全国2008年7月02325计算机系统结构自考试题
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．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
9．16个处理器编号为0～15，采用PM2+3单级网络互连，与13号处理器相连的处理器号是( )
A．5 B．7 C．11 D．14
10．在共享主存的多处理机中，为减少访问主存冲突，采用的方式一般是( )
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．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。
17．Cache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。
19．ILLIAC IV 8×8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由。
26．简述流水线瓶颈子过程的概念并举例说明消除流水线瓶颈子过程的两种方法。
27．简述多处理机应解决的技术问题。(至少写出其中的3个)
四、简单应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
28．浮点数表示，阶基rp=2，除阶符之外的阶码位数P=2，尾数基值rm=2，除尾符外的尾数二进位位数m=4，计算非负阶、规格化、正尾数时，
(1)可表示数的最小值和最大值；
(2)可表示数的总个数。
29．画出0~7号共8个处理器的三级混洗交换网络，在该图上标出实现将6号处理器数据播送给0~4号，同时将3号处理器数据播送给其余3个处理器时的各有关交换开关的控制状态。
五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
30．在一个4段的流水线处理机上需经7拍才能完成一个任务，其预约表如下表所示。
(1)分别写出延迟禁止表F、初始冲突向量C；
(2)画出流水线状态转移图；
(3)求出最小平均延迟、流水线的最大吞吐率及其调度时的最佳方案。
31．设某虚拟存储器上运行的程序含5个虚页，其页地址流依次为4，5，3，2，5，1，3，2，5，1，3。用LRU替换。
(1)用堆栈对该页地址流模拟一次，画出此模拟过程，并标出实页数为3，4，5时的命中
情况。
(2)为获得最高的命中率，应分配给该程序几个实页?最高命中率是多少?
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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．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
9．16个处理器编号为0～15，采用PM2+3单级网络互连，与13号处理器相连的处理器号是( )
A．5 B．7 C．11 D．14
10．在共享主存的多处理机中，为减少访问主存冲突，采用的方式一般是( )
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．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。
17．Cache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。
19．ILLIAC IV 8×8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由。
26．简述流水线瓶颈子过程的概念并举例说明消除流水线瓶颈子过程的两种方法。
27．简述多处理机应解决的技术问题。(至少写出其中的3个)
四、简单应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
28．浮点数表示，阶基rp=2，除阶符之外的阶码位数P=2，尾数基值rm=2，除尾符外的尾数二进位位数m=4，计算非负阶、规格化、正尾数时，
(1)可表示数的最小值和最大值；
(2)可表示数的总个数。
29．画出0~7号共8个处理器的三级混洗交换网络，在该图上标出实现将6号处理器数据播送给0~4号，同时将3号处理器数据播送给其余3个处理器时的各有关交换开关的控制状态。
五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
30．在一个4段的流水线处理机上需经7拍才能完成一个任务，其预约表如下表所示。
(1)分别写出延迟禁止表F、初始冲突向量C；
(2)画出流水线状态转移图；
(3)求出最小平均延迟、流水线的最大吞吐率及其调度时的最佳方案。
 时钟段号 |
t1 | t2 | t3 | t4 | t5 | t6 | t7 |
| S1 | √ | √ | √ | ||||
| S2 | √ | √ | |||||
| S3 | √ | ||||||
| s4 | √ | √ |
31．设某虚拟存储器上运行的程序含5个虚页，其页地址流依次为4，5，3，2，5，1，3，2，5，1，3。用LRU替换。
(1)用堆栈对该页地址流模拟一次，画出此模拟过程，并标出实页数为3，4，5时的命中
情况。
(2)为获得最高的命中率，应分配给该程序几个实页?最高命中率是多少?
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