計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2015年4月真題及答案解析

本試卷為選擇題型，填空題，簡(jiǎn)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(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)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. 將匯編語言源程序變換成機(jī)器語言目標(biāo)程序的方法是( )

A.編譯程序解釋
B.匯編程序解釋
C.編譯程序翻譯
D.匯編程序翻譯

2.下列各項(xiàng)中對(duì)機(jī)器語言程序員透明的是( )

A.中斷字寄存器
B.主存地址寄存器
C.通用寄存器
D.條件碼寄存器

3.浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)基值r_m=8，尾數(shù)的計(jì)算機(jī)位數(shù)為6，可表示的規(guī)格化最小正尾數(shù)為( )

A.1/2B . 1/4
B.1/4
C.1/8
D.1/64

4. 主存出錯(cuò)引起的中斷類型屬于( )

A.機(jī)器校驗(yàn)中斷
B.訪管中斷
C.程序性中斷
D.外中斷

5. 頁(yè)式虛擬存儲(chǔ)器常用的地址映像方式是( )

A.全相聯(lián)映像
B.段相聯(lián)映
C.直接映像
D.組相聯(lián)映像

6. 下列各項(xiàng)中不影響主存命中率的因素是( )

A.頁(yè)地址流
B.頁(yè)面調(diào)度策略
C.主存的容量
D.輔存的容量

7.下列說法不正確的是( )

A.線性流水線只能是單功能流水線
B.非線性流水線是多功能流水線
C.靜態(tài)流水線只能是單功能流水線
D.動(dòng)態(tài)流水線是多功熊流水線

8.對(duì)于N=8的互連網(wǎng)絡(luò)，處理單元編號(hào)為0～7，當(dāng)用PM2+1互連函數(shù)時(shí)，下列正確的是( )

A.(6 4 2 0)(7 5 3 1)
B.(0 2 4 6)(1 3 5 7)
C.(0 1 2 3)(4 5 6 7)
D.(7 6 5 4)(3 2 1 0)

9.機(jī)間互連的多端口存儲(chǔ)器形式適合應(yīng)用于( )

A.緊耦合多處理機(jī)系統(tǒng)
B.機(jī)數(shù)很多的多處理機(jī)系統(tǒng)
C.機(jī)數(shù)較少的多處理機(jī)系統(tǒng)
D.松耦合多處理機(jī)系統(tǒng)

10.Amdahl 470V/6屬于( )

A.向量流水機(jī)
B.標(biāo)量流水機(jī)
C.并行處理機(jī)
D.陣列機(jī)

二、填空題(本大題共10題，每小題2分，共20分)

11.從計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的并行性看，由低到高的并行等級(jí)有位串字串、位并字串、___和____。

12.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中，“機(jī)器”被定義為是能存儲(chǔ)和執(zhí)行相應(yīng)語言程序的_____和_______的集合體。

13.計(jì)算機(jī)的_______類指令和_______結(jié)構(gòu)主要是按機(jī)器有什么樣的數(shù)據(jù)表示來確定的。

14.在滿足性能前提下，可以通過用線的_______、_______及并/串一串/并轉(zhuǎn)換減少總線數(shù)量。

15.中斷系統(tǒng)的性能主要是要有高的中斷_______和中斷處理的_______。

16.虛擬存儲(chǔ)器根據(jù)不同存儲(chǔ)映像算法，存儲(chǔ)管理方式主要有_______頁(yè)式和 _______。

17. 為了提高Cache的命中率，Cache的預(yù)取算法有_______和_______預(yù)取法兩種。

18.數(shù)相關(guān)不只是會(huì)發(fā)生在_______空間，還會(huì)發(fā)生在_______空間。

19.全局相關(guān)指的是已進(jìn)入流水線的_______指令和_______指令之間的相關(guān)。

110.多處理機(jī)實(shí)現(xiàn)的是_______ 或_______聞的并行。

三、簡(jiǎn)答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

21.簡(jiǎn)述軟件兼容的定義及系列機(jī)對(duì)軟件兼容的要求。

22.簡(jiǎn)述CISC存在的問題。

23.簡(jiǎn)述集中式獨(dú)立請(qǐng)求方式的總線分配過程。

24.簡(jiǎn)述任務(wù)粒度的大小對(duì)多處理機(jī)性能和效率的影響。

25.簡(jiǎn)述脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

四、簡(jiǎn)答應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.設(shè)主存每個(gè)分體的存取周期為2μs，寬度為4個(gè)字節(jié)。采用模m多分體交叉存取，但實(shí)際頻寬只能達(dá)到最大頻寬的 0.6倍?，F(xiàn)要求主存實(shí)際頻寬為4MB/s，問主存模數(shù)m應(yīng)取多少方能使兩者速度基本適配?(其中，m取2的冪)

32.假設(shè)指令的解釋分取指、分析與執(zhí)行3步，每步的時(shí)間相應(yīng)為t_取指、t_分析、t_執(zhí)行，分別計(jì)算下列情況下，執(zhí)行完100條指令所需時(shí)間的一般關(guān)系式：(1)順序方式;(2)僅“執(zhí)行_k”與“取指_k+1”重疊;(3)僅“執(zhí)行_k”、“分析_k+1”與“取指_k+2”重疊。

五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.采用組相聯(lián)映像、LRU替換算法的Cache存儲(chǔ)器，發(fā)現(xiàn)等效訪問速度不高，為此建議：(1)增大主存容量;(2)增大Cache中的塊數(shù)(塊的大小不變);(3)提高Cache器件本身的訪問速度。 試問分別采用上述措施后，對(duì)等效訪問速度可能會(huì)有什么樣的變化，變化趨勢(shì)如何?

42.在多處理機(jī)上求解E=a*(b+c*(d+e))+f*(g+h*l*)，利用減少樹高來盡可能加快運(yùn)算速度。(1)畫出在3臺(tái)處理機(jī)上并行運(yùn)算的樹形流程圖;(2)求P=3時(shí)，運(yùn)算級(jí)數(shù)耳，單處理機(jī)串行級(jí)數(shù)T_p，加速比S_p，和效率E_p。