一、单项选择题:本大题共10小题,每小题1分,共10分,在每小题列出的备选项中
只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。
1.用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为
A.编译
B.仿真
C.翻译
D.模拟
2.从计算机信息加工的各个步骤和阶段的角度来看,并行性等级最低的是
A.处理器操作步骤并行
B.存储器操作并行
C.处理器操作并行
D.指令、任务、作业并行
3.下列选项中属于高级数据表示的是
A.向量
B.定点数
C.逻辑数
D.字符串
4.浮点数表示中,当阶值位数一定时,不会受到尾数进制影响的是
A.精度
B.数符
C.范围
D.离散程度
5.下列属于总线标准的是
A.吞吐率
B.速率
C.流量
D.电气
6.浮点数系统使用的阶基7,=2,阶值位数p=2,尾数位数m=4,尾数基值r。=2时,
在非负阶正尾数、规格化的情况下可表示的最小尾数是
A.1/2
B.1/4
C.1/8
D.1/16
7.总线按在系统中的位置分的级别数为
A.3级
B.4级
C.5级
D.6级
8.Cache存储器是为了解决主存满足不了要求的性能指标是
A.容量
B.价格
C.字长
D.速度
9.编号为0,1,…,15的16个处理器,当互连网络函数为Cube时,13号处理器连接到
的处理器的号数是
A.3
B.4
C.5
D.6
10.通过通道互连实现通信,或通过消息传送系统交换信息的计算机系统是
A.向量处理机
B.紧耦合多处理机
C.松耦合多处理机
D.标量处理机
二、填空題:本大题共10小题,每小题2分,共20分。
11.计算机系统结构是对计算机系统中的（）定义及其上下的（）分配
12.计算机组成着眼于机器内部各事件的（）与（）各部件的功能及各部件之间的联系。
13.数据表示表现在它有对计算机硬件识别和引用类型的数据进行操作的（）和（）。
14.可表示的浮点数规格化数的总个数应当是可表示（）的个数与可表示（）的个数的乘积。
15.指令系统的设计包括指令（）和指令（）的设计。
16.指令系统的改进是以（）原有指令系统为前提的,通过增加少量（）新指令代替常用指令串。
17.能并行读出多个CPU字的单体多字、（）和（）的交又访问主存系统被称为并行主存系统。
18.信息在总线上的传送方法基本上可分为（）和（）两种。
19.按运算基本对象,并行算法可分为（）型和（）型两类。
20.数据驱动的数据流方式中,数据令牌是一种表示某（）或（）准备就绪的标志。
三、简答题:本大题共5小题,每小题6分,共30分。
21.简述设计RISC的基本原则。
22.简述数组多路通道的数据传送方式原理。
23.简述总线控制的集中式独立请求方式的优点和缺点。
24.简述提高模m值,影响主存实际频宽的因素及结果。
25.简述归约机结构的特点。
四、简单应用题:本大题共2小题,每小题10分,共20分。
26.求向量D=Ax(B+C),各向量元素个数为N,参照CRAY-1方式分解为3条向量
指令:
①V3*存储器;访存取A送人V寄存器
②V2+V。+V1;B+C→K
③V+V2xV3;KxA→D
当采用下列3种工作方式时,各需多少拍才能得到全部结果?
(1)①、②和③串行执行;
(2)①和②并行执行后,再执行③;
(3)采用链接技术。
27.考虑一个1000个字的程序,其访问虚存的地址流为16、219、136、156、332、480、503、
868、916、999。若页面大小为200字,主存容量为400字,采用FIFO替换算法,请按
访存的各个时刻,写出其虚页地址流,计算主存命中率。
五、综合应用题:本大题共2小题,每小题10分,共20分。
28.现设流水线由5段组成,段号k分别为1~5,任务经过流水线总共需要9拍,其预约
表如表所示。
1)写出延迟禁止表F、冲突向量C
(2)画出流水线状态转移图
(3)求出最佳调度方案、最小平均延迟及流水线的最大吞吐率
29.由霍纳法则给定的表达式为E=(a+)+6(e+g)+de),利用减少树高的办法来
加速运算,要求
(1)画出树形流程图
(2)确定T、P、Sp、E,的值
2019年4月高等教育自学考试全国统一命题考试
计算机系统结构试题答案及评分参考
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)
1-5.BBABD
6-10.AADCC
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)
11.各级界面、功能(顺序不能更改)
12.排序方式、控制机构(顺序不能更改)
13.指令、运算部件(顺序不能更改)
15.功能、格式
16.不删改、强功能(顺序不能更改
17.多体单字、多体多字
18.同步、异步
19.数值、非数值
20.操作数、参数
三、简答題(本大题共5小题,每小题6分,共30分)
21.(1)确定指令系统时,只选择使用频度很高的指令,再增加少量能有效支持操作
系统、高级语言实现及其他功能的指令;(1分)
(2)减少指令系统所用寻址方式种类;(1分)
(3)让所有指令都在一个机器周期内完成;(1分)
(4)扩大通用寄存器数,尽量减少访存;(1分)
5)大多数指令都用硬联控制实现,少数指令用微程序实现;(1分)
(6)通过精简指令和优化设计编译程序,简单、有效地支持高级语言。(1分
22.(1)数组多路通道适合于连接多台磁盘等高速设备:(2分)
(2)数组多路通道在每选择好一台设备后,要连续传送完固定K个字节的成组
数据后,才释放总线;(1分)
(3)释放总线后,通道再去选择下一台设备,再传送该设备K个字节:(1分)
(4)以成组方式轮流交又地为多台高速设备服务;(1分)
(5)某台设备要想传送n个字节,就需要先后经「m/KT次申请总线。(1分)
23.(1)优点:总线分配速度快;(1分)所有部件的总线请求同时送到总线控制器,不
用查询:(1分)控制器可以使用程序可控的预定方式、自适应方式、环方式
或它们的混合方式灵活确定下一个使用总线的部件;(1分)能方便地隔离失
(2)缺点:控制线数量过大,为控制N个设备必须有2N+1根控制线,(1分)且
效部件的请求。(1分)
总线控制器要复杂很多。(1分)
24.(1)对模m交又,若都是顺序取指,效率可提高到m倍;(1分)
(2)一且出现转移,效率会下降;转移频率越高,并行主存系统效率下降越大;
(1分)
(3)数据的顺序性比指令要差,实际的频宽带可能要低一些;(1分)
(4)工程实现上由于模m越大,存储器数据总线越长,总线上并联的负载越重
有时还不得不增加门的级数,会使传输延迟增加;(1分)
(5)因此提高模m值能提高主存系统的最大频宽,(1分)但主存的实际频宽并
不随m值增大而线性提高,实际效率并不像所希望的那么高。(1分)
25.(1)归约机应当是面向函数式语言,或以函数式语言为机器语言的非 Neumann
型机器;(1分)
(2)具有大容量物理存储器并采用大虚存容量的虚拟存储器,具备高效的动态
存储分配和管理的软、硬件支持;(1分)
(3)处理部分应当是一种有多个处理器或多个处理机并行的结构形式;(1分)
(4)采用适合于函数式程序运行的多处理器(机)互连的结构,(1分)最好采用
树形方式的互连结构或多层次复合的互连结构形式;(1分)
(5)尽量把运行各种的结点机紧靠该进程所需用的数据安排,(1分)并使运行时
需相互通信的进程所占用的处理机也靠近,让各处理机的负荷平衡。(1分)
四、简单合应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
由图计算可得主存的命中率H=6/10=60%(2分)
五、综合应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
28.(1)延退禁止表F=1,4,5,8|(1分)
冲突向量C=(10011001)(1分)
(2)流水线状态转移图如答题28图所示。(5分,根据答题正确比率得分)
答28图
(3)从状态转移图可看出,最佳调度方案为(2,7)(1分)
则,最小平均延迟为4.5拍(1分)
最大吞吐率为:Tpmax=1/4.5(任务/拍)(1分)
29.解:(1)若用单处理机处理,T=7(1分)
将原式改写成为
E =(a+h)+(bc+bg)+ bdef(1
(1分,改写合理即可得分)
计算的树形流程图如答29图所示。(4分,根据答题正确的比率得分)
要考试了，还没学完......
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