2013年4月02325计算机系统结构自考真题及答案

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2013年4月全国高等教育自学考试

计算机系统结构试卷

代码：02325

本试卷满分100分，考试时间150分钟

考生答题注意事项：

1.本卷所有试卷必须在答题卡上作答。答在试卷和草稿纸上的无效。

2.第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。

3.第二部分为非选择题。必须注明大、小题号，使用0.5毫米黑色字迹笔作答。

4.合理安排答题空间，超出答题区域无效。

选择题部分

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，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均不得分。

1．对汇编语言程序员透明的是

A．程序性中断B.浮点数据表示

C．访问方式保护D.I／O方式中的DMA访问方式

2．下列不属于系统结构开发并行性途径的是

A．时间重叠B.空间重叠

C．资源重复D.资源共享

3．在相同的机器字长和尾数位数的情况下，浮点数尾数基值取小，可使浮点数

A．可表示的个数增多B.可表示的范围增大

C．在数轴上的分布变密D.运算过程中精度损失降低

4．磁盘适合于连接到

A．数组多路通道或选择通道

B.字节多路通道或选择通道

C．数组多路通道或字节多路通道

D.字节多路通道或数组多路通道或选择通道

5．Cache存储器常用的地址映像方式是

A．全相联映像B.页表法映像

C．组相联映像D.段页表映像

6．下列对流水线功能描述不正确的是

A．线性流水线是单功能流水线B.动态流水性是多功能流水线

C．静态流水线是多功能流水线D.动态流水线是单功能流水线

7．在流水机器中，全局性相关是指

A．指令相关B.先读后写相关

C．先写后读相关D.由转移指令引起的相关

8.16个处理器编号为0～15，采用单级网络互连，互连函数为Shuffle，则第12号处理器将

连到的处理器的编号是

A．3 B.6

C．9 D.12

9．多处理机程序段的指令之间存在数据反相关时，下列说法正确的是

A．不能并行

B.可以交换串行

C．适当同步控制，可以并行

D.若指令满足交换律，可以交换串行

10．利用时间重叠概念实现并行处理的是

A．多处理机B.阵列处理机

C．流水处理机D.相联处理机

非选择题部分

注意事项：

用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。

二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）

11．计算机系统的多级层次结构由高到低分别为应用语言机器级、高级语言机器级、汇编语言机器级、______机器级、传统机器语言机器级和______机器级。

12．阵列处理机是以__________途径开发的向量处理机。

13．设计RISC系统时，可以从面向______、面向______、面向操作系统三个方面的优化实现来考虑。

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______或动态改变设备响应的______来弥补。

15．在高级数据表示中，自定义数据表示包括______和______两类。

16．寻址分别有面向主存、_____和____等三种方式。

17．在Cache存储器中，CPU每次写Cache的同时，也写入主存，称这种更新主存块内容的方法为______法。

18．流水线消除速度瓶颈的方法有瓶颈子过程______和瓶颈子过程____两种。

19．不同的多级互连网络反映在所用的交换开关的功能多少、______和______上各有不同。

20．级控制多级立方体网络能实现______函数的功能。

21．紧耦合多处理机实现多处理机机间通信靠的是共享______。

22．脉动阵列结构是由一组处理单元PE构成的阵列，阵列中的输入数据流和______数据流可各自沿多个方向______地向前推进。

三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）

23．简述CISC存在的问题。

24．简述多处理机机间互连的形式。

25．简述中断处理次序和中断响应次序的不同点。

26．简述在采用页式虚拟存储器的系统中，页面失效频率(PFF)算法的思想。

27．简述SIMD系统互连网络的设计目标。

四、简单应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

28．设通道在数据传送期内，选择设备需4.9s，传送一个字节数据需0.1s。

(1)某低速设备每隔250s发出一个字节数据传送请求，问至多可接几台这种低速设

备？

(2)对于如下5种高速设备A~E，要求字节传送请求的时间间隔如题28表所示。若一

次通信传送的字节数不少于1024字节，问哪些设备可以挂在此通道上？哪些不能？

题28表

设备种类A B C D E

发送申请间隔（s）0.13 0.1 0.11 0.2 0.3

29．向量A和B各有6个元素，计算向量点积A·B=。

(1)若在顺序方式下，一次“加”需4t，一次“乘”需3t，求执行完A·B所需的时间；

(2)在如题29图所示的静态双功能流水线上计算A·B，其中，l→2→3→5为加法流水线，1→4→5为乘法流水线，输出可直接返回输入，延迟时间和功能切换的时间忽略不计。设计合理的算法，使完成A·B的时间最少。画出流水时空图，并标出全部算完的时间。

题29图

五、综合应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

30．有表达式A＊（B+C＊（D+E＊F））+G＊H＊D，在多处理机上，要求利用减少树高的

办法加速运算。

(1)画出并行算法的树形流程图；

(2)求处理机数P、运算级数Tp、单处理机级数T1、加速比SP和效率Ep等的值。

31．页式虚拟存储器共有9页空间准备分配给A、B两道程序。已知若给B道程序分配4页时，命中率为8/15；而若分配5页时，命中率可达10/15。现给出A道程序执行中的页

地址流为2,3,2,1，5，2，4，5，3，2，5,2,1，4，5。

(1)画出用堆栈对A道程序页地址流的模拟过程图，分别统计给其分配4页和5页时的命中率；

(2)根据已知条件和上述统计结果，给A、B两道程序各分配多少实页，可使系统效率最高？

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