2011年4月計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考試題

全國2011年4月計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考試題

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）在每小題列出的四個備選項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、多選或未選均不得分。
1.下列屬于計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究范疇的是(      )
A.指令系統(tǒng)的確定 B.可靠性技術(shù)
C.數(shù)據(jù)通路寬度 D.乘法器的物理實現(xiàn)
2.對機器語言程序員透明的是(      )
A.中斷字寄存器 B.條件碼寄存器
C.通用寄存器 D.乘法器
3.按弗林(Flynn)提出的計算機系統(tǒng)分類方法，陣列處理機屬于(      )
A.SISD B.SIMD
C.MISD D.MIMD
4.下列四種浮點數(shù)尾數(shù)下溢處理方法中，平均誤差可以調(diào)節(jié)的是(      )
A.截斷法 B.舍入法
C.恒置“1”法 D.查表舍入法
5.非專用總線的總線控制方式采用集中式定時查詢方式，若部件的數(shù)量N=8，則需要的控制線線數(shù)是(      )
A.3 B.4
C.5 D.8
6.計算機系統(tǒng)中采用Cache存儲器的主要目的是(      )
A.增大容量 B.提高速度
C.降低價格 D.既提高速度又降低價格
7.下列關(guān)于陣列處理機與流水線處理機特點的描述，不正確的是(      )
A.陣列處理機利用并行性中的同時性，而流水線處理機利用的是時間重疊
B.陣列處理機提高速度主要靠縮短時鐘周期，流水線處理機主要靠增大處理單元數(shù)
C.陣列處理機使用互連網(wǎng)絡(luò)來確定處理單元間的連接，而流水線處理機則不是
D.與流水線處理機不同，陣列處理機的結(jié)構(gòu)是和所采用的并行算法緊密聯(lián)系的
8.編號為0、1、2、……、15的16個處理器，用單級互連網(wǎng)絡(luò)互連，用Cubeo互連函數(shù)時，與第9號處理器相連的處理器編號是(      )
A.8 B.10
C.11 D.12
9.編號為0、1、2、……、15的16個處理器，用單級互連網(wǎng)絡(luò)互連，用Shuffle互連函數(shù)時，與第7號處理器相連的處理器編號是(      )
A.10 B.12
C.14 D.15
10.陣列處理機主要實現(xiàn)(      )
A.程序段的并行 B.主存操作的并行
C.作業(yè)、任務(wù)間并行 D.操作級并行

二、填空題（本大題共20空，每空1分，共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均不得分。
11.用____________解釋實現(xiàn)軟件移植的方法稱為模擬；用_______________直接解釋另一種機器指令系統(tǒng)的方法稱為仿真。
12.引入數(shù)據(jù)表示的原則，一看系統(tǒng)的效率是否提高，即是否減少了實現(xiàn)時間和____________，其次看其__________和利用率是否高。
13.主存物理地址是程序在主存中的實際地址，_____________是程序員編程用的地址。
14.開發(fā)并行性的途徑有____________、____________和資源共享等。
15.陣列處理機根據(jù)存儲器的組成方式不同分為_______________存儲器的陣列處理機構(gòu)形和____________存儲器的陣列處理機構(gòu)形。
16.通過控制機構(gòu)同時解釋兩條、多條機器指令可以加快機器語言程序的解釋。其中_____________和____________是常用的指令解釋方式。
17.超標量處理機利用資源重復(fù)實現(xiàn)并行處理，超流水線處理則著重開發(fā)________________的并行性。
18.非專用總線的集中式總線控制方式有____________、定時查詢和____________三種不同方式。
19.根據(jù)所用的存儲映象算法，虛擬存儲器管理方式主要有____________頁式和_____________三種。
20.多處理機的操作系統(tǒng)有____________、______________和浮動型三類。
21.從語義上講，數(shù)據(jù)流是基于____________和____________的一種計算模型。

三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）
22.簡述尋址方式在指令中的兩種指明方式，并說明它們的優(yōu)缺點。
23.簡述RISC的優(yōu)缺點。
24.簡述全排列網(wǎng)絡(luò)的含義及實現(xiàn)全排列網(wǎng)絡(luò)的兩種方式。
25.簡述對中斷進行分級的原因以及分級方法。
26.簡述機群系統(tǒng)與傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)相比所具有的優(yōu)點。

四、簡單應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）
27.若指令的解釋分取指、分析與執(zhí)行3個階段，每階段的時間相應(yīng)為t取指、t分析、t執(zhí)行。分別寫出采用以下解釋方式，執(zhí)行完100條指令所需時間的一般關(guān)系式；并計算當t取指=5、
t分析=3、t執(zhí)行=2時的具體結(jié)果。
(1)順序方式；
(2)僅“執(zhí)行k”，“分析k+1”，“取指k+2”重疊；
(3)僅“執(zhí)行k”與“取指k+1”重疊。
28.用霍納法則給定的表達式如下：
E=a(b+c(d+ef))+g
利用減少樹高的辦法加速運算，要求：
(1)畫出樹形流程圖；
(2)計算運算級數(shù)TP，處理機機數(shù)P、加速比SP和效率EP的值。

五、綜合應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）
29.若主存有4個頁，每頁256個字，現(xiàn)有一個2008個字的程序，其訪問虛存的地址流為40、80、534、580、180、800、2000、300、320、1560、1600，現(xiàn)采用FIFO算法進行頁面替換。
(1)請按訪存的各個時刻，畫出頁面替換過程模擬圖并標出命中情況；
(2)計算主存的命中率H。