?計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2013年4月真題

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2013年4月真題及答案解析

本試卷為選擇題型，填空題，簡答題，應(yīng)用題等題型。

一、單項選擇題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、多選或未選均無分。 (本大題共10小題，每小題1分，共10分)

1.對匯編語言程序員透明的是 ( )

A.程序性中斷
B.浮點數(shù)據(jù)表示
C.訪問方式保護
D.I/O方式中的DMA訪問方式

2.下列不屬于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開發(fā)并行性途徑的是 ( )

A.時間重疊
B.空間重疊
C.資源重復(fù)
D.資源共享

3.在相同的機器字長和尾數(shù)位數(shù)的情況下，浮點數(shù)尾數(shù)基值取小，可使浮點數(shù) ( )

A.可表示的個數(shù)增多
B.可表示的范圍增大
C.在數(shù)軸上的分布變密
D.運算過程中精度損失降低

4.磁盤適合于連接到 ( )

A.數(shù)組多路通道或選擇通道
B.字節(jié)多路通道或選擇通道
C.數(shù)組多路通道或字節(jié)多路通道
D.字節(jié)多路通道或數(shù)組多路通道或選擇通道

5.Cache存儲器常用的地址映像方式是 ( )

A.全相聯(lián)映像
B.頁表法映像
C.組相聯(lián)映像
D.段頁表映像

6.下列對流水線功能描述不正確的是 ( )

A.線性流水線是單功能流水線
B.動態(tài)流水性是多功能流水線
C.靜態(tài)流水線是多功能流水線
D.動態(tài)流水線是單功能流水線

7.在流水機器中，全局性相關(guān)是指 ( )

A.指令相關(guān)
B.先讀后寫相關(guān)
C.先寫后讀相關(guān)
D.由轉(zhuǎn)移指令引起的相關(guān)

8.16個處理器編號為0～15，采用單級網(wǎng)絡(luò)互連，互連函數(shù)為Shuffle，則第12號處理器將 連到的處理器的編號是 ( )

A.3
B.6
C.5
D.12

9.多處理機程序段的指令之間存在數(shù)據(jù)反相關(guān)時，下列說法正確的是 ( )

A.不能并行
B.可以交換串行
C.適當(dāng)同步控制，可以并行
D.若指令滿足交換律，可以交換串行

10.利用時間重疊概念實現(xiàn)并行處理的是 ( )

A.多處理機
B.陣列處理機
C.流水處理機
D.相聯(lián)處理機

二、填空題(本大題共12題，每空1分，共20分)

11.計算機系統(tǒng)的多級層次結(jié)構(gòu)由高到低分別為應(yīng)用語言機器級、高級語言機器級、匯編語言機器級、______機器級、傳統(tǒng)機器語言機器級和______機器級。

12.陣列處理機是以__________途徑開發(fā)的向量處理機。

13.設(shè)計RISC系統(tǒng)時，可以從面向______、面向______、面向操作系統(tǒng)三個方面的優(yōu)化實現(xiàn)來考慮。

14.在滿足通道設(shè)計流量不低于設(shè)備工作時的最大流量時，為使微觀上不丟失設(shè)備信息，可以加設(shè)______或動態(tài)改變設(shè)備響應(yīng)的______來彌補。

15.在高級數(shù)據(jù)表示中，自定義數(shù)據(jù)表示包括______和______兩類。

16.尋址分別有面向主存、_____和____等三種方式。

17.在Cache存儲器中，CPU每次寫Cache的同時，也寫入主存，稱這種更新主存塊內(nèi)容的方法為______法。

18.流水線消除速度瓶頸的方法有瓶頸子過程______和瓶頸子過程____兩種。

19.不同的多級互連網(wǎng)絡(luò)反映在所用的交換開關(guān)的功能多少、______和______上各有不同。

110.級控制多級立方體網(wǎng)絡(luò)能實現(xiàn)______函數(shù)的功能。

111.緊耦合多處理機實現(xiàn)多處理機機間通信靠的是共享______。

112.脈動陣列結(jié)構(gòu)是由一組處理單元PE構(gòu)成的陣列，陣列中的輸入數(shù)據(jù)流和______數(shù)據(jù)流可各自沿多個方向______地向前推進。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

21.簡述CISC存在的問題。

22.簡述多處理機機間互連的形式。

23.簡述中斷處理次序和中斷響應(yīng)次序的不同點。

24.簡述在采用頁式虛擬存儲器的系統(tǒng)中，頁面失效頻率(PFF)算法的思想。

25.簡述SIMD系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計目標。

四、簡答應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.設(shè)通道在數(shù)據(jù)傳送期內(nèi)，選擇設(shè)備需 4.9 s，傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)需 0.1 s。(1)某低速設(shè)備每隔250 s發(fā)出一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求，問至多可接幾臺這種低速設(shè) 備?(2)對于如下5種高速設(shè)備A~E，要求字節(jié)傳送請求的時間間隔如題28表所示。若一 次通信傳送的字節(jié)數(shù)不少于1024字節(jié)，問哪些設(shè)備可以掛在此通道上?哪些不能?                                          題28表

32.向量A和B各有6個元素，計算向量點積A·B=。(1)若在順序方式下，一次“加”需4 t，Δ一次“乘”需3Δt，求執(zhí)行完A·B所需的時間;(2)在如題29圖所示的靜態(tài)雙功能流水線上計算A·B，其中，l→2→3→5為加法流水線，1→4→5為乘法流水線，輸出可直接返回輸入，延遲時間和功能切換的時間忽略不計。設(shè)計合理的算法，使完成A·B的時間最少。畫出流水時空圖，并標出全部算完的時間。                                  題29圖

五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.有表達式A*(B+C*(D+E*F))+G*H*D，在多處理機上，要求利用減少樹高的辦法加速運算。(1)畫出并行算法的樹形流程圖;(2)求處理機數(shù)P、運算級數(shù)T_p、單處理機級數(shù)T₁、加速比S_p和效率E_p等的值。

42.頁式虛擬存儲器共有9頁空間準備分配給A、B兩道程序。已知若給B道程序分配4頁時，命中率為8/15;而若分配5頁時，命中率可達10/15?，F(xiàn)給出A道程序執(zhí)行中的頁 地址流為2,3,2,1，5，2，4，5，3，2，5,2,1，4，5。(1)畫出用堆棧對A道程序頁地址流的模擬過程圖，分別統(tǒng)計給其分配4頁和5頁時的命中率;(2)根據(jù)已知條件和上述統(tǒng)計結(jié)果，給A、B兩道程序各分配多少實頁，可使系統(tǒng)效率最高?