計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2016年4月真題及答案解析

本試卷為選擇題型，填空題，簡答題，應(yīng)用題等題型。

一、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。 (本大題共10小題，每小題1分，共10分)

1.以軟件為主實(shí)現(xiàn)的機(jī)器稱為( )

A.模型機(jī)器
B.模擬機(jī)
C.虛擬機(jī)器
D.實(shí)際機(jī)器

2.下列關(guān)于系列機(jī)軟件兼容描述正確的是( )

A.系列機(jī)軟件必須保證向后兼容，力爭向前兼容
B.系列機(jī)軟件必須保證向下兼容，力爭向前兼容
C.系列機(jī)軟件必須保證向前兼容，力爭向上兼容
D.系列機(jī)軟件必須保證向下兼容，力爭向后兼容

3.浮點(diǎn)數(shù)階值采用二進(jìn)制p位、尾數(shù)基值位r_m，則該浮點(diǎn)數(shù)的最大階值為( )

A.

2^p

2^p-1

2^p-1

2^p-1-1

4.為了使任何時候所需的信息都只用一個存儲周期訪問到，信息在主存中存放的地址要求是( )

A.地址最低位為0
B.地址最高位為0
C.該信息寬度的一半
D.該信息寬度的整數(shù)倍

5.存儲器的最大頻寬是指( )

A.存儲器瞬時訪問的頻寬
B.存儲器最大的傳輸速率
C.存儲器連續(xù)訪問時的頻寬
D.存儲器的實(shí)際傳輸速率

6.總線控制定時查詢方式的控制線的線數(shù)為( )

A.

┌l(fā)og₂N

1+┌l(fā)og₂N

2+┌l(fā)og₂N

3+┌l(fā)og₂N

7. 存儲層次構(gòu)成的主要依據(jù)是( )

A.CPU的速度
B.主存器件
C.程序設(shè)計(jì)語言
D.程序的局部性

8.相聯(lián)存儲器的訪問依據(jù)是( )

A.內(nèi)容
B.地址
C.速度
D.周期

9.并行向量處理的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是( )

A.交換開關(guān)
B.縱橫交叉開關(guān)
C.單總線
D.多總線

10.從指令和數(shù)據(jù)的多倍性來看，陣列機(jī)屬于( )

A.單指令流單數(shù)據(jù)流
B.單指令流多數(shù)據(jù)流
C.多指令流單數(shù)據(jù)流
D.多指令流多數(shù)據(jù)流

二、填空題(本大題共10題，每小題2分，共20分)

11.軟件的功能可以用______或_______實(shí)現(xiàn)。

12.指令由______和_______兩部分組成。

13.計(jì)算機(jī)應(yīng)用可歸納為向上升級的4類：數(shù)據(jù)處理、______、______ 和智能處理。

14.浮點(diǎn)數(shù)下溢處理的精度損失對 ______ 程序和______ 程序設(shè)計(jì)者都是透明的。

15.適當(dāng)選擇好Cache的容量、塊的大小、組相聯(lián)的_______和組內(nèi)的______ ，可以保證有較高的命中率。

16.能夠并行讀出多個CPU字的單體多字和_______、______的交叉訪問主存系統(tǒng)被稱為并行主存系統(tǒng)。

17.中斷系統(tǒng)的軟、硬件功能分配實(shí)質(zhì)上是中斷_______和中斷_______的功能分配。

18.頁式存儲是把_____空間和______空間都機(jī)械地等分成固定大小的頁，按頁順序編號。

19.主存空間數(shù)據(jù)相關(guān)是相鄰兩條指令之間出現(xiàn)對主存______要求_______的關(guān)聯(lián)。

110.將二維數(shù)組中各元素在存儲器中_______存放可以使行或列的各元素都能并行訪問，但會造成_______上各元素的并行訪問沖突。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

21.簡述指令字格式優(yōu)化的措施。

22.簡述引入數(shù)據(jù)表示的原則。

23.簡述數(shù)組多路通道的數(shù)據(jù)傳輸方式。

24.簡述機(jī)群系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的并行系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。

25.簡述SIMD系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

四、簡答應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.給出N=8的蝶式變換，如圖題26圖所示。⑴寫出互連函數(shù)關(guān)系。⑵如果采用omega網(wǎng)絡(luò)，需幾次通過才能完成此變換?

32.由3位數(shù)(其中最低位為下溢處理的附加位)經(jīng)ROM查表舍入法，下溢處理成2位結(jié)果，設(shè)計(jì)使下溢處理平均誤差接近于0的ROM表，列出ROM編碼表的地址與內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系。

五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.如果通道在數(shù)據(jù)傳送期中，選擇設(shè)備的時間T5為10μs，傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)需要的時間TD為 0.5μs。(1)某低速設(shè)備每隔500μs發(fā)出一個字節(jié)數(shù)據(jù)請求，至多可接幾臺這種設(shè)備?(2)對于題28表所示的低速設(shè)備，一次通信傳送的字節(jié)數(shù)不少于1024個字節(jié)，則哪些設(shè)備可掛?哪些設(shè)備不可掛? 

42.有以下FORK 、JOIN寫成的在多處理機(jī)上并行執(zhí)行的程序：10 U=A+B   FORK 3020 V=U/B  JOIN 2  GOTO 4030 W=A*U  JOIN 2 40  FORK 6050 X=W-V  JOIN 2  GOTO 7060 Y=W*U  JOIN 270 Z=X/Y假設(shè)現(xiàn)為兩臺處理機(jī)，除法速度最慢，加、減法速度最快，畫出該程序在兩臺處理機(jī)上運(yùn)行時的資源時空圖。