2021年10月高等教育自學考試全國統一命題考試

計算機系統結構試卷

(課程代碼02325)?

注意事項：

1．本試卷分為兩部分，第一部分為選擇題，第二部分為非選擇題。

2．應考者必須按試題順序在答題卡（紙）指定位置上作答，答在試卷上無效。

3．涂寫部分、畫圖部分必須使用2B鉛筆，書寫部分必須使用黑色字跡簽字筆。

第一部分?選擇題

一、單項選擇題：本大題共l0小題，每小題l分。共10分。在每小題列如的備選項中只有一項是最符合題目要求的。請將其選出。

1.?匯編語言源程序變換成機器語言目標程序是經

A.匯編程序翻譯 ????????B.編譯程序翻譯 C.編譯程序解釋 ???????????D.編譯程序解釋

2.?在計算機系統設計中，設計方法最好的是

A.?由上往下設計 ??B.由下往上設計 ?C.從兩邊向中間設計 D.從中間開始向兩邊設計

3.?浮點數尾數基值rm=8，尾數數值部分長6位，可表示的規(guī)格化最小正數尾數為

A.?0.015625 ??????B.0.125 ?????C. 0.25 ?????D. 0.5

4.?總線控制采用集中式定時查詢需另外增加控制線根數為

A.?3 ?????????B.N+2 ???C.2+?log2N??????????????????D.2N+1

5.?不屬于堆棧替換算法的是

A.?先進先出法 ????B.近期最少使用法 ????C.近期最久未用法 ?????D.頁面失效頻率法

6.?流水機器IBM360/91對指令中斷的處理方法是

A.?指令復執(zhí)法 ???????B.猜測法 ????C.不精確斷點法 ?????????D.對流水線重調度

7.?標量處理機的重疊方式中二次相關是

A.?指令k與指令k+1存在先讀后寫相關

B.?指令k與k+2存在先寫后讀相關

C.?指令k與指令k+1存在先寫后讀相關

D.?指令k+1與指令k+2存在寫寫相關 ??

8.?ILLLIAC IV陣列處理機中，PE之間所用的互連函數是

A.?Cube0與Cube1 ???????B.PM2±2??????C.Shuffle ?????D PM2±0和PM2±3

9.?混洗交換單級網絡，最遠的兩個單元建立連接需要

A.?n-1次混洗和n-1次交換 ??B.n-1次混洗和n 次交換 ?

?C.n 次混洗和n-1次交換 ??D.n次混洗和n次交換

10.?有關多處理機任務粒度說法正確的是

A.?任務粒度小，輔助開銷大 ??????B.任務粒度大，并行度高

B.?C.任務粒度小，并行度低 ??????D.任務粒度小，效率高

第二部分?非選擇題

二、填空題：本大題共10小題，每小題2分，共20分。

11.?計算機系統機構研究的是??????之間的功能分配以及對傳統???????界面的確定。

12.?程序訪問的局部性包括_ ???上和????上的兩個局部性。

13.?在機器指令系統的設計、發(fā)展和改進上有兩種不同的途徑和方向，分別是??????和__???。

14.?并行主存系統時指能并行讀出多個CPU字的單體多字和???、_??的交叉訪問主存系統。

15.?虛擬存儲器的存儲管理方式按存儲映像算法不同，有段式、_ ??式和????式等。

16.?從流水線中各個功能段之間是否有反饋回路的角度，可以把流水線分為?????流水線和???流水線.

17.?超標量超流水線處理機是?????與?????處理機的結合

18.?在SIMD系統的互連網絡的設計目標中，為了降低成本，要求????不要過分復雜；為滿足算法和應用的需要，要求?????要靈活。

19.?多處理機操作系統有3種類型，它們是主從型、————和_________.

20.?傳統的Von Neuman型計算機采用?????驅動方式；而非Von Neuman型的歸約機基于???驅動方式。

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三、簡答題：本大題共5小題，每小題6分，共30分。

21.?簡述模擬和仿真的概念及兩者的主要區(qū)別。

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22.?簡述數據表示中的標志符和數據描述符的差別。

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23.?簡述中斷的概念和中斷系統采用軟硬件結合的好處。

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24.?簡述全局相關處理中，采用猜測法猜錯后保證恢復分支點原先現場的方法。

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25.?簡述多級立方體網絡對各個交換開關的控制方式。

四、簡單應用題：本大題共2小題，每小題10分，共20分。

26.?Cache-主存存儲層次中，主存有0~7共8塊，Cache為4塊，采用組相聯映像，分2組。設Cache已先后訪問并預取進了主存的第4、1、3、6塊，現訪存地址流又為1、2、4、1、3、7、0、2、5、6時，請完成：

（1）畫出用LRU替換算法，Cache內各塊的實際替換過程圖，并標出命中時刻。

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（2）求出在此時期間得Cache命中率。

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27.?設某流水線有個4個功能段S1 、S2、S3、S4，每個功能段所需的執(zhí)行時間分別為1△t、2△t、3△t、1△t。

（1）畫出流入4個任務的時空圖。

（2）計算流入50個任務的實際吞吐率和效率

（3）假設流水線的功能段可以通過細分進行改進，功能段S2可細分為S21、 S22,功能段S3 可以細分為S31、 S32 、S33,細分后每個功能能段所需的執(zhí)行時間都是1△t；計算改進后流入50個任務的實際吞吐率。

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五、綜合應用題：本大題共2小題，每小題10分，共20分。

28.?有8臺外設，各設備要求傳送信息的工作速率分別如題28表所示

現設計的通道在數據傳送期，每選擇一次設備需2us，每傳送一個字節(jié)數據需要3us。

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（1）若用字節(jié)多路通道，通道工作的最高流量是多少？。

（2）作字節(jié)多路通道用時，希望同時不少于4臺設備掛在此通道上，最好多掛一些，且高速設備盡量多掛一些，請問應選哪些設備掛在此通道上？為什么？

（3）若用作數組通道用時，通道工作的最高流量是多少？設定長塊大小取256B.

（4）作數組多路通道用時，應選哪些設備掛在此通道上？為什么？

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29.?設在串行單處理機上有如題29圖的程序段，圖中右邊為相應語句執(zhí)行所需的時間：

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（1）分析程序語句并行性，并用 FORK 、 JOIN 、GOTO語句改成多處理機上并行執(zhí)行的程序。。

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（2）依據相應語句執(zhí)行所需的時間，畫出并行程序在2臺處理機上執(zhí)行的時間資源圖。

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