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1、计算机系统结构一、单选题 1、 直接执行的微指令是（硬件）2、 对汇编语言程序员透明的是（I/O方式中的DMA访问方式）3、 在计算机系统设计中，比较好的方法是（从中间开始向上、向下设计）4、 利用时间重叠概念实现并行处理的是（多处理机）5、 程序员编写程序时使用的地址是（逻辑地址）6、 支持动态地址在定位的寻址方式是（基址寻址）7、 计算机中优化使用的操作码编码方法是（扩展操作码）8、 主存出错引起的中断是（机器校验中断）9、外部设备打印机适合于连接到(字节多路通道)10、 程序员编写程序时使用的地址是（逻辑地址）11、 cache存贮器常用的地址映像方式是（组相联映像）12、指令间的“一次
2、重叠”是指（分析K+1与执行K重叠。）13 、非线性流水线是指（一次运算中多次使用流水线中的某些功能段）14、 并行阵列处理机主要实现的是（指令操作级并行）15、 ILLIAC IV是一种（阵列处理机）16、 16个处理器编号为0.1.2.。15，采用单节CUBE3互联网络互联，与13号处理器项链的处理器号是(5)17、 在共享主存的多处理机中，为减少访主存冲突，采用的方式一般是（并行多体交叉主存系统）18、 多端口存贮器适合于连接（紧耦合多处理机）二、填空题1、 实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、（模拟和仿真）2、 多机系统的耦合度可以分为最低耦合、（松散耦合和紧密耦合）3、 引
3、入数据表示的两条基本原则是：一看系统的效率有否提高；二看数据表示的（通用性和利用率）是否高。4、 浮点数位数基值减少，可使数的可表示比（增大）。5、 数据宽度指的是在（二次分配总线）期间所传送的数据总量。6、 数据通路宽度是在（同一时钟周期里），数据传送的物理宽度。7、 虚拟存贮器主要是为解决主存（容量）满足不了要求发展出来的。8 、虚拟存贮器发生页面失效时，需要进行虚地址到（辅存实地址）的外部地址变换，以便调页。9、 CPU写cache不命中时，除写入主存外，同时还将含该字的主存块调入cache.称此分配法为（按写）分配法。10、 一次重叠解释时，第K+1条指令需等第K条指令执行后才能形成，
4、称此时发生了（指令）相关。11、 一次重叠解释，当第K条指令的结果数地址与第K+1条指令的源数地址一样时，称发生了（先写后读的操作数）相关。12、 多功能流水线各功能段同时可按不同运算或功能连接工作，称此流水线为（动）态流水线。13 、 ILLIAC IV 8*8的阵列中，任意二个处理单元之间通信的最短距离不会超过（7）。14、 N个端的混洗交换网络中，最远的两个入、出端的二进制编号是（全0和全1）。15 、 015共16个处理单元用单级混洗网络，循环全混3次，其第9号处理单元将连至第（12）号处理单元。16、 级控制多级立方体网络能实现（交换）函数的功能。17 、多处理机有（紧耦合）和（松耦
5、合）两种基本构型。18、 紧耦合多处理机实现多处理机机间通信靠的是共享（主存）。19、 多处理的操作系统有主从型、（各自独立型和浮动型3类。）三、判断题1、 系列机可将单总线改成双总线以减少公用总线的使用冲突。对2 、系列机应用软件应做到向前兼容，力争向下兼容。错3、 浮点数尾数下溢处理舍入法还是恒置1法，对计算机系统结构是不透明的。错4、 在工薪能计算机上，信息在存贮器中应按照整数边界存贮，即使会造成存贮空间浪费也问题不大。错5 、数据通路宽度指的是二次分配总线期间所传送的数据总量。错6 、定时查询和独立请求均可用软件方法动态改变总线分配的优先级。对7 、中断系统的软、硬功能分配，实际上是中
6、断响应软件和中断处理硬件之间的功能分配。错8、 多用户系统，用户程序不能直接用I/O指令，而用进管指令，进管请求输入输出，进管指令属于管态指令。错9、 对标量数据来说，并行主存系统的实际频宽采用多体单字方式的要比采用单体单字方式组成的高。对10、 在存贮体系中，地址的映象与地址的变化没有区别。错11、 cache组相联映象的块冲突概率比直接映象高。错12 、cache存贮器等效访问速度达不到接近于第一级cache的，可以增加cache容量来解决。对13、 只要将子过程进一步细分，就可以使流水线吞吐率进一步提高。错14、 0-15共16个处理单元用cube2单级互联网络互联，第10号处理单元将连
7、至第8号处理单元。错1415、 N个输入、N个输出的立方体log2N级互联网络，在一次运行中，能实现任意一个入端连到任意一个出端，但不能实现这N个端子任意排列的链接。对16、 就和多处理机中，各处理机运行的程序段之间如有先写后读数据相关是不能并行的。对17 、紧耦合多处理机中，两台处理机上运行的程序段之间有写写数据输出相关时，均不可以并行，但可以交换串行。错四、简答题1、 实现软件移植的途径有哪些？各受什么限制？答：途径有：统一高级语言，系列机，模拟与仿真。统一高级语言，由于只能实现高级语言软件的移植，而目前高级语言种类繁多，无法完全统一成一种，只能相对统一成少数几种。系列机，由于系列内各档机
8、器的结构变化不能太大，到一定时候会阻碍系列发展，只能实现在结构相同或相近的机器间的汇编语言应用软件的移植。模拟与仿真，模拟是用宿主机的机器指令解释，机器语言差别大时，速度慢；仿真是用宿主机的微程序解释，当机器差异大时，仿真困难，仿真的效率和灵活性差。2、 提高计算机系统并行性的技术途径有哪三个简要解释并各举一类系统类型的例子。答：有时间重叠、资源重复、资源共享等三个途径。时间重叠式让多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转使用来赢得速度。例如，流水线处理机CRAY-1。资源重复是通过重复设置硬件资源来提高性能的。例如,阵列处理机ILLIAC-IV。资源共享
9、是利用软件方法让多个用户共享同一套资源，来提高资源利用率和系统性能的。例如，多道程序分时系统，多处理机，分布处理系统，计算机网等。3、 当浮点数尾数基值减小时，对机器数的表示会产生哪些影响？（至少5点）答：数的表示范围变小；可表示数的总个数减少；数在数轴上的分布变密；机器数的精度提高；运算过程中的精度损失增大；运算速度有所降低。4、 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？总线控制优先级的灵活性如何？答： 总线控制方式有串行链接、定时查询和独立请求3种。串行链接需增加3根控制线，优先级线连固定，无灵活性。定时查询需增加2log2N根控制线，优先级可用程序改变，灵活。独立请求需
10、增加2N+1根控制线，优先级可用程序改变，灵活。5、 通道分为哪三种类型？各适合连接什么类型的设备？满负荷时，设备对通道要求的实际流量与所连的设备有什么关系？答：通道分字节多路、数组多路、选择3类通道。字节多路通道适合于连接大量低速的字符设备。满负荷时，设备对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量之和。数组多路通道适合于连接高速的设备。满负荷时，设备对通道要求的实际流量应是所连各设备中，流量最大的那个。选择通道适合于连接中、高速的高优先级设备。满负荷时，设备对通道要求的实际流量应是所连各设备中，流量最大的那个。6 、在页式虚拟存贮器中，什么叫页面失效？什么叫页面争用？什么时候两者同时发生？什么
11、时候两者不同时发生？答：要访问的虚页不在实际主存中时，就会发生页面赊销。当页面调入主存，主存中的页面位置全部已被其他虚页占用时，就会发生页面争用。当分配给程序的内存已被全部占用之后，只要发生页面赊销，就一定会发生页面争用。反之，发生页面失效，并不会发生页面争用。7 、流水线按级别分成几类？线性流水线与非线性流水线有什么区别？动态流水线和静态流水线有什么区别？答：流水线按级别可分为部件级、处理机级和系统级三级。现行流水线段间无反馈或越过的通路，非线性流水线则有反馈回路或前越通路。静态和动态流水都是多功能的流水。其中，动态流水线按一种功能流水未完成之前，可重组开始另一种功能的流水。静态流水线必须等
12、流水线排空之后才可进行功能切换。8、 什么是流水线的速度瓶颈？消除流水线速度瓶颈的方法有哪两种？举例。答：流水线中经过实践最长的功能段就是流水线中的速度瓶颈。消除流水线的速度瓶颈的方法，一是将瓶颈子过程再细分。例如，流水线瓶颈段位2t，其它各段均为t，则可将该瓶颈再细分成两个子段，各子段经过时间均为t。二是将瓶颈子过程多套并联，如上例，将瓶颈段重复设置两个，各任务错开一个t时间分配给这两个段。9 、什么紧耦合多处理机？什么是松耦合多处理机？答：各处理机之间通过互联网络共享主存的是紧耦合多处理机。各处理机之间通过共享I/O子系统、通道或通信线路实现机间通信。它们不共享主存的是松耦合系统。五、应用题1 、某机有10条指令，使用频度分别为0.01，,015,0.12,0.07,0.08,0.13,0.15,0.03,0.17,0.09。（1）计算用等长操作码编码的平均码长；（2）构造huffman树；（3）写出huffman的一种编码，并计算其平均码长；（4）只有二种码长，求平均码长最短的扩展操作码编码及其平均码长。答：（1）4位（2）如1图
