2022年10月自考02325计算机系统结构试题及答案.docx

1、2022年10月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构试卷(课程代码02325)一、单项选择题:本大题共10小题，每小题1分，共10分。1.“从中间开始设计的“中间”一般是指（ D ）A.微程序机器级与汇编语言机器级之间 B.操作系统机器级与汇编程序机器级之间C.传统机器语言机器级与微程序机器级之间 D.传统机器语盲机器级与操作系统机器级之间2.计算机系统结构的属性不包括（ C ）A.中断机构 B.指令系统C.主存速度 D.数据表示3.尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是（ B ）A.舍人法 B.截断法C.恒置“1”法 D.查表舍人法4.通道程序执行结東后引起的中断是（ B ）A.外中

2、断 B. I/O中断C.程序性中断 D.机器校验中断5.在Cache地址映像方式中，块冲突概率最高的是（ A ）A.直接 B.组相联C.段相联 D.全相联6.在流水处理机中,与流水线最大吞吐率高低有关的是（ C ）A.各子过程的时间 B.最快子过程的时间C.最慢子过程的时间 D.最后子过程的时间7.在计算机组成上实现指令的重复解释需要解决的不包括（ C ）A.访主存冲突 B.指令间各种相关的处理C.“分析”与“执行”操作的串行 D.“分析”与“执行”操作控制上的同步8.在16个处理器中,用单级立方体互连函数Cube,可与7号处理器相连的处理器号是（ D ）A.0 B.10C.12 D.159.

3、在多处理机中,程序段之间不能并行的原因是（ A ）A.数据相关 B.数据反相关C.数据输出相关 D.以交换数据为目的时10.针对非Von Neumann计算机叙述正确的是（ A ）A.归约机采用需求驱动方式 B.归约机采用控制驱动方式C.数据流机采用需求驱动方式 D.数据流机采用控制驱动方式二、填空题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。11.实现软件移植的主要方法有统一高级语言、设计系列机（ 模拟 ）与（ 仿真 ）等。12.计算机系统结构中的并行性包含（ 同时性 ）和（ 并发性 ）重含义。13.按复杂指令系统计算机(CISC)方向发展和改进指令系统可以分别从面向目标程序、面向（ 高级语言

4、 ）和面向（ 操作系统 ）等三个方面来优化实现。14.在满足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时,为使微观上不丢失设备信息，可以加设一定容量的（ 缓冲器 ）或动态提高低速设备的响应（ 优先级 ）来弥补。15.为了提高访问Cache的命中率, Cache 的取算法有（ 恒 ）预取和（ 不命中时 ）预取两种不同的预取方法。16.为同时解释相邻两条或多条指令,常用的控制方式是（ 重叠 ）和（ 流水 ）。17.在流水处理机中,若指令的执行采用异步流动方式，指令之间不仅会产生“先写后读”的相关,还会产生“（ 先读后写 ）” 相关和“（ 写-写 ）”相关。18.在SIMD计算机的互连网络中，多采用硬连

5、的（ 线路 ）交换方法,网络中的开关单元一般采用（ 集中 ）控制策略。19.多处理机的结构、机间互连并行算法、操作系统等都会直接影响到系统的（ 性能 ）和（ 效率 ）。20.在紧耦合多处理机中，为了减少访问主存冲突,主存一般采用（ 模m多体交叉 ）存取; 为了减少访问主存的次数;处理机还可以自带（ 调整缓冲存储器（或Cashe或调整缓存） ）。三、简答题:本大题共5小题,每小题6分,共30分。21.简述计算机程序时间上的局部性和空间上的局部性。答：计算机程序时间上的局部性是指在最近的未来要用到的信息很可能是现在正在使用的信息；(3分)计算机程序空间上的局部性是指在最近的未来要用到的信息很可能与

6、现在正在使用的信息在程序空间上是邻近的。(3分)22.简述标志符数据表示的概念和标志符数据表示存在的两个问题。答：标志符数据表示的概念是让计算机中每个数据都带类型标志位，将数据类型与数据本身直接联系在一起。(2分)用标志符数据表示存在的两个问题是每个数据字因增设标志位,会增加程序所占的主存空间;(2分)采用标志符会降低指令的执行速度。(2分)23.简述中断系统和作用。答：中断系统的作用是对程序的监视和跟踪,人机联系，故障处理，多道程序和分时处理，实时处理，目态程序和操作系统的联系,IV0处理，多处理机系统中各机的联系等。(6分,以上8点任写6点即可得6分)。24.简述紧耦合多处理机以软件为基础

7、实现多Cache的一致性的优缺点及应用场合。答：以软件为基础实现多Cache的一致性的处理方法的优点是可以降低硬件的复杂性,降低对互连网络通信量的要求，因而性价比较高；(2分)其缺点是软件的可靠性及编译程序的编写困难。(2分)应用场合是处理机数较多的多处理机系统上。(2分)25.简述阻塞式网络产生阻塞的原因及其解决方法。答：阻塞式网络产生阻塞的原因是组成互连网络的开关状态数不够多。(2分)解决方法是:可以采用循环多级网络的方法来处理,在互连网络的输出端设置锁存器使数据在时间上顺序通行两次。(2分)将log2N级的N个人端和N个出端的互连网络和它的逆网络连在一起,省去中间完全重复的一级,得到总级

8、数为2log2N-1级的全排列网络。(2分)四、简单应用题:本大题共2小题,每小题10分,共20分。26.设某虚拟存储器上运行的程序含5个虚页，其页地址流依次为4,5,3,2,5,1,3,2,5,1,3。用LRU替换。(1)用堆栈对该页地址流模拟一次,画出此模拟过程,并标出实页数为3,4 ,5时的命中情况。答：(2)为获得最高的命中率,至少应分配给该程序几个实页?其可能的最高命中率是多少?答：为获得最高的命中率，至少应分配给该程序4个实页。（1分）最高命中率为H=6/11=54.55%（2分）27.在CRAY-1向量流水处理机中，如果向量长度为64,各功能部件执行时间分别为:浮加为6拍,浮乘为

9、7拍,存储器读数为6拍,送入寄存器及启动功能部件各1拍。(1)如题27图向量指令之间哪些可以并行?哪些可以链接执行?答：(2)计算向量指令执行完所需最少拍数。答：五、综合应用题：本大题共2小题，每小题10分，共20分。28.某模型机9条指令使用频度如题28表所示。要求有两种指令码长，都按双操作数指令格式，采用扩展操作码，并限制只能有两种操作码码长。(1)根据使用频度，设计出全Huffman操作码，并计算其平均码长。(2)考虑题目的要求，设计优化实用的操作码形式，并计算其操作码的平均码长。答：29.在一个4段的流水线处理顶上需经过6拍才能完成一个任务，其预约表如题29表所示。(1)写出延迟禁止表，冲突向量。(2)画出流水线状态转移图。(3)求出最小平均间隔拍数及其最佳高度方案。