2014年10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

02325201410

1、【单选题】计算机系统结构的属性不包括

主存速度

寻址方式

A:

信息保护方式

B:

数据表示

C:

答D:案：A

解析：计算机系统结构的属性包括:1.数据表示、2.寻址方式、3.寄存器组织、4.指令系

统、5.存储系统组织、6.中断机构、7系统机器级的管态和用户态的定义。

2、【单选题】只能应用在结构相同或相似的机器之间的汇编程序的软件移植技术是

统一高级语言

模拟

A:

仿真

B:

系列机

C:

答D:案：D

解析：系列机的概念就是指先设计好一种系统结构，而后就按这种系统结构设计它的系统

软件，按器件状况和硬件技术研究这种结构的各种实现方法。是一种只能应用在结构相同

或相似的机器之间的汇编程序的软件移植技术。

3、【单选题】当浮点数尾数基值rˇm=16，除尾符之外的尾数机器位数为8时，可表示的规

格化最大尾数为

255／256

15／16

A:

1／2

B:

1／256

C:

答D:案：A

解析：

4、【单选题】指令执行结果出现异常引起的中断属于

I／O中断

机器校验中断

A:

程序性中断

B:

外中断

C:

答D:案：C

解析：程序性中断:运行程序本身的中断，如指令执行异常、溢出、缺页中断、缺段中

断、地址越界。

5、【单选题】组相联映象、LRU替换的Cache存储器，不影响Cache命中率的是

增加Cache中的块数

增大主存容量

A:

增大组的大小

B:

增大块的大小

C:

答D:案：B

解析：Cache的命中率随它的容量的增加而提高；当Cache的容量一定时，块的大小对命

中率的影响非常敏感。分组的数目对于Cache命中率的影响很明显。

6、【单选题】用于虚拟存储器页面替换，且为堆栈型的算法是

随机法

相联目录法

A:

比较对法

B:

近期最少使用法

C:

答D:案：D

解析：最近最少使用法:记录每一个数据块的相对使用情况，最近最少被使用的块被替

换。是用于虚拟存储器页面替换，且为堆栈型的算法。

7、【单选题】静态流水线是指

只有一种功能的流水线

功能不能改变的流水线

A:

同时只能完成一种功能的多功能流水线

B:

可同时执行多种功能的流水线

C:

答D:案：C

解析：静态流水线:在同一段时间内，多功能流水线中的各个功能段只能按照一种固定的

方式连接，实现一种固定的功能。

8、【单选题】编号为0～l5的16个处理器，互连函数采用Shuffle单级互连网络互连，则

与11号处理器连接的处理器号为

6

7

A:

8

B:

9

C:

答D:案：B

解析：Shuffle互连函数是将二进制地址最高位和最低位相互交换位置。11的二进制表示

为1011，交换位置后为0111，所以连接的处理器为7

9、【单选题】在多处理机系统中，两个程序段既能顺序串行、交换串行，又能并行，则这两

个程序段之间的关系是

只有数据反相关

只有源数据相关

A:

只有数据输出相关

B:

只有数据相关

C:

答D:案：B

解析：只有源数据相关时，程序段能顺序串行、交换串行，又能并行。

10、【单选题】在计算机系统中，采用高速缓存（Cache）的目的是

弥补主存容量不足

弥补主存速度不足

A:

降低存储器系统价格

B:

降低存储器系统容量

C:

答D:案：B

解析：高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片（SRAM）

组成，容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。可以有效弥补主存速度不足

的问题。

11、【问答题】简述器件的发展对系统结构和组成影响。

答案：（1）器件集成度的提高，使器件的速度迅速提高，机器主频和速度也有数量级的

提高；（2）器件可靠性有数量级的提高，保证流水技术的实现；（3）高速、廉价的

半导体存储器的出现，使解题速度得以迅速提高的高速缓冲存储器和虚拟存储器的概念真

正实现；（4）现场型PROM器件，使微程序技术得以实现；（5）高速相联存储器的

实现，促进相联处理机这种结构的发展，推动向量机、数组机和数据库机的发展。

12、【问答题】简述设计RISE结构的重叠寄存器窗口技术。

答案：（1）为减少访存，尽量让指令的操作在寄存器间进行，以提高执行速度，缩短指

令周期，简化寻址方式和指令格式；（2）减少过程调用中为保存主调过程现场，建立

被调过程新现场，以及返回时恢复主调过程现场所需的辅助操作；（3）为了能更简单

直接地实现过程间的参数，让每个过程使用一个有限量的寄存器，并让各个过程的寄存器

窗口部分重叠。

13、【问答题】简述专用总线的概念并说明专用总线的优点和缺点。

答案：（1）只连接一对物理部件的总线称专用总线。（2）优点：多个部件可同时收发

信息，系统流量高；通讯时不用指明源和目的，控制简单；任何总线失效只影响连接于该

总线上的两个部件，系统可靠性高。（3）缺点6总线数多，成本高；专用总线的时间

利用率低。

14、【问答题】简述归约机的特点。

答案：（1）归约机应当是面向函数式语言的机器；（2）具有大容量物理存储器并采用

大虚拟存储器，具备高效的动态存储分配和管理的软硬件支持；（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；（4）采用适合于函数式程序运行的

多处理器（机）互连的结构，最好采用树型方式的互连结构或多层次复合的互连结构形

式；（5）尽量把运行进程的结点机安排成紧靠该进程所需用的数据，并使运行时需相

互通信的进程所占用的处理机也靠近；（6）使各处理机负荷平衡。

15、【问答题】简述阵列机与流水线处理机相比的特点。

答案：（1）阵列处理机利用的是资源重复，而不是时间重叠；（2）利用并行性中的同

时性，而不是并发性；（3）设备利用率可能没有多个单功能流水线高，硬件价格下降

及系统结构改进才能有高的性能价格比；（4）阵列机提高速度主要靠增大处理单元

数；（5）阵列处理机使用简单规整的互连网络来确定处理单元间的连接；（6）机间

互连比固定结构的单功能流水线灵活，专用性强，其结构和采用的并行算法紧密联系。

16、【问答题】流水线由4个功能部件组成，每个功能部件的延迟时间为At，当输入5个数

据后，间歇5△t又输入5个数据，如此周期性地工作，画出时空图，并求此时流水线的吞吐

率。

答案：

17、【问答题】在16台PE的并行（阵列）处理机上，要对存放在M个分体并行存储器中的

16×16二维数组实现行、列、主对角线、次对角线上各元素均无冲突访问，要求M至少为多

少?此时数组在存储器中应如何存放?

答案：设同一列两个相邻元素地址错开的距离为δ，同一行两个相邻元素地址错开的距离

为δˇ2；当M=（2^2p）+1（p为正整数）时，实现无冲突访问的充分条件是

δˇ1=2^p，δˇ2=1只要M取大于等于16的一个质数，就可以实现16×16的二维数组无

冲突访问。当p=1时，δˇ1=2^p=2，2^2p+1=5，不满足要求；当p=2时，

δˇ1=2^p=4，（2^2×2）+1=17，满足要求，因此M=2^2p+1=17

18、【问答题】考虑一个920个字的程序，其访问虚存的地址流为22、215、156、618、

373,491、492、868、916、528，若页面大小为200字，主存容量为400字，采用LRU替换算

法，请按访存的各个时刻，写出其虚页地址流，给出替换过程并计算主存的命中率。

答案：

19、【问答题】求表达式Z=E+A*B*C/（D+F）值。有如下程序G=A*BH=D+FI=C*H

J=G*IZ=E+J试用FORK、JOIN语句改写成在多处理机上并行执行程序。

答案：

20、【填空题】并行性包括____和____二重含义。

答案：同时性并发性

21、【填空题】计算机组成指的是计算机系统结构的____实现，计算机实现指的是计算机组

成的____实现。

答案：逻辑物理（顺序不能更改）

22、【填空题】高级数据表示的引入的基本原则是：一是看系统的____是否提高，二是看引

入数据表示后其通用性和____是否高。

答案：效率利用率（顺序不能更改）

23、【填空题】总线按允许信息传送的方向可分为____和_____两类。

答案：单向传输双向传输

24、【填空题】根据通道数据传送期中信息传送方式的不同，通道可分为_____和____数组

多路三类通道。

答案：字节多路选择

25、【填空题】在存储器能用器件一定的条件下，容量越大，会使____越低、____越高。

答案：速度总价格（顺序不能更改）

26、【填空题】页式虚拟存储器中，影响命中率的因素除____外，还有地址流、____大小、

主存容量等。

答案：替换算法页面（顺序不能更改）

27、【填空题】指令的重叠解释