自考計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題及標(biāo)準(zhǔn)答案解析

ppp-1ppp-1-122016年月等教育自學(xué)考全國(guó)統(tǒng)一命考試計(jì)算機(jī)系結(jié)構(gòu)卷(課程代碼本卷3頁(yè)，分l00分，考時(shí)l50分?？即鹱⑹拢海舅嚤卦陬}上答答試上效試卷白和面可草紙.．第部為擇。須應(yīng)卷的號(hào)用2B鉛將答卡的應(yīng)碼黑3．二分非擇。須明大小號(hào)使0．毫M黑字簽筆作。4．理排題間超答區(qū)域效第一部分選擇題一單選題(本題10小，小1，分在小列的個(gè)選中有個(gè)符題要的請(qǐng)其選并“題”的應(yīng)碼黑未、涂多均分1．以軟件為主實(shí)現(xiàn)的機(jī)器稱為p26A．型機(jī)器．模擬機(jī)C．?dāng)M機(jī)器．實(shí)際機(jī)器2．下列關(guān)于系列機(jī)軟件兼容描述正確的是p40A．系列機(jī)軟件必須保證向后兼容，力爭(zhēng)前兼容B．列機(jī)軟件必須保證向下兼容，力爭(zhēng)向前兼容C．列機(jī)軟件必須保證向前兼容，力爭(zhēng)向上兼容．列機(jī)軟件必須保證向下兼，力爭(zhēng)向后兼容3．浮點(diǎn)數(shù)階值采用二進(jìn)制p位、尾數(shù)基值位r，該浮點(diǎn)數(shù)的最大階值為p63mA2B．-1C．

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p-14．為了使任何時(shí)候所需的信息都只用一個(gè)存儲(chǔ)周期訪問(wèn)到，信息在主存中存放的地址要求是A．址最低位為0B．地址最高位為C．信息寬度的一半．該信息寬度的整數(shù)倍5．存儲(chǔ)器的最大頻寬是指p98A．儲(chǔ)器瞬時(shí)訪問(wèn)的頻寬B．儲(chǔ)器最大的傳輸速率C．儲(chǔ)器連續(xù)訪問(wèn)時(shí)的頻寬．儲(chǔ)器的實(shí)際傳輸速率6．總線控制定時(shí)查詢方式的控制線的線數(shù)為p111A．logN．1+log2C．┌l(fā)og┐D．┌l(fā)og┐22存層次構(gòu)成的要依據(jù)是p127A的度．存器件

iiC．序設(shè)計(jì)語(yǔ)言D．序的局部性8．相聯(lián)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)依據(jù)是A．容B．址C．度．期9．并行向量處理的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是A．換開(kāi)關(guān)B．橫交叉開(kāi)關(guān)C．總線D．總線10．指令和數(shù)據(jù)的多倍性看，陣列機(jī)屬于A．指令流單數(shù)據(jù)流B．指令流多數(shù)據(jù)流C．指令流單數(shù)據(jù)流．指令流多數(shù)據(jù)流第二部分選擇題二填題本大共10小題每題2分，分請(qǐng)答卡作。11．件的功能可以用硬件_或___固件實(shí)現(xiàn)。12．令_操碼_____和地址碼兩部分組成p75．算機(jī)應(yīng)用可歸納為向上升級(jí)的4類：數(shù)據(jù)處理、信處理_____、知識(shí)處理_____和智處理p44~p4514．點(diǎn)數(shù)下溢處理的精度失對(duì)系統(tǒng)____程和_用____程序設(shè)計(jì)者都是透明的。15．當(dāng)選擇好Cache的容量、塊的大小、組相聯(lián)_組數(shù)和組內(nèi)的塊______，可以保證有較高的命中率。16．夠并行讀出多個(gè)字的單體多字__多單字____、多多_的交叉訪問(wèn)主存系統(tǒng)被稱為并行主存系統(tǒng)p100．?dāng)嘞到y(tǒng)的軟、硬件功能分配實(shí)質(zhì)上是中斷處理程序軟件和斷響硬件______功能分配p10718．頁(yè)式存儲(chǔ)是把_主_____空和程______空都機(jī)械地等分成定大小的頁(yè)，按頁(yè)順序編號(hào)p13119．存空間數(shù)據(jù)相關(guān)是相兩條指令之間出現(xiàn)對(duì)主存_同一單______要求先寫而后_的關(guān)聯(lián)。20．將二維數(shù)組中元素在存儲(chǔ)器中錯(cuò)______存可以使行或列的各元素都能并行訪問(wèn)，但會(huì)造主對(duì)角線_____上元素的并行訪問(wèn)突。三簡(jiǎn)題本大共5小，小6，分)請(qǐng)答卡作。21.簡(jiǎn)述指令字格式優(yōu)化的措p80答：⑴采擴(kuò)展操作碼，并根據(jù)指令的頻度的布狀況選擇適合的編碼方式，以縮短操作碼的平均碼長(zhǎng)；⑵采多種尋址方式，以縮短地址碼的長(zhǎng)度，并在有限的地址長(zhǎng)度內(nèi)提供更多的地址信息；⑶采用0、、、等多種地址制，以增強(qiáng)指令的功能；⑷在同種地址制內(nèi)再采用多種地址形式，讓每種地址字段可以有多種長(zhǎng)度，且讓長(zhǎng)操作碼與短操作碼進(jìn)行組配；

⑸在維持指令字在存儲(chǔ)器中按整數(shù)邊界存儲(chǔ)的前提下，使用多種不同的指令字長(zhǎng)度。22.簡(jiǎn)述引入數(shù)據(jù)表示的原則p61答：⑴看系統(tǒng)的效率是否有顯著高，包括實(shí)現(xiàn)時(shí)間和存儲(chǔ)空間是否有顯著減少；實(shí)現(xiàn)時(shí)間是否減少又主要看主存和處理機(jī)之間傳遞的信息量是否減少；⑵看引入這種數(shù)據(jù)表示后，其通用性和利用率是否提高。如果只對(duì)某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)效率高、而對(duì)其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)效率低，或應(yīng)用較少，將導(dǎo)致性價(jià)比下降。23.簡(jiǎn)述數(shù)組多路通道的數(shù)據(jù)輸方式p119答：數(shù)組多路通道在每選擇好一設(shè)備后，要連續(xù)傳送完固定K個(gè)節(jié)的成組數(shù)據(jù)后，才能釋放總線，通道再去選擇下一臺(tái)設(shè)備，再傳送該設(shè)備的K個(gè)節(jié)。如此，以成組方式輪流交叉地為多臺(tái)高速設(shè)備服務(wù)。設(shè)備要想傳送個(gè)節(jié)，就需要給N/K┐次申請(qǐng)使用通道總線才行。24．述機(jī)群系統(tǒng)相對(duì)于傳的并行系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。答⑴統(tǒng)有高的性能價(jià)格比；⑵系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期短；⑶系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好；⑷系統(tǒng)的資源利用率高；⑸用戶投資風(fēng)險(xiǎn)小；⑹用戶編程方便。25．述SIMD系的互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。答：⑴結(jié)構(gòu)不要過(guò)于復(fù)雜，以降成本；⑵互聯(lián)要靈活，以滿足算法和應(yīng)用的需求；⑶處理單元間信息交換所需傳送步數(shù)盡可能少，以提高速度性能；⑷能用規(guī)整單一的基本構(gòu)件組合而成，或經(jīng)多次通過(guò)或多級(jí)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的互聯(lián)，使模塊性好，以便于用VLSL實(shí)并滿足系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。四簡(jiǎn)應(yīng)題(本大題小題，小l0分，分)請(qǐng)答卡作。26．出N=8的式變換，如圖題26圖所示。⑴寫出互連函數(shù)關(guān)系。⑵如果采用網(wǎng)，需幾次通過(guò)才能完成此變換？。。。。。。。。。。。。。。。。題26圖解：⑴互函數(shù)關(guān)系：PP)=PPP210012

3iSDS3iSDS⑵如果處理單元設(shè)有屏蔽位控制硬件，可讓PE、、和PE均處于屏蔽，0257PE、PE、和PE為活躍，只需要在網(wǎng)上通過(guò)一次，傳輸路徑無(wú)冗余。1346如果處理單元未設(shè)置屏蔽位控制硬件，就需要在omega網(wǎng)上通過(guò)兩次，此時(shí)，傳輸路徑就會(huì)出現(xiàn)很多冗余。27.由3位（中最低位為下溢處理的附加位）經(jīng)查舍入法，下溢處理成2位果，設(shè)計(jì)使下溢處理平均誤差接近于0的表列出ROM編碼表的地址與內(nèi)容的對(duì)應(yīng)關(guān)系。解：位的ROM下溢處理表共有2=8個(gè)址，地址碼為000~111，個(gè)地址存放一個(gè)處理結(jié)果。下溢處理平均處理誤差接近于0的ROM處表如圖27所地址內(nèi)容

00001001110010111000010110111111圖27五綜應(yīng)題(本題小，小l0分，分請(qǐng)答卡作。28．果通道在數(shù)據(jù)傳送期，選擇設(shè)備的時(shí)間T10μs傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)需要的時(shí)間T為0.5μs。(1)某低速設(shè)備每隔500μs發(fā)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，至多可接幾臺(tái)這種設(shè)備？(2)對(duì)于題28表所的低速設(shè)備一次通信傳送的字節(jié)數(shù)不少于1024個(gè)節(jié)，則哪些設(shè)備可掛？哪些設(shè)備不可掛？設(shè)備設(shè)備速率

A1/0.1

B1/0.6

C1/0.2

D1/0.25

E1/0.8

F1/0.55f/B·s

題28表A~F設(shè)的速率解：⑴低速設(shè)備每隔500μ發(fā)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，掛低速設(shè)備的通道應(yīng)按字節(jié)多路通道方式工作，極限流量：

+T)max.byteSD如果所掛的臺(tái)數(shù)為

m，備的速率f

實(shí)際就是設(shè)備發(fā)出的字節(jié)傳送請(qǐng)求的間隔時(shí)間的倒數(shù)，相同設(shè)備，速率之和為

mi

為了不丟失信息，應(yīng)滿足:+T)≥i于是應(yīng)滿足：m≤)·f10+0.5i所以至多可掛48臺(tái)低設(shè)備。⑵

29．以下FORK、寫的多處理機(jī)上并行執(zhí)行的程序：