​计算机系统结构自考2011年7月真题

计算机系统结构自考2011年7月真题及答案解析

本试卷为选择题型，填空题，简答题，应用题等题型。

一、单项选择题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、多选或未选均无分。 (本大题共10小题，每小题1分，共10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r_m=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题，每空1分，共20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f_byte·j=____________，选择通道子通道的实际流量f_select·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。

110.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、简答应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

31.有一个4段流水线(如题26图所示。)题26图 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。

32.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。(2)当处理机数P=3时，确定运算级数T_p，单处理机级数T₁，加速比S_p和效率E_p的值。

五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

41.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。

42.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。