计算机系统结构5

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1、计算机系统结构计算机系统结构 5 5一、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.164 B.0.125C.0.25 D.0.53.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

2、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.IO 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.IO 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.MI

3、MD 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全国 2008 年 4 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

4、题 1 分，共 10 分)在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。错选、多选或未选均无分。1.系统程序员不透明的应当是（ ）A.Cache 存储器 B.虚拟存储器C.指令缓冲寄存器D.系列机各档不同的数据通路宽度2.“从中间开始”设计的“中间”目前多数在（ ）A.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间B.传统机器语言机器级与微程序机器级之间C.微程序机器级与汇编语言机器级之间D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间3.计算机中优化使用的操作码编码方法是（ ）A.哈夫曼编码B.ASCII 码C.BCD 码 D.扩展操作码4.指令执行结果出现异常引起的中断是（

5、）A.输入/输出中断B.机器校验中断C.程序性中断D.外部中断5.以下不属于堆栈型替换算法的是（ ）A.近期最少使用算法B.近期最久未用过算法C.先进先出算法 D.页面失效频率算法6.以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（ ）A.页地址流B.页面调度策略C.主存的容量D.辅存的容量7.以下说法不正确的是（ ）A.线性流水线是单功能流水线 B.动态流水线是多功能流水线C.静态流水线是多功能流水线 D.动态流水线只能是单功能流水线8.流水处理机对全局性相关的处理不包括（ ）A.猜测法 B.提前形成条件码C.加快短循环程序的执行D.设置相关专用通路9.拓扑结构用多级立方体网络，二功能交换单元，级控

6、制方式，这种网络称为（ ）A.Omega 网络 B.交换网络C.间接二进制 n 方体网络D.数据变换网络10.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属（ ）A.SIMDB.MISDC.MIMDD.SISD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、不填均无分。11.多机系统的耦合度可以分为最低耦合、_耦合和_耦合。12.开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有时间重叠、_和_。13.自定义数据表示包括_数据表示和_两类。14.系统效率是否提高是引入数据表示的一条重要原则，它表现在是否减少了实现的_和所需的_。15.在满足通道设计流量不低

7、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_或动态提高响应的_来弥补。16.Cache 存储器若采用全相联映象规则，则主存中_块都可映象装入到 Cache 中_块的位置上。17.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。18.流水有部件级、处理机级、系统级等不同等级，多个处理机之间的流水属于_ 级流水，也称_流水。19.不同的多级互连网络，在所用的_、拓扑结构和_上各有不同。20.多处理机的互连形式一般有总线形式、环形互连形式、_形式、多端口存储器形式和_形式等几种。三、简答题(本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分)21.简述多处理机要解决的主要

8、技术问题(至少写出 6 个)。22.总线控制方式有哪三种?各需要增加几根用于总线控制的控制线?并说明每种方式优先级的灵活性。23.实现软件移植的途径有哪些?各受什么限制?24.什么是全排列网络?实现全排列网络有哪两种方法?25.解决计算机主存与 CPU 的速度差对机器性能的影响，可采用哪三种解决方法?四、简单应用题(本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分)26.求向量 D=A*(B+C),各向量元素个数均为 6，参照 CRAY-1 方式分解为 3 条向量指令： 存储器 访存取 A 送入 寄存器组 B+CK * K*AD当采用下列 2 种方式工作时各需多少拍才能得到全部结果?(1)和

9、并行执行完后，再执行；(2)采用链接技术。(注：CRAY-1 方式启动访存 1 拍，访存 6 拍，打入寄存器组 1 拍，加法 6 拍，乘 7 拍)27.Cache-主存存储层次中，主存有 07 共 8 块，Cache 为 4 块，采用组相联映象。假设 Cache 已先后访问并预取进了主存的第5、1、3、7 块，现访存地址流又为1、2、4、1、3、7、0、1、2、5、4、6 时：(1)画出用 LRU 替换算法，Cache 内各块的实际替换过程图，并标出命中时刻，其中 Cache 分为两组。(2)求出在此期间的 Cache 命中率。五、综合应用题(本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分

10、)28.(1)要将浮点数尾数下溢处理成 K1 位结果，则 ROM 表的单元数和字长各是多少?并简述 ROM 表各单元所填的内容与其地址之间的规则。(2)若 3 位数，其最低位为下溢处理前的附加位，现将其下溢处理成2 位结果，设计使下溢处理平均误差接近于零的 ROM 表，以表明地址单元与其内容的关系。29.并行处理机有 16 个处理单元，若用 STARAN 网互连，(1)画出 4 级立方体互连网络拓扑结构图；(2)要实现 2 传给 F，标出各级交换开关的状态。全国 2008 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

11、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、多选或未选均无分。1对机器语言程序员透明的是（ ）A条件码寄存器B中断字寄存器C通用寄存器D主存地址寄存器2不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括（ ）A模拟B仿真C用统一汇编语言 D用统一高级语言3变址寻址的主要作用是（ ）A支持程序的动态再定位 B支持访存地址的越界检查C支持向量、数组的运算寻址D支持操作系统中的进程调度4数据通路出错引起的中断是（ ）A外部中断 B输入输出中断C程序性中断D机器校验中断5页式虚拟存储管理中，实页冲突概率最低的地址映象方式是( )A直接映象 B全相联映象C

12、组相联映象D段相联映象6组相联映象、LRU 替换的 Cache 存储器，不影响 Cache 命中率的是( )A增大块的大小B增大主存容量C增大组的大小D增加 Cache 中的块数7下列关于标量流水机的说法不正确的是( )A没有向量数据表示B不能对向量数据进行运算C可对标量数据进行流水处理D可以对向量、数组进行运算8流水机器对全局性相关的处理不包括( )A猜测法B加快和提前形成条件码C设置相关专用通路D加快短循环程序的处理916 个处理器编号为 015，采用 PM2+3 单级网络互连，与 13 号处理器相连的处理器号是( )A5B7C11 D1410在共享主存的多处理机中，为减少访问主存冲突，采

13、用的方式一般是( )A虚拟存储器B共享 Cache 存储器C用高速单体主存系统D并行多体交叉主存系统二、填空题（本大题共 12 小题，每空 1 分，共 20 分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。11 “中间”指的是层次结构中的软硬交界面，目前多数是在_与_之间。12仿真和模拟的主要区别在于采用不同的语言进行解释。仿真采用_解释，其解释程序在控制存储器中，而模拟采用机器语言程序解释，其解释程序在_中。13寻址方式在指令中的两种指明方式是用_中的某些位指明和_的部分专门设置寻址方式位字段指明。14在满足性能及所用通信类型的情况下，总线线数可通过采用线的功能组合、_和_来减少。15

14、段页式虚拟存储器的内部地址映象表机构有_和_两部分。16替换算法的确定主要看是否有高的_，也看算法是否便于实现，辅助软硬件成本是否低。17Cache 存储器写操作时，只写入 Cache，仅当需要块替换时，才将其写回主存，称这种修改主存块内容的方法为_。18流水机器处理中断的关键不在于如何缩短流水线的_时间，而是如何处理好_现场的保存和恢复。19ILLIAC IV 88 的阵列中，任意两个处理单元之间通信的最短距离不会超过_。20多处理机机间互连一般有总线、环形互连、_、_和开关枢纽等几种形式。21多处理机是指两台以上的处理机，在操作系统控制下通过共享的_或输入输出子系统或高速_进行通讯的计算机系统。22沿资源重复技术途径发展的同构型多处理机系统的典型结构代表是_处理机。三、简答题（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）23简述在设计主存系统时，计算机系统结构、计算机组成、计算机实现各需要考虑的问题。24简述设计 RISC 结构使用的基本技术。25简述在现代计算机系统中，应如何考虑中断现场硬件状态的保存并说明理