2009年4月計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考試題

全國2009年4月計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考試題

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的。請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。
1.下列對系統(tǒng)程序員不透明的是（     ）
A.乘法器 B.先行進(jìn)位鏈
C.指令緩沖器 D.條件碼寄存器
2.“從中間開始”設(shè)計的“中間”目前多數(shù)是在（     ）
A.微程序機(jī)器級與匯編語言機(jī)器級之間
B.操作系統(tǒng)機(jī)器級與匯編語言機(jī)器級之間
C.傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級與微程序機(jī)器級之間
D.傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級與操作系統(tǒng)機(jī)器級之間
3.計算機(jī)中優(yōu)化使用的操作碼編碼方法是（     ）
A.BCD碼 B.ASCⅡ碼
C.擴(kuò)展操作碼 D.哈夫曼編碼
4.通道程序執(zhí)行結(jié)束后引起的中斷是（     ）
A.外中斷 B.I／O中斷
C.程序性中斷 D.機(jī)器校驗中斷
5.下列說法正確的是（     ）
A.Cache容量一般不大，命中率不會很高
B.Cache本身速度很快，但地址變換速度很慢
C.Cache芯片速度一般比CPU的速度慢數(shù)十倍
D.Cache存貯器查映象表和訪問物理Cache其間可以流水，使速度與CPU匹配
6.與虛擬存貯器的等效訪問速度無關(guān)的是（     ）
A.頁地址流 B.頁表法映象
C.段頁表映象 D.組相聯(lián)映象
7.“一次重疊”中消除“指令相關(guān)”最好的方法是（     ）
A.不準(zhǔn)修改指令 B.設(shè)相關(guān)專用通路
C.推后分析下條指令 D.推后執(zhí)行下條指令
8.下列CRAY-1的兩條向量指令的執(zhí)行方式，敘述正確的是（     ）
V1←V2+V3
V4←V1*V5
A.有源Vi沖突，只能串行
B.沒有源Vi沖突，可以交換執(zhí)行順序
C.沒有功能部件沖突，有Vi沖突，但可以鏈接
D.沒有功能部件沖突和源Vi沖突，可以并行
9.ILLIAC IV是一種（     ）
A.多處理機(jī) B.陣列處理機(jī)
C.流水線處理機(jī) D.指令重疊處理機(jī)
10.在多處理機(jī)上，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必須是（     ）
A.只有數(shù)據(jù)相關(guān) B.只有源數(shù)據(jù)相關(guān)
C.只有數(shù)據(jù)反相關(guān) D.只有數(shù)據(jù)輸出相關(guān)

二、填空題（本大題共20空，每空1分，共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
11.器件的發(fā)展是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。同一型號機(jī)器一般是先用_______或現(xiàn)場片實現(xiàn)，等機(jī)器成熟取得用戶信任后，再改用______________實現(xiàn)。
12.提高計算機(jī)系統(tǒng)并行性的主要技術(shù)途徑有時間重疊、_______和______。
13.自定義數(shù)據(jù)表示又分為帶_______表示和_______兩類。
14.盡管中斷響應(yīng)次序由硬件排隊器固定好，但中斷實際處理完的次序是可以通過_______修改各中斷級處理程序的_______位，而動態(tài)改變。
15.程序在空間上的局部性主要是因為程序通常是_______地存貯和_______執(zhí)行。
16.頁式虛擬存貯器把_______空間和_______空間都機(jī)械等分成相同大小的頁面。
17.按多功能流水線的各段能否允許同時用于多種不同功能聯(lián)接流水，可把流水線分為_______流水線和_______流水線。
18.推后“分析k+1”和設(shè)置“_______”是解決重疊方式相關(guān)處理的兩種基本方法。前者是以_______為代價，使設(shè)備基本上不增加。
19.N個結(jié)點(diǎn)的PM2I單級網(wǎng)絡(luò)的最短距離為_______。
20.在多處理機(jī)上，有效計算的執(zhí)行時間E與處理機(jī)機(jī)間的通訊輔助開銷時間C的比值較小時，任務(wù)宜采用_______粒度。
21.智能機(jī)是具有智能的高性能計算機(jī)，有三個重要的組成部分，分別為______、_______和智能接口處理機(jī)。

三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）
22.設(shè)計指令系統(tǒng)時，以乘法運(yùn)算為例，簡述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算機(jī)組成設(shè)計、計算機(jī)實現(xiàn)各應(yīng)考慮的問題。
23.簡述設(shè)計RISC的一般原則。
24.CPU寫Cache時，會發(fā)生Cache與主存的對應(yīng)內(nèi)容不一致的現(xiàn)象，簡述解決這個問題的兩種方法及各需要增加什么開銷。
25.簡述在流水機(jī)器中全局性相關(guān)的概念及處理全局性相關(guān)的方法。
26.簡述全排列網(wǎng)絡(luò)的概念及實現(xiàn)全排列網(wǎng)絡(luò)的兩種方法。

四、簡單應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）
27.浮點(diǎn)數(shù)表示,階碼用二進(jìn)制表示,除階符之外的階碼位數(shù)p=3,尾數(shù)基值用十進(jìn)制表示,除尾符外的尾數(shù)二進(jìn)制位數(shù)m=8,計算非負(fù)階、規(guī)格化、正尾數(shù)時，
（1）可表示的最小尾數(shù)值；
（2）可表示的最大值；
（3）可表示的尾數(shù)個數(shù)。
28.有一個虛擬存貯器，主存有0～3四頁位置，程序有0～7八個虛頁，采用全相聯(lián)映象和FIFO替換算法。給出如下程序頁地址流；2，3，5，2，4，0，1，2，4，6。
（1）假設(shè)程序的2，3，5頁已先后裝入主存的第3、2、0頁位置，請畫出上述頁地址流工作過程中，主存各頁位置上所裝程序各頁頁號的變化過程圖，標(biāo)出命中時刻。
（2）求出此期間虛存總的命中率H。

五、綜合應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）
29.在多處理機(jī)上求解
x=a（b+c（d+e））+f（g+h?1）
利用減少樹高來盡可能加快運(yùn)算速度。
（1）畫出在3臺處理機(jī)上并行運(yùn)算的樹形流程圖。
（2）當(dāng)p=3時，求運(yùn)算級數(shù)Tp，單處理機(jī)串行級數(shù)T1，加速比SP和效率EP的值。