全国2011年7月高等教育自学考试

计算机系统结构试题

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)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均不得分。

1.在计算机系统结构设计中，提高硬件功能实现的比例可(      )

A.提高硬件利用率 B.提高系统的运行速度

C.减少需要的存储器容量 D.提高系统的性能价格比

2.当浮点数尾数的基rm=8，尾数长度m=6时，可表示的规格化最小正尾数的值是(      )

A.1／64 B.0.125

C.0.25 D.0.5

3.RISC采用重叠寄存器窗口技术，可以减少(      )

A.绝大多数指令的执行时间 B.目标程序的指令条数

C.程序调用引起的访存次数 D.CPU访存的访问周期

4.通道程序执行结束时引起的中断是(      )

A.I／O中断 B.访管中断

C.程序性中断 D.外部中断

5.主存故障引起的中断是(      )

A.I／O中断 B.程序性中断

C.机器校验中断 D.外部中断

6.与全相联映象相比，组相联映象的优点是(      )

A.成本低 B.块冲突概率低

C.命中率高 D.主存利用率高

7.静态流水线是指(      )

A.功能不能改变的流水线

B.各段之间的连接是固定不变的流水线

C.可同时执行多种功能的流水线

D.同时只能完成一种功能的多功能流水线

8.BSP计算机属于(      )

A.SISD计算机 B.SIMD计算机

C.MISD计算机 D.MIMD计算机

9.下列关于任务粒度的描述，正确的是 (      )

A.任务粒度的大小，会显著影响多处理机的性能和效率     B.任务粒度小，并行度高，则性能和效率高

C.任务粒度大，辅助开销小，则性能和效率高     D.任务粒度与计算机系统的应用无关

10.下列关于归约机的描述，错误的是(      )

A.归约机不是Von Neumann型计算机     B.归约机是以函数式语言为机器语言的计算机

C.归约机采用需求驱动，执行的操作序列取决于对数据的需求     D.归约机采用数据驱动，执行的操作序列取决于输入数据的可用性

二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均不得分。

11.提高计算机系统并行性的主要技术途径有_______________、_______________和资源共享。

12.寻址方式的三种面向分别是面向寄存器寻址、面向____________寻址和面向__________寻址。

13.在可表示浮点数的正数区间，规格化浮点数的最小正数值由尾数的_______________与阶码的_______________组合而成。

14.在中断输入输出方式中，由_______________执行_______________程序来完成输入输出工作。

15.若某子通道连接的外设台数为p，外设i的数据传输速率为fi，则，字节多路通道子通道的实际流量fbyte·j=____________，选择通道子通道的实际流量fselect·j=_____________。

16.页式虚拟存储器中，影响命中率的主要因素有：访问页地址流，_______________和分配给该程序的_______________。

17.解决重叠和流水中操作数相关的两种基本方法是_____________法和_____________法。

18.阵列处理机提高速度主要是靠增大_______________数，而向量流水处理机提高速度主要是靠缩短_______________。

19.多处理机机间互连一般采用总线形式、环形互连形式、_______________形式、形式和开关枢纽结构形式。

20.根据机器内部对函数表达式所用存储方式的不同，可将归约机的归约方式分成________和________两类。

三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

21.简述模拟和仿真的定义，并说明两者的主要区别。

22.简述RISC的优缺点。

23.简述字节多路通道、选择通道和数组多路通道的数据传送方式。

24.设指令由取指、分析、执行和存结果四个子部件组成，每个子部件经过时间均为Δt，连续执行4条指令。请画出在度m为3的超长指令字处理机上工作的时空图。

25.画出具有分布式存储器的阵列处理机的基本构形。

四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

26.有一个4段流水线(如题26图所示。)

其中，段S1和段S3的执行时间均为200ns，段S2和段S4的执行时间均为100ns。

(1)画出连续处理4个数据的处理过程的时空图；

(2)求出流水线连续处理4个数据的实际吞吐率和效率。

27.在多处理机上，给定表达式为：E=a+b(c+def+g)+h，利用减少树高来尽可能加快运算速度，要求

(1)画出在3台处理机上并行运算的树形流程图。外语学习网

(2)当处理机数P=3时，确定运算级数Tp，单处理机级数T1，加速比Sp和效率Ep的值。

五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

28.在一个采用组相联映象的Cache存储器中，主存由0～7共8块组成，Cache分为2组，每组2块，每块大小为16个存储字。在某个程序执行时，访存的主存块地址流为：6，2，4，1，4，6，3，0，4，5，7，3。

(1)写出主存块地址和Cache块地址的格式，并指出各字段的长度。

(2)采用LRU替换算法，说明该程序访存对Cache的块位置的使用情况，并计算Cache命中率。

29.在编号分别为0，1，2，…，E，F的16个处理器之间，要求同时按下列配对通信：(B.1)，(8，2)，(7，D)，(6，C)，(E，4)，(A.0)，(9，3)，(5，F)。

(1)写出实现该要求的互连网络的互连函数；

(2)选择一种实现该要求的多级网络，并说明控制方式和控制信号。

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