最新4月自考计算机系统结构试题及答案汇总

1、2021年4月自考计算机系统结构试题及答案全国2021年4月自学测试计算机系统结构试题课程代码：02325一、单项选择题本大题共10小题,每题1分,共10分在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多项选择或未选均不得分.1 .在计算机系统结构设计中,提升软件功能实现的比例可A.提升解题速度B,减少需要的存储器容量C.提升系统的灵活性D.提升系统的性能价格比2 .浮点数表示的尾数的基rm=16,尾数长度p=8,可表示的规格化最大正尾数的值是A.1/256B,1/2C.15/16D.255/2563 .以下数据存储空间为隐含寻址方式的是A.CPU中的通

2、用存放器B,主存储器C.I/O接口中的存放器D.堆栈4.当计算机系统执行通道程序完成输入输出工作时,执行通道程序的是A.CPUC.CPU和通道5,以下有关中断的表达正确的选项是A.中断响应的次序是由硬件决定的C.中断处理的次序是不可改的6.与虚拟存储器的等效访问速度无关A.访存页地址流B.通道D.指定的外设B.中断处理的次序是由硬件决定的D.中断响应的次序是可灵活改变的的是B.页面替换算法D,辅存的容量C.主存的容量7.非线性流水线的特征是A. 一次运算中使用流水线中的多个功能段B. 一次运算中屡次使用流水线中的某些功能段C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D.流水线的各功能段在不同的

3、运算中可以有不同的连接8.属于集中式共享存储器结构的SIMD计算机是A.ILLIACIVB.BSPC. CM-2D.MP-19 .指令执行结果出现异常而引起的中断是A.程序性中断B.I/O中断C.机器校验中断D.外部中断10 .以下关于脉动阵列机的描述,错误.的是A.脉动阵列机是由一组内部结构相同的处理单元构成的阵列B.脉动阵列机结构简单、规整,模块化强,可扩充性好C.脉动阵列机不适用于要求计算量大的信号/图像的处理D.脉动阵列机各PE间数据通信距离短、规那么,使数据流和限制流的设计、同步限制等均简单、规整二、填空题本大题共10小题,每题2分,共20分请在每题的空格中填上正确答案.错填、不填均

4、不得分.11 .使用多处理机的主要目的是用多个处理机执行多个任务来提升012 .指令的操作码优化编码方法有?口.13 .在可表示浮点数的负数区间,规格化浮点数的最大负数值由尾数的.阶码的组合而成.14 .输入输出系统的开展经历了三个阶段,对应于三种方式,即?直接存储器访问DMA及方式.15 .假设TS是通道的设备选择时间,Td是通道传送一个字节数据的传送时间,P为通道连接的外设台数,n为每台外设需要传送的字节数,那么,字节多路通道完成数据传送的时间Tbyte=,选择通道完成数据传送的时间Tselect=o16 .Cache存储器系统是由?口用成的二级存储系统.17 .解释一条机器指令的微操作可

5、归并成取指令、?口三个局部.18 .分布式存储器结构的并行处理机的每个处理单元PE都有自己的存储器,只能被立接访问.19 .程序员编程用的地址是,主存物理地址是程序在主存中的.20 .根据对数据令牌处理方式的不同,可以把数据流计算机的结构分成f口两类.三、简做题本大题共5小题,每题6分,共30分21 .简述实现软件移植的统一高级语言途径存在的问题.22 .简述设计RISC结构采用的根本技术.23 .设某系统的中断源的中断请求优先级分为4级,从高到低为l、2、3、4.设中断级屏蔽位为“1:对应屏蔽；中断级屏蔽位为“0；对应开放.要求中断处理次序与中断响应次序相同,请给出各级中断处理程序中断级屏蔽

6、位的设置.要求：先进行文字说明,再画出中断级屏蔽位表24 .设指令由取指、分析、执行和存结果四个子部件组成,每个子部件经过时间为t,连续执行12条指令.画出在度m为3的超流水线处理机上工作的时空图.25 .画出ILLIACIV处理单元的互连结构,用PUi表示第i个处理单元(i=0,l,63).四、简单应用题(本大题共2小题,每题10分,共20分)26 .设有一条3段流水线,各段执行时间依次为At、3AtftAto(1)分别计算连续输入3条指令和连续输入30条指令时的实际吞吐率和效率.将瓶颈段细分为3个独立段,各子段执行时间均为At,分别计算改良后的流水线连续输入3条指令和连续输入30条指令时的

7、实际吞吐率和效率.(3)比拟(1)和(2)的结果,给出结论.27 .在多处理机上,给定表达式为：E=a(b+c(d+e(f+gh),利用减少树高来尽可能加快运算速度,求(1)画出在3台处理机上并行运算的树形流程图.当处理机数P=3时,确定运算级数Tp、单处理机级数T1、加速比Sp和效率Ep的值.五、综合应用题(本大题共2小题,每题10分,共20分)28 .一个由高速缓冲存储器与主存储器组成的二级存储系统,主存容量为1M字,高速缓存容量为32K字.采用组相联地址映象与变换,缓存共分8组,主存与缓存的块的大小均为64字.(1)画出主存与缓存的地址格式,说明各字段名称与位数.假设缓存的存取周期为20

8、ns,命中率为0.95,采用缓存后的加速比要到达10,计算主存的存取周期.29 .具有N=2n个输入端的omega网络,采用单元限制.(1)N个输出端总共有多少种不同的排序？以N=3为例说明.(2)限定只能用omega网络一次,可以实现多少种输入端与输出端不发生冲突的不同置换连接？(3)N=8时,计算omega网络只使用一次能实现的置换连接数占全部可能的置换连接数的百分比.2021年4月全国自考计算机系统结构参考答案2021年4月全国自考计算机系统结构参考答案2021年4月高等教育自学测试全国统一命题测试计算机系统结构试题答案及评分参考课程代码02325一、单嗔选择题I本大题也10小廖,镇小题

9、I分.共10分I.C2.D3.14.B5,A6.D7,BTR9.A10.H二,填空题本大题共1.小超,鱼小题2分,共20分1L并发,解题速度12哈夫曼墉码,扩展堀阚次序可换13-最大货贩值,最小负数值14.程序限制1/0L/G处理机15. Ts+ThpntT1/n+TbpnMe,主存次序可换1L分析执行阳局部,本处理单元通遗辑地址,实际地址20,静态,动态次序可换三、简答霞本大题共5小题,每题5分.共贫分21.答;问题是至今虽然有上百种高级语高,但没有种是对各种应用通用的=I分第一,不同的用途要求语言的语法、语需结构不同；1分第二,人们对语言的根本结构着法不一；I分第三,即使同一高级谙言在不同

10、厂家的机器上也不能完全通用*.分第四,人伯不愿腼弃惯用的语言,不愿徽奔长期积累的J电原有语百缰写且已被实践证实是正楠的软件.2分21答;设计H1SC结构用的根本技术有*DRTSC一般原那么设计；.1分2逻辑实现用硬联和澈程序结合；1分刃用言叠存放静窗口.分4指令用海水和延迟转移】U分.优化设计端译系统.2分23.答:要求中断处理次序为12J/,即要求】中断处理程序1成屏歌其他所有中断请求,包括同级的其他请求.以保证中断如理程序1能优先执行完；I分中断处理程序二屏藏中断请求2木和4,并对中南循求1开放i,J分中断处理程序3解前中断请求3和4,并射中淅请求I和2开放；】分中断处理程序4屏觥中断请求

11、4.并对中断请求1、2和3开放口1分计微机察缔纳和式欧客案及评分参考第1页共5页25,JUJACIV处理单元的互连结构如Fill：PUgPUQPUmPUPU0四、简单电用题本大题共2小题海小踮10斗供M分M.解乂1-At.At,=At,瓶装段执行时间为%=Zu±二3At,流水线的数为k,连续输入指令数为n,那么徽=3.n=:流水线的实际吞吐率和效率分别为：一吐3J6分027Wk±M+(rLl)M3(必+3事4&)+»-1)NAH斗山$k=3,n=*,流水线的疆际吞吐率和效率分别为：3(1J5.分0.33=士通/-(At+3At4-At)+(30-1)x3A

12、L46AtAt自%+(T-l分(At+1At+Ai)+(3.I)x3At46(1分)2瓶颈段细分后,完全蔚除瓶颈,指令可隔一个旌续漉入,流水线段数为L连续输入相令数为明那么k二5e:3,改良后流水线的实际吞时率和效率分别为：H珠蛆就修列幽讨班.等盥骷现4叁*嘱3典5页Tt>-b_w"f1什H"k+n-lAl543-lAt_7Ai_AL产常厂rrAyT©分觌=5,n=30,改良后流水域的实际吞吐率和效率分别为：«rn2=?1$fl分4"k+n-1AC5+3D-lAt17AtAt=0项1分1k+n5+30*13比拟】和仁3可得如下结论：由T心

13、>TP,T1>T1可得,改造瓶颈段能有效提岛吞吐率.分由巾可得,改造瓶颈段不能保证提升效率.1分27.株“D将原表达式变换为E±mME+gh+cd,其并行运算的树膨流程图如以下图所示t>*cghcd6分2由原表达式修知,顺序计算E需要7次乘/加,故T1=7.由门中的树形流程图得T.彳4,故加速比4=7/4=1.75,效率E产Sp/3-7/12«4分,例个1分五*捺台应用朝本大题共2小题,每小盘1.分,共加分2«.解：1果用组相联地址映象时,主存地址格式和Gwlte地址格式为：组号E块号b块内地址/Cache地址.分区号E歌号G块号B块内地址W主存

14、地址主存容量为【M字,所以.主存地址长度为馆位,Cad忙容量为把K字,所以CMm地址长度为【5优因此,区号E的氏度为20-15=5位仔1分匚耻地分耳组,所以,组号C和芸的长度为3位口I分块大小为3字,斯以埃内地址狎和w的K度为f>位“1分计算取系统结梅试匾答案及评分参考第4页共5贝地号B和h的长度为15-3-6=6位1分ltiftlCicM的存取周期R二工0工g,命中率儿=0.外,设生存的存取周期为.那么有T1T弋_r11一1i£T-Hr1,c+l-HCT-0.95xiO+0.洱得出要求的主存存取周期为1；=鸵.力34分29,解:一在不考虑网络开关状态冲突和开关输出湍争用的情况下,互连网络的N个输入相与输出端之间所有可能的置换连接的数量就是输出端端号的不同排列的排列数,故N个输出端总共有N!种不同的排序口3分当川:3口力输入端和输出端的置换连接*3!=6种口如下国所示：与输入端端号序列32一财度置换连接的3个输出端端号的6种排序分别是012J20.201Q1I210和102.<1分QN个输入端、输出端的由心朋网络有n=1叫N级开关级,每级开关级有N/2个2乂2的4功能开美.总共有N/2l脸N个开关置换连接是指网络的输入瑞与输出嘏的一对一连接,故只考虑2x2开关的2个功能状态,哪直连与交