2010年4月自考02325计算机结构系统试题及答案含解析

计算机系统结构年月真题

0232520104

1、【单选题】在计算机系统结构设计中，提高软件功能实现的比例可

提高解题速度

减少需要的存储器容量

A:

提高系统的灵活性

B:

提高系统的性能价格比

C:

答D:案：C

解析：在计算机系统结构设计中，提高软件功能实现的比例可提高系统的灵活性。

2、【单选题】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

1／256

1／2

A:

15／16

B:

255／256

C:

答D:案：D

解析：规格化浮点数的最大正数值是由尾数的最大正数值与阶码的最大正数值组合而成

的。最大正数:尾数补齐+1.1111111阶值十进制+7，因此所能表示的最大正尾数为

+255/256

3、【单选题】下列数据存储空间为隐含寻址方式的是

CPU中的通用寄存器

主存储器

A:

I／O接口中的寄存器

B:

堆栈

C:

答D:案：D

解析：隐含寻址的指令不是明显地给出操作数的地址，而是在指令中隐含着操作数的地

址，即要寻找的地址包含在操作码中。堆栈是一个在计算机科学中经常使用的抽象数据类

型，采用隐含寻址方式。

4、【单选题】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

CPU

通道

A:

CPU和通道

B:

指定的外设

C:

答D:案：B

解析：通道是一种通过执行通道程序管理1O操作的控制器，它使主机（CPU和内存）与

1/操作之间达到更高的并行程度。它的任务是管理实现输入输出操作提供一种传送通道

5、【单选题】下列有关中断的叙述正确的是

中断响应的次序是由硬件决定的

中断处理的次序是由硬件决定的

A:

中断处理的次序是不可改的

B:

中断响应的次序是可灵活改变的

C:

答D:案：A

解析：影响中断响应次序的技术是中断屏蔽和中断优先级，由硬件决定。

6、【单选题】与虚拟存储器的等效访问速度无关的是

访存页地址流

页面替换算法

A:

主存的容量

B:

辅存的容量

C:

答D:案：D

解析：辅存的容量与虚拟存储器的等效访问速度无关。

7、【单选题】非线性流水线的特征是

一次运算中使用流水线中的多个功能段

一次运算中多次使用流水线中的某些功能段

A:

流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同

B:

流水线的各功能段在不同的运算中可以有不同的连接

C:

答D:案：B

解析：非线性流水线:带有反馈回路的流水线，一次运算中多次使用流水线中的某些功能

段。

8、【单选题】属于集中式共享存储器结构的SIMD计算机是

ILLIACIV

BSP

A:

CM-2

B:

MP-1

C:

答D:案：B

解析：BSP是采用共享主存构型的阵列处理机中的并行存储器的无冲突访问映象规则存放

的。对常用的一般数组按此规则存放不会产生访问冲突，不过使其在存储器和频宽和存储

器空间利用率上都降低了1/17

9、【单选题】指令执行结果出现异常而引起的中断是

程序性中断

I／O中断

A:

机器校验中断

B:

外部中断

C:

答D:案：A

解析：强迫性中断分为以下几类:1、中断:来自外部设备通道2、程序性中断:运行程序本

身指令结果出现异常的中断，如溢出、缺页中断、缺段中断。3、时钟中断4、控制台中

断5、硬件故障

10、【单选题】下列关于脉动阵列机的描述，错误的是

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

脉动阵列机结构简单、规整，模块化强，可扩充性好

A:

脉动阵列机不适用于要求计算量大的信号／图像的处理

B:

脉动阵列机各PE间数据通信距离短、规则，使数据流和控制流的设计、同步控制等均简

C:

单、规整

D:

答案：C

解析：脉动阵列机由于阵列和处理单元的结构简单、规则一致，可达到很高的模块化程

度，非常适合超大规模集成电路的设计和制造。

11、【问答题】简述实现软件移植的统一高级语言途径存在的问题。

答案：问题是至今虽然有上百种高级语言，但没有一种是对各种应用通用的。（1）第

一，不同的用途要求语言的语法、语义结构不同；（2）第二，人们对语言的基本结构

看法不一；（3）第三，即使同一高级语言在不同厂家的机器上也不能完全通用；

（4）第四，人们不愿抛弃惯用的语言，不愿抛弃长期积累的、用原有语言编写自己被实

践证明是正确的软件。

12、【问答题】简述设计RISC结构采用的基本技术。

答案：设计RISC结构用的基本技术有：（1）按RISC一般原则设计；（2）逻辑实现

用硬联和微程序结合；（3）用重叠寄存器窗口；（4）指令用流水和延迟转移；

（5）优化设计编译系统。

13、【问答题】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位的设置。（要求：先进行文字说

明，再画出中断级屏蔽位表）

答案：

要求中断处理次序为1、2、3、4，即要求：中断处理程序1应屏蔽其他所有中断请求，

包括同级的其他请求，以保证中断处理程序1能优先执行完；中断处理程序2屏蔽中断

请求2、3和4，并对中断请求1开放；中断处理程序3屏蔽中断请求3和4，并对中断

请求1和2开放；中断处理程序4屏蔽中断请求4，并对中断请求1、2利3开放。

14、【问答题】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。

答案：

15、【问答题】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）。

答案：

16、【问答题】设有一条3段流水线，各段执行时间依次为△t、3△t和△t。（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。（2）将瓶颈段细

分为3个独立段，各子段执行时间均为At，分别计算改进后的流水线连续输入3条指令和连

续输入30条指令时的实际吞吐率和效率。（3）比较（1）和（2）的结果，给出结论。

答案：

17、【问答题】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。

（2）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。

答案：

18、【问答题】一个由高速缓冲存储器与主存储器组成的二级存储系统，已知主存容量为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。（2）

假设缓存的存取周期为20ns，命中率为0.95，采用缓存后的加速比要达到10，计算主存的存

取周期。

答案：

主存容量为1M字，所以，主存地址长度为20位，Cache容量为32K字，所以Cache

地址长度为15位，因此，区号E的长度为20－15=5位。Cache分8组，所以，组号C

和g的长度为3位。块大小为64字，所以块内地址W和w的长度为6位。块号B和b

的长度为15－3－6=6位。

19、【问答题】具有N=2n个输入端的omega网络，采用单元控制。（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。

答案：

（1）在不考虑网络开关状态冲突和开关输出端争用的情况下，互连网络的N个输入端与

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。当N=3时，输人端和输出端的置换连接有3！=6种。如下

图所示：

输入端端号序列012一一对应置换连接的3个输出端端号的6种排序分别是012、

120、201、021、210和102。（2）N个输入端、输出端的omega网络有n=logˇ2N级

开关级.每级开关级有N/2个2×2的4功能开关，总共有（N/2）logˇ2N个开关。置换连

接是指网络的输入端与输出端的一对一连接，故只考虑2×2开关的2个功能状态，即直

连与交换。网络采用单元控制，因此，每个开关都根据连接要求处于2个功能状态中的一

种状态，所以，由（N/2）logˇ2N个开关组成的omega网络的开关状态的种数为：2ˇ

（S/2）logˇ2N一种网络开关状态实现omega网络的一种无冲突的置换连接，所以，

一次使用omega网络可以实现的N个输入端与N个输出端的无冲突的置换连接有NˇN/2

种。（3）若N=8，则omega网络一次使用能实现的置换连接数占全部可能的置换连接数

的比例为：NˇN/2/N~！=8ˇ4/8！=4092/40320≈10.16%

20、【填空题】使用多处理机的主要目的是用多个处理机____执行多个任务来提高____。

答案：并行解题速度

21、【填空题】指令的操作码优化编码方法有____和____。

答案：哈夫曼编码扩展编码（次序可换）

22、【填空题】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____与阶

码的____组合而成。

答案：最大负数值最小负数值

23、【填空题】输入输出系统的发展经历了三个阶段，对应于三种方式，即____、直接存储

器访问（DMA）及____方式。

答案：程序控制I/OI/O处理机

24、【填空题】若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=____。

答案：

25、【填空题】Cache存储器系统是由____和____构成的二级存储系统。

答案：Cache主存（次序可换）

26、【填空题】