2014年10月自考02325計算機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)試題及答案含解析

計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)年月真題

02325201410

1、【單選題】計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性不包括

主存速度

尋址方式

A:

信息保護方式

B:

數(shù)據(jù)表示

C:

答D:案：A

解析：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性包括:1.數(shù)據(jù)表示、2.尋址方式、3.寄存器組織、4.指令系

統(tǒng)、5.存儲系統(tǒng)組織、6.中斷機構(gòu)、7系統(tǒng)機器級的管態(tài)和用戶態(tài)的定義。

2、【單選題】只能應(yīng)用在結(jié)構(gòu)相同或相似的機器之間的匯編程序的軟件移植技術(shù)是

統(tǒng)一高級語言

模擬

A:

仿真

B:

系列機

C:

答D:案：D

解析：系列機的概念就是指先設(shè)計好一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而后就按這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計它的系統(tǒng)

軟件，按器件狀況和硬件技術(shù)研究這種結(jié)構(gòu)的各種實現(xiàn)方法。是一種只能應(yīng)用在結(jié)構(gòu)相同

或相似的機器之間的匯編程序的軟件移植技術(shù)。

3、【單選題】當浮點數(shù)尾數(shù)基值rˇm=16，除尾符之外的尾數(shù)機器位數(shù)為8時，可表示的規(guī)

格化最大尾數(shù)為

255／256

15／16

A:

1／2

B:

1／256

C:

答D:案：A

解析：

4、【單選題】指令執(zhí)行結(jié)果出現(xiàn)異常引起的中斷屬于

I／O中斷

機器校驗中斷

A:

程序性中斷

B:

外中斷

C:

答D:案：C

解析：程序性中斷:運行程序本身的中斷，如指令執(zhí)行異常、溢出、缺頁中斷、缺段中

斷、地址越界。

5、【單選題】組相聯(lián)映象、LRU替換的Cache存儲器，不影響Cache命中率的是

增加Cache中的塊數(shù)

增大主存容量

A:

增大組的大小

B:

增大塊的大小

C:

答D:案：B

解析：Cache的命中率隨它的容量的增加而提高；當Cache的容量一定時，塊的大小對命

中率的影響非常敏感。分組的數(shù)目對于Cache命中率的影響很明顯。

6、【單選題】用于虛擬存儲器頁面替換，且為堆棧型的算法是

隨機法

相聯(lián)目錄法

A:

比較對法

B:

近期最少使用法

C:

答D:案：D

解析：最近最少使用法:記錄每一個數(shù)據(jù)塊的相對使用情況，最近最少被使用的塊被替

換。是用于虛擬存儲器頁面替換，且為堆棧型的算法。

7、【單選題】靜態(tài)流水線是指

只有一種功能的流水線

功能不能改變的流水線

A:

同時只能完成一種功能的多功能流水線

B:

可同時執(zhí)行多種功能的流水線

C:

答D:案：C

解析：靜態(tài)流水線:在同一段時間內(nèi)，多功能流水線中的各個功能段只能按照一種固定的

方式連接，實現(xiàn)一種固定的功能。

8、【單選題】編號為0～l5的16個處理器，互連函數(shù)采用Shuffle單級互連網(wǎng)絡(luò)互連，則

與11號處理器連接的處理器號為

6

7

A:

8

B:

9

C:

答D:案：B

解析：Shuffle互連函數(shù)是將二進制地址最高位和最低位相互交換位置。11的二進制表示

為1011，交換位置后為0111，所以連接的處理器為7

9、【單選題】在多處理機系統(tǒng)中，兩個程序段既能順序串行、交換串行，又能并行，則這兩

個程序段之間的關(guān)系是

只有數(shù)據(jù)反相關(guān)

只有源數(shù)據(jù)相關(guān)

A:

只有數(shù)據(jù)輸出相關(guān)

B:

只有數(shù)據(jù)相關(guān)

C:

答D:案：B

解析：只有源數(shù)據(jù)相關(guān)時，程序段能順序串行、交換串行，又能并行。

10、【單選題】在計算機系統(tǒng)中，采用高速緩存（Cache）的目的是

彌補主存容量不足

彌補主存速度不足

A:

降低存儲器系統(tǒng)價格

B:

降低存儲器系統(tǒng)容量

C:

答D:案：B

解析：高速緩沖存儲器是存在于主存與CPU之間的一級存儲器，由靜態(tài)存儲芯片（SRAM）

組成，容量比較小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度?？梢杂行浹a主存速度不足

的問題。

11、【問答題】簡述器件的發(fā)展對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成影響。

答案：（1）器件集成度的提高，使器件的速度迅速提高，機器主頻和速度也有數(shù)量級的

提高；（2）器件可靠性有數(shù)量級的提高，保證流水技術(shù)的實現(xiàn)；（3）高速、廉價的

半導(dǎo)體存儲器的出現(xiàn)，使解題速度得以迅速提高的高速緩沖存儲器和虛擬存儲器的概念真

正實現(xiàn)；（4）現(xiàn)場型PROM器件，使微程序技術(shù)得以實現(xiàn)；（5）高速相聯(lián)存儲器的

實現(xiàn)，促進相聯(lián)處理機這種結(jié)構(gòu)的發(fā)展，推動向量機、數(shù)組機和數(shù)據(jù)庫機的發(fā)展。

12、【問答題】簡述設(shè)計RISE結(jié)構(gòu)的重疊寄存器窗口技術(shù)。

答案：（1）為減少訪存，盡量讓指令的操作在寄存器間進行，以提高執(zhí)行速度，縮短指

令周期，簡化尋址方式和指令格式；（2）減少過程調(diào)用中為保存主調(diào)過程現(xiàn)場，建立

被調(diào)過程新現(xiàn)場，以及返回時恢復(fù)主調(diào)過程現(xiàn)場所需的輔助操作；（3）為了能更簡單

直接地實現(xiàn)過程間的參數(shù)，讓每個過程使用一個有限量的寄存器，并讓各個過程的寄存器

窗口部分重疊。

13、【問答題】簡述專用總線的概念并說明專用總線的優(yōu)點和缺點。

答案：（1）只連接一對物理部件的總線稱專用總線。（2）優(yōu)點：多個部件可同時收發(fā)

信息，系統(tǒng)流量高；通訊時不用指明源和目的，控制簡單；任何總線失效只影響連接于該

總線上的兩個部件，系統(tǒng)可靠性高。（3）缺點6總線數(shù)多，成本高；專用總線的時間

利用率低。

14、【問答題】簡述歸約機的特點。

答案：（1）歸約機應(yīng)當是面向函數(shù)式語言的機器；（2）具有大容量物理存儲器并采用

大虛擬存儲器，具備高效的動態(tài)存儲分配和管理的軟硬件支持；（3）處理部分應(yīng)當是

一種有多個處理器或多個處理機并行的結(jié)構(gòu)形式；（4）采用適合于函數(shù)式程序運行的

多處理器（機）互連的結(jié)構(gòu)，最好采用樹型方式的互連結(jié)構(gòu)或多層次復(fù)合的互連結(jié)構(gòu)形

式；（5）盡量把運行進程的結(jié)點機安排成緊靠該進程所需用的數(shù)據(jù)，并使運行時需相

互通信的進程所占用的處理機也靠近；（6）使各處理機負荷平衡。

15、【問答題】簡述陣列機與流水線處理機相比的特點。

答案：（1）陣列處理機利用的是資源重復(fù)，而不是時間重疊；（2）利用并行性中的同

時性，而不是并發(fā)性；（3）設(shè)備利用率可能沒有多個單功能流水線高，硬件價格下降

及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改進才能有高的性能價格比；（4）陣列機提高速度主要靠增大處理單元

數(shù)；（5）陣列處理機使用簡單規(guī)整的互連網(wǎng)絡(luò)來確定處理單元間的連接；（6）機間

互連比固定結(jié)構(gòu)的單功能流水線靈活，專用性強，其結(jié)構(gòu)和采用的并行算法緊密聯(lián)系。

16、【問答題】流水線由4個功能部件組成，每個功能部件的延遲時間為At，當輸入5個數(shù)

據(jù)后，間歇5△t又輸入5個數(shù)據(jù)，如此周期性地工作，畫出時空圖，并求此時流水線的吞吐

率。

答案：

17、【問答題】在16臺PE的并行（陣列）處理機上，要對存放在M個分體并行存儲器中的

16×16二維數(shù)組實現(xiàn)行、列、主對角線、次對角線上各元素均無沖突訪問，要求M至少為多

少?此時數(shù)組在存儲器中應(yīng)如何存放?

答案：設(shè)同一列兩個相鄰元素地址錯開的距離為δ，同一行兩個相鄰元素地址錯開的距離

為δˇ2；當M=（2^2p）+1（p為正整數(shù)）時，實現(xiàn)無沖突訪問的充分條件是

δˇ1=2^p，δˇ2=1只要M取大于等于16的一個質(zhì)數(shù)，就可以實現(xiàn)16×16的二維數(shù)組無

沖突訪問。當p=1時，δˇ1=2^p=2，2^2p+1=5，不滿足要求；當p=2時，

δˇ1=2^p=4，（2^2×2）+1=17，滿足要求，因此M=2^2p+1=17

18、【問答題】考慮一個920個字的程序，其訪問虛存的地址流為22、215、156、618、

373,491、492、868、916、528，若頁面大小為200字，主存容量為400字，采用LRU替換算

法，請按訪存的各個時刻，寫出其虛頁地址流，給出替換過程并計算主存的命中率。

答案：

19、【問答題】求表達式Z=E+A*B*C/（D+F）值。有如下程序G=A*BH=D+FI=C*H

J=G*IZ=E+J試用FORK、JOIN語句改寫成在多處理機上并行執(zhí)行程序。

答案：

20、【填空題】并行性包括____和____二重含義。

答案：同時性并發(fā)性

21、【填空題】計算機組成指的是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的____實現(xiàn)，計算機實現(xiàn)指的是計算機組

成的____實現(xiàn)。

答案：邏輯物理（順序不能更改）

22、【填空題】高級數(shù)據(jù)表示的引入的基本原則是：一是看系統(tǒng)的____是否提高，二是看引

入數(shù)據(jù)表示后其通用性和____是否高。

答案：效率利用率（順序不能更改）

23、【填空題】總線按允許信息傳送的方向可分為____和_____兩類。

答案：單向傳輸雙向傳輸

24、【填空題】根據(jù)通道數(shù)據(jù)傳送期中信息傳送方式的不同，通道可分為_____和____數(shù)組

多路三類通道。

答案：字節(jié)多路選擇

25、【填空題】在存儲器能用器件一定的條件下，容量越大，會使____越低、____越高。

答案：速度總價格（順序不能更改）

26、【填空題】頁式虛擬存儲器中，影響命中率的因素除____外，還有地址流、____大小、

主存容量等。

答案：替換算法頁面（順序不能更改）

27、【填空題】指令的重疊解釋