2011年4月高等教育自学考试《计算机系统结构》试题及参考答案.pdf

2011年 4 月高等教育自学考试计算机系统结构试题及答案（课程代码：02325）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.下列属于计算机系统结构研究范畴的是()A.指令系统的确定B.可靠性技术C.数据通路宽度D.乘法器的物理实现2.对机器语言程序员透明的是()A.中断字寄存器B.条件码寄存器C.通用寄存器D.乘法器3.按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法，阵列处理机属于()A.SISD B.SIMD C.MISD D.MIMD 4.下列四种浮点数尾数下溢处理方法中，平均误差可以调节的是()A.截断法B.舍入法C.恒置“1”法D.查表舍入法5.非专用总线的总线控制方式采用集中式定时查询方式，若部件的数量N=8，则需要的控制线线数是()A.3 B.4 C.5 D.8 6.计算机系统中采用Cache存储器的主要目的是()A.增大容量B.提高速度C.降低价格D.既提高速度又降低价格7.下列关于阵列处理机与流水线处理机特点的描述，不正确的是()A.阵列处理机利用并行性中的同时性，而流水线处理机利用的是时间重叠B.阵列处理机提高速度主要靠缩短时钟周期，流水线处理机主要靠增大处理单元数C.阵列处理机使用互连网络来确定处理单元间的连接，而流水线处理机则不是D.与流水线处理机不同，阵列处理机的结构是和所采用的并行算法紧密联系的8.编号为 0、1、2、,、15 的 16 个处理器，用单级互连网络互连，用Cubeo互连函数时，与第 9 号处理器相连的处理器编号是()A.8 B.10 C.11 D.12 9.编号为 0、1、2、,、15 的 16 个处理器，用单级互连网络互连，用Shuffle 互连函数时，与第 7 号处理器相连的处理器编号是()A.10 B.12 C.14 D.15 10.阵列处理机主要实现()A.程序段的并行B.主存操作的并行C.作业、任务间并行D.操作级并行二、填空题（本大题共20 空，每空1 分，共 20 分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均不得分。11.用_解释实现软件移植的方法称为模拟；用_直接解释另一种机器指令系统的方法称为仿真。12.引入数据表示的原则，一看系统的效率是否提高，即是否减少了实现时间和_，其次看其 _和利用率是否高。13.主存物理地址是程序在主存中的实际地址，_是程序员编程用的地址。14.开发并行性的途径有_、_和资源共享等。15.阵列处理机根据存储器的组成方式不同分为_存储器的阵列处理机构形和_存储器的阵列处理机构形。16.通过控制机构同时解释两条、多条机器指令可以加快机器语言程序的解释。其中_和_是常用的指令解释方式。17.超标量处理机利用资源重复实现并行处理，超流水线处理则着重开发_的并行性。18.非专用总线的集中式总线控制方式有_、定时查询和_三种不同方式。19.根据所用的存储映象算法，虚拟存储器管理方式主要有_页式和 _三种。20.多处理机的操作系统有_、_和浮动型三类。21.从语义上讲，数据流是基于_和_的一种计算模型。三、简答题（本大题共5 小题，每小题6 分，共 30 分）22.简述寻址方式在指令中的两种指明方式，并说明它们的优缺点。23.简述 RISC 的优缺点。24.简述全排列网络的含义及实现全排列网络的两种方式。25.简述对中断进行分级的原因以及分级方法。26.简述机群系统与传统的并行处理系统相比所具有的优点。四、简单应用题（本大题共2 小题，每小题10 分，共 20 分）27.若指令的解释分取指、分析与执行3 个阶段，每阶段的时间相应为t取指、t分析、t执行。分别写出采用以下解释方式，执行完100 条指令所需时间的一般关系式；并计算当t取指=5、t分析=3、t执行=2 时的具体结果。(1)顺序方式；(2)仅“执行k”，“分析k+1”，“取指k+2”重叠；(3)仅“执行k”与“取指k+1”重叠。28.用霍纳法则给定的表达式如下：E=a(b+c(d+ef)+g 利用减少树高的办法加速运算，要求：(1)画出树形流程图；(2)计算运算级数TP，处理机机数P、加速比SP和效率 EP的值。五、综合应用题（本大题共2 小题，每小题10 分，共 20 分）29.某字节多路通道连接5 台外设，数据传送速率分别如下表所示：设备号1 2 3 4 5 传送速率(MB/s)0.1 0.2 0.04 0.05 0.01(1)计算所有设备都工作时的通道实际最大流量；(2)如果设计的通道工作周期使通道极限流量恰好与通道最大实际流量相等，以满足流量设计的基本要求，同时让传送速率越高的设备响应的优先级越高。从5 台设备同时发出请求开始，画出此通道响应和处理各设备请求的时间示意图。30.若主存有4 个页，每页256 个字，现有一个2008 个字的程序，其访问虚存的地址流为40、80、534、580、180、800、2000、300、320、1560、1600，现采用FIFO 算法进行页面替换。(1)请按访存的各个时刻，画出页面替换过程模拟图并标出命中情况；(2)计算主存的命中率H。