计算机系统结构自考题模拟8_真题含答案与解析-交互

1、X计算机系统结构自考题模拟8（总分100，做题时间90分钟）第I部分选择题一、单项选择题（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）指令、任务、作业并行的典型例子是 |SSS_SINGLE_SELr A阵列处理机B并行存储器系统和相联处理机C C流水线处理机C D多处理机分值：1答案:D考点多处理机解析多处理机是指令、任务、作业并行的典型例子。从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是 |SSS_SINGLE_SELA A计算机软件所要完成的功能C B计算机硬件的全部组成C C编程要用到的硬件组织C D计算机各部件的硬件实现分值：1答案:C考点透明性解析对机器语言程序员来

2、说，看到编程要用到的硬件组织就已足够。下图所示的时空图对应的处理机为SSS_SINGLE_SEL0A标量处理机 B超标量处理机 C超流水处理机C D超标量超流水线处理机分值：1答案:C考点超流水线处理机解析超标量处理机利用资源重复，设置多个执行部件寄存器堆端口。超流水线处理机则着重开发时间并行性，在公共的硬件上采用较短的时钟周期、深度 流水来提高速度。解释一条机器指令的微操作不包括哪个部分 |SSS_SINGLE_SEL1A执行C B分析C C取指令C D中断分值：1答案:D考点指令系统解析解释一条机器指令的微操作有取指令、分析、执行。 TOC o 1-5 h z 对输入输出系统的组织产生决定

3、性影响的是哪些基本要求？异步性(2)同步性(3)分时性(4)实时性设备相关性(6)设备无关性|SSS_SINGLE_SELC A(2),(3),(5)B(1),(4),(6)C(2),(4),(6)D(1),(3),(5)分值：1答案:B考点I/O系统概述解析异步性、实时性和设备无关性是I/O系统的组织的基本要求。“一次重叠”中消除“指令相关”的方法，最好的是 |SSS_SINGLE_SELC A推后执行下条指令C B设相关专用通路C C推后分析下条指令C D不准修改指令分值：1答案:D考点指令相关的处理解析指令相关是因为机器指令运行时修改而引出的，如果规定在程序运行过 程中不准修改指令，指令

4、相关就不可能发生。微指令由哪项直接执行 SSS_SINGLE_SEL乙A微指令程序B B硬件C C汇编程序D D编译程序分值：1答案:B考点指令系统解析微指今由硬件直接执行。ILLIAC IV 属于SSS_SINGLE_SELA A流水线处理机B B阵列处理机C C指今重叠处理机D D多处理机分值：1答案:B考点阵列处理机解析ILLIAC IV 是一种阵列处理机。串行链接方式获得总线权的优先次序是由“总线可用”线所接部件的哪项来决定|SSS_SINGLE_SELA A物理位置 B逻辑位置C请求时间C D应答处理机制分值：1答案：A考点总线的控制方式解析用行链接方式中，所有部件都经过公共的“总线

5、请求”线向总线控制器 发出要求使用总线的申请，优先次序由部件的物理位置决定，离总线控制器越 近的部件具优先级越高。STARAN络属于|SSS_SINGLE_SELA单级立方体网络C B多级立方体网络C单级PM2I网络C D多级混洗交换网络分值：1答案:B考点多级立方体网络解析多级立方体网络有STARAW 0第R部分非选择题二、填空题（请在每小题的空格中填上正确答案。）计算机系统结构的层次结构由高到低分别为应用语言机器级、 ,、传统机器语言机器级和微程序机器级。SSS_FILL分值：2高级语言机器级汇编语言机器级操作系统机器级考点计算机系统结构的层 次结构解析计算机系统结构的层次结构由高到低分别

6、为应用语言机器级、高级语言 机器级、汇编语言机器级、操作系统机器级、传统机器语言机器级、微程序机 器级。计算机系统结构是软件和 的交界面，是机器语言、汇编语言程序设计者 或编译程序设计者看到的 的抽象。SSS_FILLmI?分值：2硬件/固件机器物理系统考点计算机系统结构的概念解析计算机系统结构也称计算机体系结构，指的是传统机器级的系统结构。它是软件和硬件/固件的交界面，是机器语言汇编语言程序设计者或编译程序设 计者看到的机器物理系统的抽象。由上而下由中间开始考点计算机系统结构的设计思路解析计算机系统结后可有由上而下、由下而上和由中间开始三种不同的设计 思路。4.程序定位所采用的技术有?口。S

7、SS_FILL分值：2静态重定位动态重定位考点程序定位 解析静态重定位和动态重定位是两种程序定位所采用的技术。流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同，允许后进入流水线的任务先完成。这种流水线又称为无序流水线、 ?口。SSS_FILL分值：2错序流水线异步流水线考点流水线工作原理解析流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同，允许 后进入流水线的任务先完成。这种流水线又称为无序流水线、错序流水线、异 步流水线。超长指令字结构是将水平型微码和 两者相结合。SSS_FILLmI?分值：2超标量处理考点超长指令字处理机解析超长指令字结构是将水平型微码和超标量处理两者相结

8、合。指令字长可 达数百位，多个功能部件并发工作，共享大容量寄存器堆。7.实现软件移植的主要技术有统一高级语言、 和仿真。SSS_FILLIljI分值：2采用系列机模拟考点软件移植解析实现软件移植的主要技术有统一高级语言、采用系列机、模拟和仿真。8.最低耦合松散耦合考点多机系统的耦合度解析多机系统的耦合度可以分为最低耦合、松散耦合、紧密耦合9.总线上传输信息基本上分为?口网种。SSS_FILLLdJ分值：2同步异步考点总线工作原理解析总线上传输信息基本上分为同步和异步两种。10.指令的动态调度是指在和异常行为的情况下，通过硬件对 进行重新安排，以提高流水线的利用率且减少停顿现象。是由硬件在程序实

9、际运行时实施的。SSS_FILLLiU分值：2保持数据流指令执行顺序考点指令系统解析指令的动态调度是指在保持数据流和异常行为的情况下，通过硬件对指 令执行顺序进行重新安排，以提高流水线的利用率且减少停顿现象。它是由硬 件在程序实际运行时实施的。三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）简述哈夫曼压缩概念的基本思丝|SSS_TEXT_QUSTI1|一分值：6哈夫曼压缩概念的基本思想是，当各种事件发生的概率不均等时，采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数（时间）来表示（处理）。而对出现概率较 低的事件，允许用较长的位数（时间）来表示（处理），就会导致表示（处理）的平 均位数（时间）缩

10、短。RISC存在不足，表现在哪些方面？SSS_TEXT_QUSp 4 |分值：6（1）当各种事件发生的概率不均等时，采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数（时间）来表示（处理）。（2）而对出现概率较低的，允许用较长的位数（时间）来表示（处理），就会导致表 示（处理）的平均位数（时间）的缩短。简述SIMD系统的互连网络的设计目标SSS_TEXT_QUSU |lT分值：6(1)结构不要过分复杂，以降低成本。 互连要灵活，以满足算法和应用的需要。 处理单元间信息交换所需传输步数要尽可能少，以提高速度性能。(4)能用规模单一的基本构件组合而成，或者经多次通过或者经多级连接来实现 复杂的互连，使模

11、块性好，以便于用 VLSI实现并满足系统的可扩充性。简述计算机系统”由中间开始”设计的基本思想。SSS_TEXT_QUSpU分值：6(1)软硬件设计分离和脱节是“由上往下”和“由下往上”设计的主要缺点，由 此提出“由中间开始”设计。“中间”指的是层次结构中的软硬交界面，目前 多数是在传统机器级与操作系统机器级之间。进行合理的软、硬件功能分配时，既要考虑能拿到的硬、器件，又要考虑可 能的应用所需的算法和数据结构，先定义好这个交界面。确定哪些功能由硬件 实现，哪些功能由软件实现，同时还要考虑好硬件对操作系统、编译系统的实 现提供些什么支持。然后由这个中间点分别往上、往下进行软件和硬件的设 计。简述

12、如果要设计一套超长指令机系统，必须遵循的主要准则。SSS TEXT QUSI1分值：6如果要设计一套超长指令机系统，则必须遵循的主要准则是：(1)单一的控制器，只有一个控制器，每个时钟周期启动一条长指令。(2)超长指令字被分成多个控制字段，每个字段直接独立地控制每个功能部件。(3)含有大量的数据通路和功能部件，由于编译在编译时间已考查可能出现的数据相关，故控制硬件较简单。(4)在编译阶段完成超长指令中多个可并行操作的调度。四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)在集中式主存的阵列处理机中，处理单元数为 4,为了使4X4的二维数组A的各元素a j (i=03, j=03)在行、歹

13、I、主/次对角线上均能实现无冲突访问，请问数组各元素在存储器各分体(分体号从0开始)中的分布情况(假设a 00 已存放在分体号为3,体内地址为0的位置)。SSS TEXT QUSTI JI分值：10(1)J5满足题意要求，二维数组 Aa, b各元素必须按下列地址存放:1 ,(2)数组各元素在各存储器分体中分布情况如下表所示2.考点阵列处理机的工作原理采用LRU替换算法，为某程序分配4页空间，画出用堆栈对该程序页地址流模 拟处理过程图，地址流为2、1、3、5、1、2、3、1、4、5,计算在此过程下算 法命中率。SSS_TEXT_QUSTI分值：10处理过程如下所示。页地址流21351213 51

14、2135堆栈内容2 1322命中经统计得知，命中率H=4/10。考点替换算法五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)向量A和B各有6个元素，计算向量点积I|SSS_TEXT_QUSTI1.若在顺序方式下，一次“加”需 4At, 一次“乘”23145231451231451231355 2352HHH3At ,求执行完AB所需的时间。分值：5需 3 A t X6+4A t X5=38A tSSS TEXT QUSTI在如下图所示的静态双功能流水线上计算 AB,其中，1 一2一3一5为加法流水 线，1 一4一5为乘法流水线，输出可直接返回输入，延迟时间和功能切换的时 间忽略不计。设计合理的算法，使完成 A-B的时间最少。画出流水时空图，并 标出全部算完的时间。分值：5设计算法为：(a i b i +a 2 b 2 )+(a 3 b 3 +a 4 b 4 )(a5 b 5 +a 6 b 6 )流水时空图如下图所示。I考点流水线工作原理从多级层次结构出发,计算机系统可以有许多不同的设计思路。|SSS_TEXT_QUSTI简述这几种设计思路。分值：5从多级层次结构出发，计算