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1、120032003 学年度第 2 学期 计算机系统结构 试题 B一、 填空题：1流水线计算机：主要是通过时间重叠； 阵列处理机：主要是通过资源重复；多处理机系统：主要是通过资源共享。2数据表示和数据结构是：软、硬件的交界面。3数据表示的确定，实质上是：软、硬件的取舍问题。4浮点数尾数的下溢处理方法有： 截断法、舍入法、 恒置“1”法、 查表舍入法。5输入/输出系统包括：1.输入输出设备 2.设备控制器 3.输入输出操作有关的软硬件。6.对存贮器（体系）要求：1.大容量 2.高速度 3.低价格。7.流水线分为：1.部件级 2.处理级 3.系统级的流水。8.并行处理机由于存贮器的组成方式不同，有两
2、种构形为：1.分布式 2.集中共享式。9.多处理机有三种结构：1.同构型 2.异构型 3.分布型。10.具有现代特色的计算机包括：1.脉动阵列机 2.数据流机 3.归约机 4.智能机。 二、 简答题：1同时性（Simultaneity）：是指两个或多个事件在同一时刻发生。2并发性（Concurrency）：是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。3时间重叠（Time Interleaving）：是在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。 （利用率高：如一所大学由统招生和夜大两部分学员来使用大学资源。 ）4资源
3、重复（Resource Replication）：是在并行性概念中引入空间因素（概念） ，通过重复设置硬件资源来提高“可靠性”或“性能” 。（为加快普及高等教育，国有大学、私立大学等利用资源重复来加快高等教育普及。完成一项任务：可用一个人；也可以用一群人。 ）5资源共享（Resource Sharing）：就是利用软件的方法让多个用户按一定时间顺序轮流地使用同一套资源，以提高其资源的利用率，这样也可以提高整个系统的性能。 （做某项工程，休人不休机（机器） 。）6Flynn（弗林）分类法：是按“指令流”和“数据流”的“多倍性 ”状况对计算机系统进行分类。7数据表示：指能由机器硬件直接识别和引用的
4、数据类型。8. RISC 结构是：精简指令系统。9.I/O 处理机方式又有两种形式：1.是通道方式 2.外围处理机方式。10.多处理机有两种不同的硬件结构：是紧耦合和松耦合。三、 简述题：1 算机系统结构研究的是什么？答：软、硬件之间的功能分配以及对传统机器级界面的确定。2 计算机组成设计要解决的问题是什么？答：在所希望能达到的性能和价格比的前提下，怎样最佳、最合理地把各种设备和部件组织成为一台计算机，以实现所确定的系统结构。3器件的发展对系统结构的影响？（1）器件的发展改变了逻辑设计的传统方法。（2）器件的发展也使系统结构的“下移”速度加快。（3）器件的发展还促进了算法、语言和软件的发展。4
5、什么是并行性？只要在同一时刻或是在同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作，它们在时间上能相互重叠，都体现了并行性。25.什么是页式存贮管理？页式存贮管理是把主存空间和程序空间都机械地等分成固定大小的页，按页顺序编号。 （页面大小随机器而异，一般在 512 到几 KB） 。6.什么是向量流水处理机？向量流水处理机是将向量数据表示和流水线技术结合在一起，构成向量流水处理机，简称向量流水处理机。7.什么是相联处理机？相联处理机是以相联存贮器为核心，配上必要的中央处理部件、指令存贮器、控制器和 I/O 接口，就构成一台以存贮器操作并行为特点的相联处理机。8. 什么是智能机？智能机主要应当
6、是一个知识信息处理系统。四、 计算题：1 设一台模型机有 7 条指令，其使用频度为：_指令 使用频度 | 指令 使用频度I1 0.03 | I4 0.05I2 0.03 | I5 0.15I3 0.04 | I6 0.3| I7 0.4_求出：（1）利用哈夫曼（Huffman）压缩技术，构造哈夫曼树；（2）.操作码平均码长和扩展码长。P63要求：哈夫曼树节点为(1)1111 0 0 0 01 0 1 0 1.00.60.30.150.06 0.090.03 0.03 0.04 0.05 0.15 0.3 0.43(2) H=2.17H=2.22. 如果设一个系统有四个中断级，个级中断响应次序为
7、 1-2-3-4。见中断级屏蔽位表中断级屏蔽位中断处理程序级别 1 级 2 级 3 级 4 级第 1 级第 2 级第 3 级第 4 级0111001100010 000求当把中断次序改为 1-4-3-2 时，画出中断级屏蔽位表。P107中断级屏蔽位中断处理程序级别 1 级 2 级 3 级 4 级第 1 级第 2 级第 3 级第 4 级0111000001000 1103. 计算流水线实际吞吐率 TP 和效率 。设有两个向量 C 和 D，各有 4 个元素，在图中的静态双功能流水线上工作。其中，1-2-3-5 组成加法流水线，1-4-5 组成乘法流水线。设每个流水线所经过的时间均为 t，而且流水线
8、的输出结果可以直接返回到输入或暂存于相应的缓冲寄存器中，其延迟时间和功能切换所需要的时间都可以忽略不计。求：该流水线的实际吞吐率 TP 和效率 。P197空间543210 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 时间 t实际吞吐率 TP=7/（15t）=32%4. 计算多级立方体互连网络。 见图 N=8 多级立方体互连网络，求当输入端级控制信号为 S2S1S0=010 时，输入端为 0 1 2 3 4 5 6 7 时，输出端为： 23016745 。4P239输入 输出5. 由表达式：E= a +bx+cx2+dx3，利用减少树高的办法来加速运算，要求（1）画出树形流程图；（2）确定 TP、P、S P、E P 诸值。da c xb x x x x xp=3 , TP =4, SP =3/2, EP =1/20 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 s0 s1 s2 ABCDEFGHIJKL+ *+*
