計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2024-2025真題及答案(02325-歷年試題全帶答案)

全國(guó)2024年4月高等教化自學(xué)考試

一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共10分）在每小題的四個(gè)備答案中有一個(gè)正確的答案，將正確答案的序號(hào)寫

在題干后的括號(hào)內(nèi)）

1.計(jì)算機(jī)運(yùn)用的語(yǔ)言是（B）

A.專屬軟件范疇，與計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)無關(guān)B.分屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個(gè)層次

C.屬于用以建立一個(gè)用戶的應(yīng)用環(huán)境D.屬于符號(hào)化的機(jī)器指令

2.動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流機(jī)最突出的特點(diǎn)是使（C）

A.數(shù)據(jù)流令牌無標(biāo)號(hào)B.須要程序記數(shù)器來實(shí)現(xiàn)C.令牌帶上標(biāo)號(hào)D.同步由門（Latch）寄存器來實(shí)現(xiàn)

3.多處理機(jī)上兩個(gè)程序段之間若有先寫后讀的數(shù)據(jù)相關(guān)，貝"B）

A.可以并行執(zhí)行B.不行能并行C.任何狀況均可交換串行D.必需并行執(zhí)行

4.多處理機(jī)的各自獨(dú)立型操作系統(tǒng)（D）

A.要求管理程序不必是可再入的B.適合于緊耦合多處理機(jī)C.工作負(fù)荷較平衡D.有較亮的牢靠性

5.輸入輸出系統(tǒng)硬件的功能對(duì)（B）是透亮的。

A.操作系統(tǒng)程序員B.應(yīng)用程序員C.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員D.機(jī)器語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)員

6.“啟動(dòng)I/O"指令是主要的輸入輸出指令，是屬于（B）

A.目態(tài)指令B.管態(tài)指令C.目態(tài)、管態(tài)都能用的指令D.編譯程序只能用的指令

7.全相聯(lián)地址映象是指（A）

A.任何虛頁(yè)都可裝入主存中任何實(shí)頁(yè)的位置B.一個(gè)虛頁(yè)只裝進(jìn)固定的主存實(shí)頁(yè)位置

C.組之間是固定的，而組內(nèi)任何虛頁(yè)可以裝入任何實(shí)頁(yè)位置D.組間可隨意裝入，組內(nèi)是固定裝入

8.（C）屬于MIMD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

A.各處理單元同時(shí)受同一個(gè)限制單元的管理B.各處理單元同時(shí)接受同一個(gè)限制單元送來的指令

C.松耦合多處理機(jī)和多計(jì)算機(jī)D.陣列處理機(jī)

9.設(shè)16個(gè)處理器編號(hào)分別為0,I,2,…，15用Cubes互聯(lián)函數(shù)時(shí)，第10號(hào)處理機(jī)與第（D）號(hào)處理機(jī)

相聯(lián)。

A.llB.8C.14D.2

10,若輸入流水線的指令既無局部性相關(guān)，也不存在全局性相關(guān)，貝U（A）

A.可獲得高的吞吐率和效率B.流水線的效率和吞吐率惡化C.出現(xiàn)瓶頸D.牢靠性提高

二、填空題（每空1分，共20分）

11.標(biāo)記符與每個(gè)數(shù)據(jù)相連，合存于一同一存儲(chǔ)單元,用于描述單個(gè)數(shù)據(jù)的一類型特征—。

12.總線仲裁算法有：靜態(tài)優(yōu)先級(jí)算法、固定時(shí)間片算法、—?jiǎng)討B(tài)優(yōu)先級(jí)算法和一先來先服務(wù)一

算法。

13.計(jì)算機(jī)仿真用一微程序—說明，計(jì)算機(jī)模擬用—機(jī)器語(yǔ)言一說明。

14,按弗林（MichaelJ.Flynn）的觀點(diǎn)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可分為單指令流單數(shù)據(jù)流、一單指令流多數(shù)據(jù)流、多

指令流單數(shù)據(jù)流和—多指令流多數(shù)據(jù)流—四大類。

15.要實(shí)現(xiàn)兩條指令在時(shí)間上重疊說明，首先須要付出一空間代價(jià)一，其次，要處理好指令之間可能存

在的一關(guān)聯(lián)o

16.與重疊機(jī)器一樣，流水機(jī)器在遇到一轉(zhuǎn)移一指令，尤其是一條件轉(zhuǎn)移一指令時(shí)，效率也會(huì)顯著下

降。

17.超長(zhǎng)指令字（VLIW）結(jié)構(gòu)是將—水平型微碼—和—超標(biāo)量處理兩者相結(jié)合。

18,互連網(wǎng)絡(luò)的交換方法.主要有線路交換、包交換、線路/包交換，SIMD互連網(wǎng)絡(luò)多采納—線路—交換,

多處理機(jī)常采納一包—交換。

19.數(shù)據(jù)流機(jī)采納_數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)一，執(zhí)行的操作序列取決于輸入數(shù)據(jù)的可用性；歸約機(jī)則采納_需求驅(qū)動(dòng)

一，執(zhí)行的操作序列取決于對(duì)數(shù)據(jù)的要求，對(duì)數(shù)據(jù)的需求又來源于函數(shù)式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)表達(dá)式的歸

納。

20輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出設(shè)備、設(shè)備—限制器—及與輸入輸出操作有關(guān)的—軟硬件。

三、改錯(cuò)題（每小題2分，共10分）（下列每小題劃線部分A、B、C中有一處錯(cuò)誤，請(qǐng)先寫出錯(cuò)處，并在括

號(hào)中寫出正確文字）

21對(duì)操作碼進(jìn)行優(yōu)化編碼時(shí)，在了解每種指令在程序中出現(xiàn)的概率后,運(yùn)用Huffman算

AB

法構(gòu)造Huffman樹，這樣獲得的Huffman編碼是唯一的。（C錯(cuò)改為“不是唯一的”）

C

22多處理機(jī)中，兩個(gè)程序段之間若同時(shí)有先寫后讀和先讀后寫2種相關(guān)，以交換數(shù)據(jù)為目的時(shí)，則必需并

行執(zhí)行，讀寫要完全同步，允許依次串行和交換串行。（C錯(cuò)改為“不允許依次串行和交換串行”）

ABC

23,計(jì)算機(jī)仿真適合在兩種結(jié)構(gòu)差距大的機(jī)器間運(yùn)用。（B錯(cuò)改為“差距不大”）

ABC

24..主存空間數(shù)相關(guān)是相間隔的兩條指令之間出現(xiàn)對(duì)主:存同一單元要求先寫而后讀的關(guān)聯(lián)。

ABC

（A錯(cuò)改為“相鄰”）

25.由于Cache存貯器的地址變換和塊替換算法是用軟件實(shí)現(xiàn)的.因此Cache存貯器對(duì)應(yīng)用

A

程序員是透痙的,而且Cache對(duì)處理機(jī)和主存間的信息交往也是透亮的。（A錯(cuò)改為“硬件”）

BC

四、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共30分）

26.簡(jiǎn)述標(biāo)記符數(shù)據(jù)表示的主要優(yōu)點(diǎn)。

27.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)RISC結(jié)構(gòu)用了哪些基本技術(shù)？

28.設(shè)R和Pj程序段都是一條語(yǔ)句，且Pi在Pj之前執(zhí)行，試舉出R和Pj間存在3種可能的數(shù)據(jù)相關(guān)。

29.簡(jiǎn)述限制驅(qū)動(dòng)的限制流方式的特點(diǎn)？

30.模擬與仿真的主要區(qū)分和適合場(chǎng)合是什么？

五、應(yīng)用題（共30分）

31.（12分）假設(shè)某模型機(jī)共有7條指令,7條指令h—b運(yùn)用的頻度分別為：0.35025.0.20,0.10,0.04.0.03,0.03。

（1）利用Huffman算法，構(gòu)造Huffman樹，并給出Huffman編碼和平均碼長(zhǎng)。

（2）給出Huffman擴(kuò)展碼編偃。

32.（10分）多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)是如何組成的？它與間接二進(jìn)制n立方體網(wǎng)絡(luò)有何差異?并畫出N=8時(shí)的多級(jí)

混洗交換網(wǎng)絡(luò)圖。

4

33.（8分）設(shè)向量A和B各有4個(gè)元素在下圖所示的靜態(tài)雙功能流水線上計(jì)算向量點(diǎn)積A-B=^aibi,其

i=l

中1-2一3~5組成加法流水線，1-4f5組成乘法流水線。若假定流水線的各段所經(jīng)過的時(shí)間均為△

t=2.5,流水線輸出可干脆送回輸入或暫存于相應(yīng)緩沖寄存器中，其延遲時(shí)間和功能切換所需的時(shí)間都

可忽視。求出吞吐率和加速比。

-4

參考答案：

四、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共30分）

26.答：⑴簡(jiǎn)化了指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)；（2）簡(jiǎn)化了編譯程序；（3）便于實(shí)現(xiàn)一樣性校驗(yàn)；（4）能由硬件

自動(dòng)變換數(shù)據(jù)類型：（5）支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)類型無關(guān)的要求；（6）為軟件調(diào)試和應(yīng)用軟件開發(fā)供應(yīng)

了支持。

27.答：⑴按RISC一般原則設(shè)計(jì)；（2）邏輯實(shí)現(xiàn)用硬聯(lián)和微程序結(jié)合；⑶用重疊寄存器窗口（4）指令用

流水和延遲轉(zhuǎn)移：（5）優(yōu)化設(shè)計(jì)編譯系統(tǒng)。

28.答：（1）若Pi的左部變量在竹的右部變量集內(nèi)，且P必需取出R運(yùn)算的結(jié)果來作為操作數(shù)，則稱

Pi“數(shù)據(jù)相關(guān)”于Pi>

（2）若Pj的左部變量在R的右部變量集內(nèi)，且當(dāng)R未取用其變量的值之前，是不允許被Pj所變更,

則稱Pi“數(shù)據(jù)反相關(guān)”于丹。

（3）若Pi的左部變最也是Pj的右部變顯，且Pj存入其算得的值必需在B存入之后，則稱Pj“數(shù)據(jù)

輸出相關(guān)”于Pi。

29.答：限制驅(qū)動(dòng)的限制流方式的特點(diǎn)是：通過訪問共享存儲(chǔ)單元讓數(shù)據(jù)在指令之間傳遞；指令的

執(zhí)行依次隱含于限制流中，可以顯式地運(yùn)用特地的限制操作符來實(shí)現(xiàn)并行處理，指令執(zhí)行依次受程度計(jì)

數(shù)器的限制，即受限制令牌所支配。

30.答：模擬與仿真的主要區(qū)分在于說明用的語(yǔ)言。仿真是用微程序說明，其說明程序存在限制存

儲(chǔ)器中，而模擬是用機(jī)器語(yǔ)言程序說明，其說明程序存在主存中。模擬敏捷，可實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的軟件

移植，但結(jié)構(gòu)差異太大時(shí)，效率、速度會(huì)急劇下降。仿真在速度上損失小，但不敏捷，只能在差別不大

的系統(tǒng)之間運(yùn)用，否則效率也會(huì)過低且難以仿真，需與模擬結(jié)合才行。

五、應(yīng)用題（共30分）

31.

平均碼氏=》PL與

?-1

由Huffman樹

表操作碼的Huffman碼及擴(kuò)展操作碼的編碼

指令頻度（Pi）操作碼運(yùn)用0P長(zhǎng)度(Li)利用Huffman概念0P長(zhǎng)度（Li）

Huffman編碼的擴(kuò)展操作碼

I.0.3501002

120.251020I2

10.201103102

L0.1011100511C04

Is0.0411101511014

Is0.0311110511104

IT0.0311111511114

32.多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)由n級(jí)相同的網(wǎng)絡(luò)組成，每?級(jí)都包含一個(gè)全混拓?fù)浜碗S后?列2,個(gè)四功能交換單

元，采納單元限制方式。多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)與間接二進(jìn)制n方體網(wǎng)絡(luò)只有兩點(diǎn)差別：前者數(shù)據(jù)流向的級(jí)號(hào)

依次nT,n-2,…，1,0,用四攻能交換單元，后者數(shù)據(jù)流向相反，其級(jí)號(hào)依次0,1,…,nT,用二功能交

換單元。

A.12B.9C.llD.5

10,流水線的技術(shù)指標(biāo)不包括（A）

A.響應(yīng)比B.吞吐率C.加速比D.效率

二、填空題（每空1分，共20分）

11.數(shù)據(jù)表示是指_機(jī)器硬件干脆識(shí)別和引用的—數(shù)據(jù)類型。

12,多處理機(jī)的互連通常采納的四種形式為：總線、環(huán)形互連、—交叉開關(guān)或—多端口存儲(chǔ)器。

13.說明是在低級(jí)機(jī)器級(jí)上用它的——串語(yǔ)句或指令來仿真高級(jí)機(jī)器級(jí)上的?條指令或指令的功能，

通過一高級(jí)機(jī)器語(yǔ)言程序中的每條語(yǔ)句或指令逐條說明來實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。

14,就其本質(zhì)而言，并行性包含著一同時(shí)性和一并發(fā)性的二重含義。

15.若一次重將方式說明指令仍達(dá)不到―速度___要求時(shí)，可用同時(shí)說明一多條指令的流水方法.

16.指令相關(guān)、—訪存數(shù)一相關(guān)和—通用寄存涉組相關(guān)等局部相關(guān)都是由于機(jī)器要同時(shí)說明的多

條指令之間出現(xiàn)了對(duì)同一主存單元或寄存器要求“先寫后讀”。

17.典型的G連網(wǎng)絡(luò)是由很多開關(guān)單元和互連線路組成，互連通踣的路徑選擇是通過置定開關(guān)單元的一工作

狀態(tài)來限制，這種置定可以有一集中或分布兩種限制策略。

18.歸約機(jī)和數(shù)據(jù)流機(jī)一樣，都是基于一數(shù)據(jù)流的計(jì)算機(jī)模型，只是它們所采納的_驅(qū)動(dòng)方式一不一

樣。

19.1/0設(shè)備取得I/O總線后，所傳送的數(shù)據(jù)總量，稱為_數(shù)據(jù)寬度；數(shù)據(jù)通路寬度是數(shù)據(jù)總線的_

物理寬度____O

20信息在主存一輔存存儲(chǔ)層次間的傳送是由一協(xié)助軟硬設(shè)備來實(shí)現(xiàn)；信息在Cache一主存層次間的

傳送則由一A協(xié)助硬件來實(shí)現(xiàn)。

三、改錯(cuò)題（每小題2分，共10分）

每小題有三處劃線，其中僅有一處有錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤并改正。若只指出錯(cuò)誤不改正只給1分。

21多處理機(jī)中，兩個(gè)程序段之間若有先寫后讀的數(shù)據(jù)相關(guān),則不能并行,但任何情況F可以交換串段工

ABC

（C錯(cuò)改為“在特別狀況下可以交換串行”）

22.設(shè)某機(jī)有32個(gè)處理器，其編號(hào)為0,1,…31,用ShufflefShuffle）互聯(lián)函數(shù)時(shí)，第11號(hào)處理器與

-AB

第26號(hào)處理器相聯(lián)。（C錯(cuò)改為“第13號(hào)處理器”）

C

23.中斷響應(yīng)就是允許其中斷CPU現(xiàn)行程序的運(yùn)行,轉(zhuǎn)去對(duì)該懇求進(jìn)行預(yù)處理，如保存好運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)果,

AB

調(diào)出中斷服務(wù)程序,打算運(yùn)行。

C

（B錯(cuò)改為“斷點(diǎn)及其現(xiàn)場(chǎng)”）

24.由于Cache存儲(chǔ)器的地址變換和塊替換算法是全硬件實(shí)現(xiàn)的,則Cache存儲(chǔ)器對(duì)系統(tǒng)程序員是

A

不透明的,Cache對(duì)處理機(jī)和主存間的信息交換是透典.

BC

（B錯(cuò)改為“透亮的”）

25.分布系統(tǒng)以分布為特征,用真實(shí)處理機(jī)替代虛擬處理機(jī),其并行性是屬于并發(fā)性。

ABC

（C錯(cuò)改為“同時(shí)性”）

四、簡(jiǎn)答題（每小題6分，共30分）

26簡(jiǎn)述運(yùn)用多處理機(jī)的目的。

27.簡(jiǎn)述脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

28.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)三者的相互關(guān)系。

29為解決不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的機(jī)器之間的軟件移植，通常采納何種途徑?并簡(jiǎn)述其過程。

30.簡(jiǎn)述傳統(tǒng)限制流機(jī)與數(shù)據(jù)流機(jī)的區(qū)分。

五、應(yīng)用題（共30分）

31.（8分）設(shè)向量A和B各有4個(gè)元素，要在下圖所示的靜態(tài)雙功能流水線上計(jì)算向量點(diǎn)積A?B=Zarb|。

其中If2-3-5組成加法流水線，1-4―5組成乘法流水線。又假設(shè)每個(gè)流水線所經(jīng)過的時(shí)間均為△1,

流水線輸出可干脆返回輸入或暫存于相應(yīng)緩沖寄存器中，其延遲時(shí)間和功能切換所需的時(shí)間都可忽視,

（1）求出流水線從起先流入到結(jié)果流出這段時(shí)間的實(shí)際吞吐率TP和效率n。（2）在什么狀況"流水線的

效率和實(shí)際吞吐率較高？

LmJ

32.（10分）在采納描述符方法取操作數(shù)的方法中，可以將描述符按樹形聯(lián)結(jié)來描述多維數(shù)組。請(qǐng)畫圖表示用

描述符描述一個(gè)3X4的二維陣列的狀況。

33.（12分）請(qǐng)分析如圖所示的組相聯(lián)地址變換的工作原理?說明組相聯(lián)映象與全相聯(lián)映象和干脆映象有何關(guān)

系?組相聯(lián)映象有哪些主耍優(yōu)點(diǎn)？

單體4字網(wǎng)機(jī)存儲(chǔ)器

組相聯(lián)地址變換的一種實(shí)現(xiàn)方式

圖中：nd為區(qū)號(hào),q為組號(hào)目為組內(nèi)塊號(hào),％為塊內(nèi)地址

四、簡(jiǎn)答題本大題共5小胭,短小題6分，共30分。

26.(1)用多臺(tái)處理機(jī)進(jìn)行多任務(wù)處理,提高協(xié)同求解一個(gè)大而復(fù)雜問題的速度；

(2)依毒冗余的處理機(jī)及其重組來提高系統(tǒng)的可靠性、適應(yīng)性和可用性。

27.(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，規(guī)整，模塊化強(qiáng)，可擴(kuò)充性好，非常適合用超大規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)。

(2)PE間數(shù)據(jù)通信距離短、規(guī)則，使數(shù)據(jù)流和控制流的設(shè)計(jì)、同步控制均筒單規(guī)整。

(3)脈動(dòng)陣列中所有PE能同時(shí)運(yùn)算.具有極高的計(jì)算并行性，可通過流水獲得很高的運(yùn)

算效率和吞吐率。輸入數(shù)據(jù)能被多個(gè)處理單元重復(fù)使用,大大減輅了陣列與外界I/O通信曷，

降低對(duì)系統(tǒng)主存和VO系統(tǒng)族寬的要求°

(4)脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)的構(gòu)形與特定計(jì)算任務(wù)和算法密切相關(guān)，具有某種專用性，限制「應(yīng)用

范圍，這對(duì)VLSI是不利的。

28.結(jié)構(gòu)、組成、實(shí)現(xiàn)三者互不相同，但又相互膨響:相同結(jié)構(gòu)(如指令系統(tǒng)相同)的計(jì)算機(jī),

可以因速度不同而采用不同的組成。同樣，一種組成可有多種不同的實(shí)現(xiàn)。反過來,組成也會(huì)

影響結(jié)構(gòu),微程序控制就是一個(gè)典型的例子。通過改變控制存儲(chǔ)器中的微程序就可改變系統(tǒng)

的機(jī)器指令，改變結(jié)構(gòu)。如果沒有組成技術(shù)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)的進(jìn)展是不可能的。

正因?yàn)槿绱耍到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須結(jié)合應(yīng)用考慮,為軟件和算法的實(shí)現(xiàn)提供更多更好的支

持，同時(shí)考慮可能采用和準(zhǔn)備采用的組成技術(shù)。

組成設(shè)計(jì)上面決定于結(jié)構(gòu)，下面受限于實(shí)現(xiàn)技術(shù)。然而它們是可以實(shí)現(xiàn)折以權(quán)衡的。

結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)所包含的具體內(nèi)容隨不同時(shí)期及不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有差異。在某些系

統(tǒng)中作為結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，在另一些系統(tǒng)中可能是組成和實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容。軟件的硬化和硬件的軟化

都反映了這一事實(shí)。

29.為實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的機(jī)器之間的軟件移植，就必須做到在一種機(jī)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上實(shí)

現(xiàn)另一種機(jī)器的指令系統(tǒng)，即另一種機(jī)器語(yǔ)例如，要求原在B機(jī)器上運(yùn)行的應(yīng)用軟

件，能夠移植到有不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的A機(jī)器上，根據(jù)層次結(jié)構(gòu)的概念可把B機(jī)器的機(jī)器語(yǔ)言看

成是在A機(jī)器的機(jī)器語(yǔ)言級(jí)上的一個(gè)虛擬機(jī)器語(yǔ)言，在A機(jī)器上用虛擬概念來實(shí)現(xiàn)B機(jī)器的

指令系統(tǒng)。

30.數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)流機(jī)不同于傳統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)的控制流機(jī)。傳統(tǒng)控制流機(jī)是通過訪問

共享存儲(chǔ)單元讓數(shù)據(jù)在各個(gè)指令之間傳遞，指令執(zhí)行順序隱含在控制流中，受程序計(jì)數(shù)器即控

制令牌支配。數(shù)據(jù)流機(jī)沒有共享變量的概念,不共享存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。指令執(zhí)行順序只受

指令中數(shù)據(jù)的相關(guān)性制約。數(shù)據(jù)是以表示某一操作數(shù)或參數(shù)已準(zhǔn)備就緒的數(shù)據(jù)令牌直接在指

令之間傳遞。數(shù)據(jù)流機(jī)主要研究合適的硬件組織和結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)流程序圖,能高效并行執(zhí)行的數(shù)

據(jù)流語(yǔ)力以及解決目前數(shù)據(jù)流機(jī)存在的問題。

五、應(yīng)用題共30分。

31.(1)先應(yīng)選攆適合r靜態(tài)流水線工作的算法使完成向量點(diǎn)積A、B所用的時(shí)間最短,

本題可先連續(xù)計(jì)算5X5山x卜聞xb3gxt4個(gè)乘法，然后功能切換，按((的xb+&x

卜)+(的x卜+&x匕))經(jīng)過3次加法來求得最后的結(jié)果。在15個(gè)區(qū)時(shí)間內(nèi)流傳7個(gè)結(jié)果,

其實(shí)際吞吐率TP為7/(15Z),而順序方式所需時(shí)間為4x3A1+3x4庫(kù)=24At,該流水

3x4At?4X3AI

線的產(chǎn)。

-5乂15汝=32%

(2)當(dāng)連續(xù)流動(dòng)的任務(wù)數(shù)n值較大時(shí),流水線的效率可接近1,實(shí)際吞吐率也可接近于最

大吞吐率。

32

陣列描述符

3X4二維陣處A

3洪4二維陣列A3x4二維陣列強(qiáng)

33.（1）圖中的組相聯(lián)地址變換原理是先由q在2、組中選出一組，對(duì)該組再用％+S'進(jìn)行

相聯(lián)有找，者在2?行中看不到相符的，表示生存該塊不在Qchc中?，如果森到有相符的，則格表

中相應(yīng)的S拼上q和小就是訪問Cache的地址。

（2）當(dāng)組相聯(lián)映象中組內(nèi)的塊數(shù)大到等于心品的塊數(shù)（即時(shí)，就成r仝相聯(lián)映象，

而當(dāng)S值小到只有一塊（即無S字段）時(shí),就變成了直接映象。因此全相聯(lián)映象和直接映象只

是組相聯(lián)映象的兩個(gè)極端。

（3）組相屐映象既能流少塊沖決概率，提高Qtche空間利用率，又能使地址映象機(jī)構(gòu)及地

址變換速度比全相聯(lián)的尚單且快速，此外它比全相聯(lián)映象成本低，而性能可接近于全相聯(lián)映

象，所以得到廣匯的應(yīng)用。

全國(guó)2024年4月高等教化自學(xué)考試

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）

1.就運(yùn)用語(yǔ)言的角度而言，可將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)看成是按功能劃分的（A）組成的層次結(jié)構(gòu)。

A.多個(gè)機(jī)器級(jí)B.多個(gè)軟件級(jí)C.微程序級(jí)D,多個(gè)系統(tǒng)

2.依據(jù)MichaelJ.FIynn提出的按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類,陣列機(jī)JLLIAIV屬于

（B）

A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD

3.靜態(tài)數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)的顯著特點(diǎn)是（A）

A.數(shù)據(jù)令牌沒加標(biāo)號(hào)B.數(shù)據(jù)令牌帶上標(biāo)號(hào)

C.其同步由匹配部件實(shí)現(xiàn)D.同步由門（Latch）寄存器來實(shí)現(xiàn)

4.VonNenmann型計(jì)算機(jī)不具有的特點(diǎn)是（C）

A.在程序計(jì)數(shù)器集中限制下B.以限制流方式工作

C.以數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)D.指令是依次執(zhí)行的

5.多處理機(jī)的互連方式采納總線形式的優(yōu)點(diǎn)是（A）

A.硬件成本低且簡(jiǎn)潔B.適用于處理機(jī)機(jī)數(shù)較多的場(chǎng)合

C.有很高的潛在通信速率D.不便于變更系統(tǒng)硬件設(shè)置

6.在23><23Dclta網(wǎng)絡(luò)中須要2X2交叉開關(guān)模塊個(gè)數(shù)為（B）

A.6B.12C.24D.64

7.設(shè)16個(gè)處理器編號(hào)分別為0,1,3,…，15用Cubes互連函數(shù)時(shí)，第10號(hào)處理機(jī)與第（D）號(hào)處理

機(jī)相連。

A.llB.8C.14D.2

8.說明指令的流水線方式中，同一時(shí)間內(nèi)，流水線的各段只能按同一種功能的連接方式工作稱為（D）

A.單功能流水線B.部件級(jí)流水線C.線性流水線D.靜態(tài)流水線

9.位片處理是指計(jì)算機(jī)采納（C）方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

A.字串位串B.字串位并C.字并位串D.字并位并

10.松散耦合的機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的方式是通過（C）

A.中間存儲(chǔ)介質(zhì)相互通信B.共享主存儲(chǔ)器

C.文件或數(shù)據(jù)集合一級(jí)進(jìn)行相互通信D.指令級(jí)并行相互通信

二、填空題（本大題共10小題，每空1分，共20分）

11.通用寄存器型機(jī)器對(duì)堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的支持是較差的，它表現(xiàn)為堆棧操作用的—機(jī)器指令數(shù)少

，堆棧置于一存儲(chǔ)器內(nèi),訪問堆棧的速度低。

12MlsD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指有n個(gè)處理單元，按_n條不同指令的要求，對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)流及其中間結(jié)

果進(jìn)行不同處理，一個(gè)處理單元的―輸出作為另一個(gè)處理單元的輸入。

13.總線仲裁算法有：一靜態(tài)優(yōu)先級(jí)算法、―固定時(shí)間片算法、動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)算法和先來

先服務(wù)算法。

14.從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)的并行性來看，并行性等級(jí)從高到低可分為全并行?、一位串字并、

位并字串、一位串字串O

15.流水線單處理機(jī)的性能改進(jìn)主要通過如何對(duì)指令或操作流水功能部件進(jìn)行分別和一細(xì)分,以

及平衡好它們之間的一頻帶。

16,按流水處理的級(jí)別可分為一部件級(jí)、處理機(jī)級(jí)和一系統(tǒng)級(jí)o

17.造成流水線斷流除了編譯形成的一目的程序不能發(fā)揮流水結(jié)構(gòu)的作用，或存儲(chǔ)系統(tǒng)供不上為

連續(xù)流淌所需的指令和操作數(shù)以外，還因出現(xiàn)了一相關(guān)和中斷o

18.解決重疊方式相關(guān)處理的兩種基本方法是一推后分析k+1和設(shè)置—相關(guān)專用通路。

19.依據(jù)機(jī)器內(nèi)部對(duì)函數(shù)表達(dá)式所用存儲(chǔ)方式的不同，把歸約方式分成一串歸約和一圖歸約

_____兩類。

20,輸入輸出系統(tǒng)中，I/O處理機(jī)方式，又可分為一通道方式和一外圍處理機(jī)方式兩種。

三、改錯(cuò)題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）

21.在利用Huffman算法構(gòu)造Huffman樹的過程中，先將所探討的指令按運(yùn)用頻度

由小到大排序,每次選擇其中最大的二個(gè)頻度合并成一個(gè)頻度做為它們二者之和的新結(jié)點(diǎn)。

ABC

（B錯(cuò)，改為“最小”

）

22.若計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)使編寫程序時(shí)須要了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)細(xì)微環(huán)節(jié),則

AB

對(duì)程序設(shè)計(jì)而言,該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有透亮性。

C

（B錯(cuò)，改為“不須要”

）

23.在流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，Mlfl分析和執(zhí)行三部分是依次進(jìn)行的。

ABC

（C錯(cuò)，改為“重疊進(jìn)行的”

）

24.網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指的是互連網(wǎng)入端可以實(shí)現(xiàn)連接的模式。

ABC

（B錯(cuò)，改為“互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)入、出端”）

25,模m的并行主存系統(tǒng)中，主存實(shí)際量寬，能隨模m值增大而線性提高。

ABC

（B錯(cuò)，改為“不肯定隨模m"）

四、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）

26.設(shè)計(jì)RISC應(yīng)遵循哪些原則?

27.機(jī)群系統(tǒng)與傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)相比有哪些明顯的優(yōu)點(diǎn)？

28.簡(jiǎn)述指令的依次說明方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

29.簡(jiǎn)述統(tǒng)一高級(jí)語(yǔ)言的動(dòng)身點(diǎn)、難點(diǎn)和發(fā)展前景。

30,虛擬存貯器為什么必須要替換算法？它解決什么問題？

五、綜合應(yīng)用題（本大題共3。分）

31.（1（）分）設(shè)某機(jī)階值p為6位，尾數(shù)m是48位，階符和數(shù)符不在其內(nèi)，當(dāng)尾數(shù)分別以2為基時(shí)，在非

負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化數(shù)狀況下，求出其最大階、階的個(gè)數(shù)，最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值，可表示的最小

數(shù)和最大數(shù)及可表示的規(guī)格化數(shù)的總個(gè)數(shù)。

32.（8分）依次方式和重疊方式的各自定義和特點(diǎn)是什么？重疊方式如何解決流水線相關(guān)處理的。

33.（12分）下圖是頁(yè)式虛擬存貯器的地址變換示意圖，試問：

（1）為什么要增設(shè)快表？

（2）依據(jù)什么？

（3）按圖示分析其工作過程?

/Vy——

㈤2“他，

加fiib罰同

4ps

圖中：U為用戶標(biāo)記，N；為用戶虛頁(yè)號(hào)，nv為主存號(hào)，Nr、%均為頁(yè)內(nèi)位移。

小前答題（本大?共5小愿,每小?6分，共30分）

".（1）?定指令系統(tǒng)時(shí),只選界使用頻度很高的那些指令，再增加少量能有效支持操

作系統(tǒng)、高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)及其它功能的指令,大大It少指令條數(shù).使之一般不超過

100條。（I分）

（2）■少指令系統(tǒng)所用尋址方式腫類,一般不超過兩種.葡化指令的格式限制在2

種之內(nèi),并讓全部指令都是相同長(zhǎng)度。（1分）

（3）讓所有指令都在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。（I分）

（4）擴(kuò)大通用寄存日,一般不少于32個(gè).盡量~少仿存,所有指令只有存（STORE）.

?。↙OAD）指令切存,其它指令一律只對(duì)寄存器掾作。（I分）

（5）為提高指令執(zhí)行速度.大多數(shù)指令部用硬聯(lián)控制實(shí)現(xiàn),少數(shù)指令才用微程序?qū)?/p>

理。（I分）

（6）通過精筒指令和優(yōu)化設(shè)計(jì)?語(yǔ)程序,筒單有效地支持高級(jí)語(yǔ)宮的實(shí)現(xiàn).（1分）

27.（1）系統(tǒng)有高的性能價(jià)格比;（I分）

（2）系統(tǒng)的開發(fā)周期短;（1分）

（3）累統(tǒng)的可擴(kuò)展性好;（I分）

（4）系統(tǒng)的我源利用率育Ml分）

（5）用戶?程方便;（I分）

（6）用戶投費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)小.（I分）

2?.■序解A的優(yōu)點(diǎn)是控制同學(xué).轉(zhuǎn)入下條指令的時(shí)間易于控”.（3分）但軟點(diǎn)是上一

步餐作未完成,下一步修作便不健開始、速度上不去.機(jī)H各部件的利用率低.（3

分）

29.（1分）出發(fā)點(diǎn)：由于高爆遇看是面向噩I日加算法的.與機(jī)卷的具體玷構(gòu)關(guān)系不大.如

果能統(tǒng)一出一料可播足各料應(yīng)用需要的通用高級(jí)通言,那么用這片謂言編寫的應(yīng)

用軟件就可以移值于不同的機(jī)

（3分）?點(diǎn)，

I）不同的用途要求浴言的譴陵、明義結(jié)構(gòu)不同，

2）人們對(duì)語(yǔ)離的慕本結(jié)構(gòu)，法不一，

3）即使同一鐘高鍛語(yǔ)旨在不同廠家的機(jī)擇上也不16完全通用?這就是語(yǔ)育中存在

?方言”的問■,

4）受習(xí)慣努力用線.人們不用放棄慣用的語(yǔ)審.因?yàn)槭煜?有鯉驗(yàn),也不星意■棄長(zhǎng)

期枳累的、用原有沿育編寫井巳被實(shí)旗修明是正■的軟件.因此?目前每〉機(jī)H

都配上對(duì)應(yīng)于多聆較為通用的高線語(yǔ)言編譯系統(tǒng)?對(duì)同一脖育級(jí)諾言,各個(gè)機(jī)

is的爆譯系統(tǒng)軟件不同,無法通用.這怎不利于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展“

（2分）發(fā)展前量：

量體統(tǒng)一育級(jí)語(yǔ)言近期很困曜，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)?，仍是必然解決的1［要方向問題，統(tǒng)一

成一脖攻相對(duì)統(tǒng)一取少數(shù)幾聆*級(jí)語(yǔ)言對(duì)于r妁軟件研■的人力、立力總費(fèi)用?加

快人員的培養(yǎng)都有重要作用.ADA語(yǔ)IT的出現(xiàn)就是朝此方向的■要進(jìn)展。

30.（1）當(dāng)處理機(jī)要用到的指令或我據(jù)不在主存中.剜產(chǎn)生頁(yè)面失效,必怎去融存中將

含該指令或數(shù)M的一頁(yè),人主存.通常?虛總空間比主存空間大的多?必然出

現(xiàn)主存已清又發(fā)生JK面失效的情況.此時(shí)I?存的一頁(yè)要■入主存剜發(fā)生沖突.

只有筌制替換出主存中某個(gè)更.以接納由?存中■來的新質(zhì).（4分）

（2）替換輯法就是要■決選畀主存中事個(gè)作為被看袂的夏?（2分）

五、皮刪■（本大■共30分）

31.r.?2時(shí).■?'=m=48.p?6（1分）

量大階=2'-1?2,-1-63,〈1分）

階的個(gè)敷?216'=64,（I分）

?小尾數(shù)值?1/匚'?2、（I分）

?大足數(shù)值?ITxrL?l-2，（l分）

町表示的?小數(shù)=4?匚'?2、（I分）

可我承的最大數(shù)?《'?（I-2r）?2”‘?（1-2?）?2-（1-2*）?產(chǎn)-2、

（2分）

可表示的埋格化般的總個(gè)數(shù)?2.-2Fj-l）/r.,2.?2,?（2-1）〃?2”（2

分）

32.。）指令修序解徉指的是各條指令之間即?序申行（執(zhí)行完一條指令后才取卜條指

令）地進(jìn)行,銀條指令內(nèi)部的做操作也順序申行地進(jìn)行。順序解釋的優(yōu)點(diǎn)是控

制茴單,轉(zhuǎn)入下條指令的時(shí)間媯于控制。但竣點(diǎn)是上一步操作未完成,下一步

操作便不能開始.速度上不去,機(jī)H各部件的利用率低0（3分）

指令的重疊解作是在第K條指令的操作完成之前.就開始制釋第K+I第指令。

8.然,重疊加界屜不能加快一條指令的解驊,卻能加快相鄰兩條以至我段程序

的H釋。C分）

（2）分別采用局部性相關(guān)的處理和全局性相關(guān)的處理方法。（2分）

33.（1）頁(yè)式虛擬存肥：0的內(nèi)部地址變換金頁(yè)表進(jìn)行.貝表容量很大，只愛放主存中.每

仿主存一次,就要加訪一次主存查表,等效訪問速度只能是不用虛擬存貯器的

或1/3）.為了墉短內(nèi)部地址變換的時(shí)間，是靠硬件上增設(shè)快表來解決。

（4分）

（2）依據(jù)程序的局部性,在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際可能只用到表中很少的幾行.這樣.用快

速硬件構(gòu)成比全裊少,所以設(shè)置8-16行部分目錄表存放當(dāng)前正在用的虛實(shí)地

址映象關(guān)系,以快速相聯(lián)點(diǎn)我.稱為快表.原先存全部廢地址映象關(guān)系的表稱

慢表。（4分）

（3）由虛頁(yè)號(hào)u?N\同時(shí)森快表和慢表,當(dāng)快表中有此虛頁(yè)時(shí)?快速找到實(shí)頁(yè)號(hào)n.

訪存?并終止行慢表.若怏表中查不到,則經(jīng)一個(gè)坊主存,從慢去查到n.訪存.

并把此虛頁(yè)號(hào)與實(shí)頁(yè)號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系送透快表，（用替換算法）（4分）

全國(guó)2024年7月高等教化自學(xué)考試

一、單項(xiàng)選擇題

I.軟件和固件的功能在邏輯上是（C）的。Page2

A.固件優(yōu)于軟件B.不等價(jià)C.等價(jià)D.軟件優(yōu)于固件

2.（A）編寫者看到的邏輯結(jié)構(gòu)和功能實(shí)力就是計(jì)算機(jī)的外部特性。

A.噪作系統(tǒng)B.匯編語(yǔ)言程序C.WindowsNTD.微程序

3.RISC計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)集類型是（C）。

A.堆棧型B.累加器型C.寄存器一寄存器型D.寄存器-存儲(chǔ)器型

4.主存儲(chǔ)器的（A）要求屬于外特性。

A.容量大小B.速度C.頁(yè)面組織D.帶寬

5.在采納延遲轉(zhuǎn)移技術(shù)時(shí)，在以下幾種調(diào)度方法中，效果最好的是哪一種方法?（A）

A.將轉(zhuǎn)移指令前的那條指令調(diào)度到延遲槽中B.將轉(zhuǎn)移目標(biāo)處的那條指令調(diào)度到延遲槽中

C.將轉(zhuǎn)移不發(fā)生時(shí)該執(zhí)行的那條指令調(diào)度到延遲槽中D.在延遲槽中填入NOP空操作指令

6.設(shè)8個(gè)處理器編號(hào)分別為0,1,2…，7用Cube?互聯(lián)函數(shù)時(shí)，第5號(hào)處理機(jī)與第（A）號(hào)處理機(jī)相聯(lián)。

A.lB.3C.4D.6

7.大型計(jì)算機(jī)和小型計(jì)算機(jī)的主要區(qū)分在于（A）。

A.大型機(jī)運(yùn)行速度比小型機(jī)快得多B.大型機(jī)能夠限制大量的外設(shè)

C.大型機(jī)具有圖型終端和圖形處理實(shí)力D.大型機(jī)的外存管理實(shí)力超過小型機(jī)

8.在以下總線標(biāo)準(zhǔn)中，哪一種總線具有與設(shè)備和主機(jī)無關(guān)的高級(jí)吩咐系統(tǒng)?（C）

A.IDEB.ATC.SCSID.PCI

9.在以下輸入輸出限制器的管理方式中，外設(shè)的工作速度對(duì)計(jì)算機(jī)性能影響最小的是（D）。

A.程序限制輪詢方式B.程序限制中斷方式C.干脆存儲(chǔ)器訪問方式D.I/O處理機(jī)方式

10.串行鏈接式總線的裁決算法是（B）。

A.固定時(shí)間片算法B.靜態(tài)優(yōu)先級(jí)算法C.動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)算法D.先來先服務(wù)算法

二、填空題（每空2分，共20分）

I.早期的馮?諾依曼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以運(yùn)算器為中心，而后期的馮?諾依曼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以_存儲(chǔ)

器為中心。

2.精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想是簡(jiǎn)潔的指令能執(zhí)行得更快以及指令系統(tǒng)只由運(yùn)用頻度很高的指令組成。

3.虛擬機(jī)：簡(jiǎn)潔地說，一切用_編程語(yǔ)言（某一級(jí)語(yǔ)言）—的機(jī)器都稱為虛擬機(jī)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按功能可

分為多層次結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)以上的全部機(jī)器都稱為虛擬機(jī)。

4.用戶CPU時(shí)間取決于三個(gè)特征：一時(shí)鐘周期時(shí)間長(zhǎng)度—，每條指令所需時(shí)鐘周期數(shù)CPI以及程序中總

的指令數(shù)IN。

5.MIPS只相宜于評(píng)估標(biāo)量機(jī)，不能用于評(píng)估向量機(jī)。而_MFLOPS—?jiǎng)t比較適用于衡量向量機(jī)的性能。

6.基本數(shù)據(jù)類型一般包括一二進(jìn)制位一及其位串、整數(shù)及自然數(shù)、實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）、字符和布爾數(shù)等。

7.指令系統(tǒng)是指機(jī)器所具有的全部指令的集合，它反映了計(jì)算機(jī)所擁有的基本功能。它是一機(jī)器語(yǔ)言—

程序員所看到的機(jī)器的主要屬性之一。

8.指令的一說明方式—一般分為依次、重疊、流水三種。

9.最大吞吐率Tpmax：指流水線達(dá)到—穩(wěn)定狀態(tài)—后可獲得的吞吐率。

10.先進(jìn)流水調(diào)度方法中，_動(dòng)態(tài)調(diào)度—不須要借助軟件來對(duì)指令進(jìn)行調(diào)度，而是利用硬件重新支配指

令的依次來削減流水的停頓。

三、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共20分）

1.簡(jiǎn)潔說明Flynn教授提出的分類的方法。Page25

2.要使流水線具有良好的性能。必需設(shè)法使流水線能暢通流淌，但是在流水過程中會(huì)出現(xiàn)幾種相關(guān)（也就是

沖突的意思）。請(qǐng)說出主要的相關(guān)。Page140

3.衡量流水線處理機(jī)的性能主要指標(biāo)是什么？Pagcl36~139

4.簡(jiǎn)要說出全局性相關(guān)的處理的4種常用方法。146

5.簡(jiǎn)要說出采納RISC結(jié)構(gòu)后可以帶來的好處。Page58

四、簡(jiǎn)潔應(yīng)用（每小題6分，共24分）

L已知流水線的四個(gè)功能部件和沆水時(shí)間，畫出流水線時(shí)空?qǐng)D。

人——一>印目—>[_4]——出

與34線氣

2.已知單功能流水線的預(yù)約表如F,求出初始狀態(tài)沖突向量。

柏號(hào)n

3.假設(shè)高速緩存Cache的工作速度為主存的5倍，且Cache被訪問命中的概率為90%,則采納Cache后,

能使整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)獲得多高的加速比SP?

4.設(shè)一個(gè)試驗(yàn)性的RISC計(jì)算機(jī)，它的各類指令的平均CPI（每條指令的時(shí)鐘周期數(shù)）值如下：寄存器-寄存器

理指令為1個(gè)時(shí)鐘周期；取/存指令為L(zhǎng)4個(gè)時(shí)鐘周期；條件轉(zhuǎn)移指令當(dāng)轉(zhuǎn)移發(fā)生和轉(zhuǎn)移不發(fā)生時(shí)，分別

為2個(gè)和1.5個(gè)時(shí)鐘周期；無條件轉(zhuǎn)移指令為1.2個(gè)時(shí)鐘周期。假定有6。％的條件轉(zhuǎn)移指令為轉(zhuǎn)移時(shí)發(fā)生,

且若在某個(gè)典型測(cè)試程序中各類指令所占的比例為：ALU指令46%,取/存指令37%,條件轉(zhuǎn)移指令16%,

無條件轉(zhuǎn)移指令1%。試計(jì)算在執(zhí)行該測(cè)試程序時(shí)，其平均的CPI值為多少？

五、綜合應(yīng)用（每小題8分，共16分）

I.設(shè)某流水計(jì)算機(jī)中，進(jìn)行向量計(jì)算的相關(guān)功能部件及流水次序如下所示，畫出多功能靜態(tài)流水的時(shí)空?qǐng)D。

輸XI輸入

2［減階］

31對(duì)階移位

4「相加［

5「規(guī)格化|

6|相乘|6相乘|

7「累加|7（~^"All|

8|輸出|8輸山|8|輸出）

⑶流水線的功能段（b）浮點(diǎn)加、減法運(yùn)算時(shí)的聯(lián)接（C）定點(diǎn)乘法運(yùn)算時(shí)的聯(lián)接

2.在頁(yè)式管理虛擬存儲(chǔ)器中，假定各貝面按以下的依次懇求訪問:

1214234562314561212

并且在主存中只能容納4個(gè)頁(yè)面，列出訪用先進(jìn)先出替換算法時(shí)，每一個(gè)頁(yè)面調(diào)度操作后的主存中的頁(yè)

面，并指出操作狀態(tài)。答案寫入下表。

調(diào)度依次12345678910

訪問頁(yè)面1214034562314561212

主12121212565656565656

存

頁(yè)

面

操作狀態(tài)

全國(guó)2024年4月高等教化自學(xué)考試

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）

1.計(jì)算機(jī)系列化的優(yōu)點(diǎn)不包括（C）

A.有利于計(jì)算機(jī)的升級(jí)換代B.便于組成多機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)

C.同?系列內(nèi)的軟件肯定是向下兼容的D.在運(yùn)用共同系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ).上解決程序的兼容性

2.計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成不包括（A）

A.噪作系統(tǒng)B.硬聯(lián)邏輯C.微程序限制D.全部硬件和固件的功能

3.在流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，取指令、執(zhí)行等操作是（D）

A.依次B.轉(zhuǎn)移C.中斷D.重疊

4.重疊機(jī)器局部相關(guān)的處理方法有兩類：推后后續(xù)指令對(duì)相關(guān)單元的讀和（C）

A.異步流淌B.采納依次流淌C.設(shè)置相關(guān)干脆通路D.調(diào)整指令流淌的依次

5.在選擇通道方式中，優(yōu)先級(jí)高的磁盤等中高速設(shè)備，進(jìn)行輸入輸出傳送時(shí)，適合于采納的數(shù)據(jù)寬度是（C）

A.定長(zhǎng)塊B.單字節(jié)C.可變長(zhǎng)塊D.單字加可變長(zhǎng)塊

6.替換算法要解決的問題是（C）

A.用戶的虛頁(yè)如何與主存的實(shí)頁(yè)對(duì)應(yīng)

B.如何用主存的實(shí)頁(yè)號(hào)替代多用戶的虛頁(yè)號(hào)

C.當(dāng)頁(yè)面失效，選擇主存中哪個(gè)頁(yè)作為被替換的頁(yè)

D.新用戶要進(jìn)入主存，選擇哪個(gè)用戶作為被替換的用戶

7.下列不是數(shù)據(jù)流計(jì)算特點(diǎn)的是（A）

A.設(shè)置狀態(tài)B.沒有指令計(jì)數(shù)器C.沒有變量的概念D.操作結(jié)果不產(chǎn)生副作用

8.在尾數(shù)下溢處理方法中，平均誤差最大的是（B）

A.舍入法B.截?cái)喾–.恒置“1”法D.ROM查表法

9.字串位并是指同時(shí)對(duì)一個(gè)字的全部位進(jìn)行處理，其并行等級(jí)（A）

A.不存在并行性B.較高的并行性C.最高一級(jí)的并行性D.已經(jīng)起先出現(xiàn)的并行性

10.設(shè)16個(gè)處理器編號(hào)分別為0,1,2,…，15,用Cubeo互聯(lián)函數(shù)時(shí)，與第13號(hào)處理器機(jī)聯(lián)的處理器是（C）

A.5號(hào)B.9號(hào)C.12號(hào)D.12號(hào)

二、填空題（本大題共10小題，每空1分，共20分）

11.多處理機(jī)程序并行性既存在于一指令一內(nèi)部，也存在于一指令一外部。

12一般的說，虛擬機(jī)器不肯定全部由一軟件—實(shí)現(xiàn)，有些操蚱也可用一固件或硬件一實(shí)現(xiàn)。

13.就流水線計(jì)算機(jī)而言，主要是通過—時(shí)間重疊一,讓多個(gè)部件在時(shí)間上交織重疊地并行執(zhí)之算和處理,

以實(shí)現(xiàn)一時(shí)間上的并行°

14,主存空間數(shù)相關(guān)是指_相鄰兩條指令—之間出現(xiàn)對(duì)主存同一單元要求一先寫后讀—的關(guān)聯(lián)。

15.為提高流水線的—最大—吞吐率，首先要找出一瓶頸―，然后設(shè)法消退它。

16陣列處理機(jī)主要通過一資源重復(fù)一實(shí)現(xiàn)空間上的并行；多處理機(jī)主要通過一資源共享_實(shí)現(xiàn)時(shí)間和

空間上的異步并行。

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