2011年7月計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考試題

全國2011年7月計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考試題

一、單項(xiàng)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(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、多選或未選均不得分。
1.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高硬件功能實(shí)現(xiàn)的比例可(      )
A.提高硬件利用率 B.提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度
C.減少需要的存儲(chǔ)器容量 D.提高系統(tǒng)的性能價(jià)格比
2.當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的基rm=8，尾數(shù)長(zhǎng)度m=6時(shí)，可表示的規(guī)格化最小正尾數(shù)的值是(      )
A.1／64 B.0.125
C.0.25 D.0.5
3.RISC采用重疊寄存器窗口技術(shù)，可以減少(      )
A.絕大多數(shù)指令的執(zhí)行時(shí)間 B.目標(biāo)程序的指令條數(shù)
C.程序調(diào)用引起的訪存次數(shù) D.CPU訪存的訪問周期
4.通道程序執(zhí)行結(jié)束時(shí)引起的中斷是(      )
A.I／O中斷 B.訪管中斷
C.程序性中斷 D.外部中斷
5.主存故障引起的中斷是(      )
A.I／O中斷 B.程序性中斷
C.機(jī)器校驗(yàn)中斷 D.外部中斷
6.與全相聯(lián)映象相比，組相聯(lián)映象的優(yōu)點(diǎn)是(      )
A.成本低 B.塊沖突概率低
C.命中率高 D.主存利用率高
7.靜態(tài)流水線是指(      )
A.功能不能改變的流水線
B.各段之間的連接是固定不變的流水線
C.可同時(shí)執(zhí)行多種功能的流水線
D.同時(shí)只能完成一種功能的多功能流水線
8.BSP計(jì)算機(jī)屬于(      )
A.SISD計(jì)算機(jī) B.SIMD計(jì)算機(jī)
C.MISD計(jì)算機(jī) D.MIMD計(jì)算機(jī)
9.下列關(guān)于任務(wù)粒度的描述，正確的是 (      )
A.任務(wù)粒度的大小，會(huì)顯著影響多處理機(jī)的性能和效率
B.任務(wù)粒度小，并行度高，則性能和效率高
C.任務(wù)粒度大，輔助開銷小，則性能和效率高
D.任務(wù)粒度與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用無關(guān)
10.下列關(guān)于歸約機(jī)的描述，錯(cuò)誤的是(      )
A.歸約機(jī)不是Von Neumann型計(jì)算機(jī)
B.歸約機(jī)是以函數(shù)式語言為機(jī)器語言的計(jì)算機(jī)
C.歸約機(jī)采用需求驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行的操作序列取決于對(duì)數(shù)據(jù)的需求
D.歸約機(jī)采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行的操作序列取決于輸入數(shù)據(jù)的可用性

二、填空題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均不得分。
11.提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并行性的主要技術(shù)途徑有_______________、_______________和資源共享。
12.尋址方式的三種面向分別是面向寄存器尋址、面向____________尋址和面向__________尋址。
13.在可表示浮點(diǎn)數(shù)的正數(shù)區(qū)間，規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)的最小正數(shù)值由尾數(shù)的___________與階碼的________組合而成。
14.在中斷輸入輸出方式中，由___________執(zhí)行___________程序來完成輸入輸出工作。
15.若某子通道連接的外設(shè)臺(tái)數(shù)為p，外設(shè)i的數(shù)據(jù)傳輸速率為fi，則，字節(jié)多路通道子通道的實(shí)際流量fbyte?j=____________，選擇通道子通道的實(shí)際流量fselect?j=_____________。
16.頁式虛擬存儲(chǔ)器中，影響命中率的主要因素有：訪問頁地址流，_________和分配給該程序的_________。
17.解決重疊和流水中操作數(shù)相關(guān)的兩種基本方法是_____________法和_____________法。
18.陣列處理機(jī)提高速度主要是靠增大___________數(shù)，而向量流水處理機(jī)提高速度主要是靠縮短__________。
19.多處理機(jī)機(jī)間互連一般采用總線形式、環(huán)形互連形式、___________形式、形式和開關(guān)樞紐結(jié)構(gòu)形式。
20.根據(jù)機(jī)器內(nèi)部對(duì)函數(shù)表達(dá)式所用存儲(chǔ)方式的不同，可將歸約機(jī)的歸約方式分成________和________兩類。

三、簡(jiǎn)答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)
21.簡(jiǎn)述模擬和仿真的定義，并說明兩者的主要區(qū)別。
22.簡(jiǎn)述RISC的優(yōu)缺點(diǎn)。
23.簡(jiǎn)述字節(jié)多路通道、選擇通道和數(shù)組多路通道的數(shù)據(jù)傳送方式。
24.設(shè)指令由取指、分析、執(zhí)行和存結(jié)果四個(gè)子部件組成，每個(gè)子部件經(jīng)過時(shí)間均為Δt，連續(xù)執(zhí)行4條指令。請(qǐng)畫出在度m為3的超長(zhǎng)指令字處理機(jī)上工作的時(shí)空?qǐng)D。
25.畫出具有分布式存儲(chǔ)器的陣列處理機(jī)的基本構(gòu)形。

四、簡(jiǎn)單應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
26.在多處理機(jī)上，給定表達(dá)式為：E=a+b(c+def+g)+h，利用減少樹高來盡可能加快運(yùn)算速度，要求
(1)畫出在3臺(tái)處理機(jī)上并行運(yùn)算的樹形流程圖。
(2)當(dāng)處理機(jī)數(shù)P=3時(shí)，確定運(yùn)算級(jí)數(shù)Tp，單處理機(jī)級(jí)數(shù)T1，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)
27.在一個(gè)采用組相聯(lián)映象的Cache存儲(chǔ)器中，主存由0～7共8塊組成，Cache分為2組，每組2塊，每塊大小為16個(gè)存儲(chǔ)字。在某個(gè)程序執(zhí)行時(shí)，訪存的主存塊地址流為：6，2，4，1，4，6，3，0，4，5，7，3。
(1)寫出主存塊地址和Cache塊地址的格式，并指出各字段的長(zhǎng)度。
(2)采用LRU替換算法，說明該程序訪存對(duì)Cache的塊位置的使用情況，并計(jì)算Cache命中率。
28.在編號(hào)分別為0，1，2，…，E，F(xiàn)的16個(gè)處理器之間，要求同時(shí)按下列配對(duì)通信：(B.1)，(8，2)，(7，D)，(6，C)，(E，4)，(A.0)，(9，3)，(5，F(xiàn))。
(1)寫出實(shí)現(xiàn)該要求的互連網(wǎng)絡(luò)的互連函數(shù)；
(2)選擇一種實(shí)現(xiàn)該要求的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)，并說明控制方式和控制信號(hào)。