自考計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題匯編

1、全國2002年4月高等教育自學(xué)考試計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題課程代碼：02325第一部分 選擇題一、單項選擇題(每小題1分，共10分)在每小題的四個備答案中有一個正確的答案，將正確答案的序號寫在題干后的括號內(nèi))1.計算機使用的語言是( ) A.專屬軟件范疇，與計算機體系結(jié)構(gòu)無關(guān) B.分屬于計算機系統(tǒng)各個層次 C.屬于用以建立一個用戶的應(yīng)用環(huán)境 D.屬于符號化的機器指令2.動態(tài)數(shù)據(jù)流機最突出的特點是使( ) A.數(shù)據(jù)流令牌無標號 B.需要程序記數(shù)器來實現(xiàn) C.令牌帶上標號 D.同步由門(Latch)寄存器來實現(xiàn)3.多處理機上兩個程序段之間若有先寫后讀的數(shù)據(jù)相關(guān)，則( ) A.可以并行執(zhí)行 B.不可能并行

2、 C.任何情況均可交換串行 D.必須并行執(zhí)行4.多處理機的各自獨立型操作系統(tǒng)( ) A.要求管理程序不必是可再入的 B.適合于緊耦合多處理機 C.工作負荷較平衡 D.有較高的可靠性5.輸入輸出系統(tǒng)硬件的功能對( )是透明的。 A.操作系統(tǒng)程序員 B.應(yīng)用程序員 C.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員 D.機器語言程序設(shè)計員6.“啟動I/O”指令是主要的輸入輸出指令，是屬于( ) A.目態(tài)指令 B.管態(tài)指令 C.目態(tài)、管態(tài)都能用的指令 D.編譯程序只能用的指令7.全相聯(lián)地址映象是指( ) A.任何虛頁都可裝入主存中任何實頁的位置 B.一個虛頁只裝進固定的主存實頁位置 C.組之間是固定的，而組內(nèi)任何虛頁可以裝入任何

3、實頁位置 D.組間可任意裝入，組內(nèi)是固定裝入8.( )屬于MIMD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 A.各處理單元同時受同一個控制單元的管理 B.各處理單元同時接受同一個控制單元送來的指令 C.松耦合多處理機和多計算機 D.陣列處理機9.設(shè)16個處理器編號分別為0，1，2，15用Cube3互聯(lián)函數(shù)時，第10號處理機與第( )號處理機相聯(lián)。 A.11 B.8 C.14 D.210.若輸入流水線的指令既無局部性相關(guān)，也不存在全局性相關(guān)，則( ) A.可獲得高的吞吐率和效率 B.流水線的效率和吞吐率惡化 C.出現(xiàn)瓶頸 D.可靠性提高第二部分 非選擇題二、填空題(每空1分，共20分)11.標志符與每個數(shù)據(jù)相連，合存于_，用

4、于描述單個數(shù)據(jù)的_。12.總線仲裁算法有：靜態(tài)優(yōu)先級算法、固定時間片算法、_算法和_算法。13.計算機仿真用_解釋，計算機模擬用_解釋。14.按弗林(Michael J.Flynn)的觀點，計算機系統(tǒng)可分為單指令流單數(shù)據(jù)流、_、多指令流單數(shù)據(jù)流和_四大類。15.要實現(xiàn)兩條指令在時間上重疊解釋，首先需要付出_，其次，要處理好指令之間可能存在的_。16.與重疊機器一樣，流水機器在遇到_指令，尤其是_指令時，效率也會顯著下降。17.超長指令字(VLIW)結(jié)構(gòu)是將_和_兩者相結(jié)合。18.互連網(wǎng)絡(luò)的交換方法主要有線路交換、包交換、線路/包交換，SIMD互連網(wǎng)絡(luò)多采用_交換，多處理機常采用_交換。19.數(shù)

5、據(jù)流機采用_，執(zhí)行的操作序列取決于輸入數(shù)據(jù)的可用性；歸約機則采用_，執(zhí)行的操作序列取決于對數(shù)據(jù)的要求，對數(shù)據(jù)的需求又來源于函數(shù)式程序設(shè)計語言對表達式的歸納。20.輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出設(shè)備、設(shè)備_及與輸入輸出操作有關(guān)的_件。三、改錯題(每小題2分，共10分)(下列每小題劃線部分A、B、C中有一處錯誤，請先寫出錯處，并在括號中寫出正確文字)21.對操作碼進行優(yōu)化編碼時，在了解每種指令在程序中出現(xiàn)的概率后，使用Huffman算 A B法構(gòu)造Huffman樹，這樣獲得的Huffman編碼是唯一的。( ) C22.多處理機中，兩個程序段之間若同時有先寫后讀和先讀后寫2種相關(guān)，以交換數(shù)據(jù)為目的時，則必

6、須并行執(zhí)行，讀寫要完全同步，允許順序串行和交換串行。( ) A B C23.計算機仿真適合在兩種結(jié)構(gòu)差距大的機器間運用。( ) A B C24.主存空間數(shù)相關(guān)是相間隔的兩條指令之間出現(xiàn)對主存同一單元要求先寫而后讀的關(guān)聯(lián)。 A B C( )25.由于Cache存貯器的地址變換和塊替換算法是用軟件實現(xiàn)的，因此Cache存貯器對應(yīng)用 A 程序員是透明的，而且Cache對處理機和主存間的信息交往也是透明的。( ) B C四、簡答題(每小題6分，共30分)26.簡述標志符數(shù)據(jù)表示的主要優(yōu)點。27.簡述設(shè)計RISC結(jié)構(gòu)用了哪些基本技術(shù)?28.設(shè)Pi和Pj程序段都是一條語句，且Pi在Pj之前執(zhí)行，試舉出Pi

7、和Pj間存在3種可能的數(shù)據(jù)相關(guān)。29.簡述控制驅(qū)動的控制流方式的特點?30.模擬與仿真的主要區(qū)別和適合場合是什么?五、應(yīng)用題(共30分)31.(12分)假設(shè)某模型機共有7條指令，7條指令I(lǐng)1I7使用的頻度分別為：0.35,0.25,0.20,0.10,0.04,0.03,0.03。(1)利用Huffman算法，構(gòu)造Huffman樹，并給出Huffman編碼和平均碼長。（2)給出Huffman擴展碼編碼。32.(10分)多級混洗交換網(wǎng)絡(luò)是如何組成的？它與間接二進制n立方體網(wǎng)絡(luò)有何差異?并畫出N=8時的多級混洗交換網(wǎng)絡(luò)圖。33.(8分)設(shè)向量A和B各有4個元素在下圖所示的靜態(tài)雙功能流水線上計算向量

8、點積A·B=，其中1235組成加法流水線，145組成乘法流水線。若假定流水線的各段所經(jīng)過的時間均為t=2.5，流水線輸出可直接送回輸入或暫存于相應(yīng)緩沖寄存器中，其延遲時間和功能切換所需的時間都可忽略。求出吞吐率和加速比。全國2002年4月高等教育自學(xué)考試計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題參考答案課程代碼：02325一、單項選擇題(每小題1分，共10分) 1.B 2.C 3.B 4.D 5.B 6.B 7.A 8.C 9.D 10.A二、填空題(每空1分，共20分) 11.同一存儲單元 類型特征 12.動態(tài)優(yōu)先級 先來先服務(wù) 13.微程序 機器語言 14.單指令流多數(shù)據(jù)流 多指令流多數(shù)據(jù)流 15.空間

9、代價 關(guān)聯(lián) 16.轉(zhuǎn)移 條件轉(zhuǎn)移 17.水平型微碼 超標量處理 18.線路 包 19.數(shù)據(jù)驅(qū)動 需求驅(qū)動 20.控制器 軟硬三、改錯題(每小題2分，共10分) 21.(C錯 改為“不是唯一的”) 22.(C錯 改為“不允許順序串行和交換串行”) 23.(B錯 改為“差距不大”) 24.(A錯 改為“相鄰”) 25.(A錯 改為“硬件”)四、簡答題(每小題6分，共30分) 26.(1)簡化了指令系統(tǒng)和程序設(shè)計； (2)簡化了編譯程序； (3)便于實現(xiàn)一致性校驗； (4)能由硬件自動變換數(shù)據(jù)類型； (5)支持數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)與數(shù)據(jù)類型無關(guān)的要求； (6)為軟件調(diào)試和應(yīng)用軟件開發(fā)提供了支持。 27.

10、(1)按RISC一般原則設(shè)計；(2)邏輯實現(xiàn)用硬聯(lián)和微程序結(jié)合；(3)用重疊寄存器窗口(4)指令用流水和延遲轉(zhuǎn)移；(5)優(yōu)化設(shè)計編譯系統(tǒng)。 28.(1)若Pi的左部變量在Pj的右部變量集內(nèi)，且Pi必須取出Pi運算的結(jié)果來作為操作數(shù)，則稱Pi“數(shù)據(jù)相關(guān)”于Pi。 (2)若Pj的左部變量在Pi的右部變量集內(nèi)，且當Pi未取用其變量的值之前，是不允許被Pj所改變，則稱Pi“數(shù)據(jù)反相關(guān)”于Pj。 (3)若Pi的左部變量也是Pj的右部變量，且Pj存入其算得的值必須在Pi存入之后，則稱Pj“數(shù)據(jù)輸出相關(guān)”于Pi。 29.控制驅(qū)動的控制流方式的特點是：通過訪問共享存儲單元讓數(shù)據(jù)在指令之間傳遞；指令的執(zhí)行順序隱

11、含于控制流中，可以顯式地使用專門的控制操作符來實現(xiàn)并行處理，指令執(zhí)行順序受程度計數(shù)器的控制，即受控制令牌所支配。 30.模擬與仿真的主要區(qū)別在于解釋用的語言。仿真是用微程序解釋，其解釋程序存在控制存儲器中，而模擬是用機器語言程序解釋，其解釋程序存在主存中。模擬靈活，可實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的軟件移植，但結(jié)構(gòu)差異太大時，效率、速度會急劇下降。仿真在速度上損失小，但不靈活，只能在差別不大的系統(tǒng)之間使用，否則效率也會過低且難以仿真，需與模擬結(jié)合才行。五、應(yīng)用題(共30分) 31.表 操作碼的Huffman碼及擴展操作碼的編碼指令頻度（Pi）操作碼使用Huffman編碼OP長度（Li）利用Huffman概念的

12、擴展操作碼OP長度（Li）I1035010 0 2I20251 020 12I30.201 1 031 02I40.101 1 1 0 051 1 0 04I50.041 1 1 0 151 1 0 1 4I60.031 1 1 1 051 1 1 04I70.031 1 1 1 151 1 1 1432.多級混洗交換網(wǎng)絡(luò)由n級相同的網(wǎng)絡(luò)組成，每一級都包含一個全混拓撲和隨后一列2n-1個四功能交換單元，采用單元控制方式。多級混洗交換網(wǎng)絡(luò)與間接二進制n方體網(wǎng)絡(luò)只有兩點差別：前者數(shù)據(jù)流向的級號順序n-1,n-2,，1，0，用四功能交換單元，后者數(shù)據(jù)流向相反，其級號順序0，1,n-1,用二功能交換單

13、元。33實際吞吐率為= 因順序方式所需時間為4， 因此加速比SP=24=1.6全國2003年4月高等教育自學(xué)考試計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題課程代碼：02325一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題1分，共10分)1.字串位并是指同時對一個字的所有位進行處理，這( )A.不存在并行性 B.有較高的并行性C.已經(jīng)開始出現(xiàn)并行性 D.是最高一級的并行性2.全局性相關(guān)的處理不包括( )A.采取順序流動 B.猜測法C.采取延遲轉(zhuǎn)移 D.加快短循環(huán)程序的處理3.用戶高級語言源程序中出現(xiàn)的讀寫(I/O)語句，到讀寫操作全部完成，需要通過_共同完成。(

14、)A.編譯系統(tǒng)和操作系統(tǒng) B.I/O總線、設(shè)備控制器和設(shè)備C.操作系統(tǒng)和I/O設(shè)備硬件 D.編譯系統(tǒng)、操作系統(tǒng)軟件和I/O總線，設(shè)備控制器、設(shè)備硬件等4._不屬于計算機模擬的特點。( )A.用機器語言解釋實現(xiàn)程序移植 B.靈活性大C.提高速度 D.效率低5.通道方式輸入輸出系統(tǒng)中，對優(yōu)先級高的磁盤等高速設(shè)備，適合于連接( )A.字節(jié)多路通道 B.選擇通道C.數(shù)組多路通道 D.字節(jié)及數(shù)組多路通道6.計算機系統(tǒng)中主存一輔存存儲層次或Cache一主存存儲層次常用的替換算法是( )A.隨機算法 B.近期最少使用算法C.先進后出算法 D.OPT算法7.按照M·弗林對處理機并行性定義的分類原則，

15、陣列機ILLIACIV是( )A.SISD B.SIMD C.MISD D.MIMD8.數(shù)據(jù)流計算機是指( )A.計算機運行由數(shù)據(jù)控制 B.任何一條指令只要它所需要的數(shù)據(jù)可用時，即可執(zhí)行C.數(shù)據(jù)流水計算機D.單指令多數(shù)據(jù)計算機9.設(shè)16個處理器編號分別為0，1，2，15，用PM2-0互聯(lián)函數(shù)時，第13號處理機與第_號處理機相聯(lián)。( )A.12 B.9 C.11 D.510.流水線的技術(shù)指標不包括( )A.響應(yīng)比 B.吞吐率 C.加速比 D.效率二、填空題（每空1分，共20分）11.數(shù)據(jù)表示是指_直接識別和引用的_。12.多處理機的互連通常采用的四種形式為：總線、環(huán)形互連、_或_。13.解釋是在

16、低級機器級上用它的_或指令來仿真高級機器級上的一條指令或指令的功能，通過_中的每條語句或指令逐條解釋來實現(xiàn)的技術(shù)。14.就其本質(zhì)而言，并行性包含著_和_的二重含義。15.若一次重疊方式解釋指令仍達不到_要求時，可用同時解釋_的流水方法。16.指令相關(guān)、_相關(guān)和_相關(guān)等局部相關(guān)都是由于機器要同時解釋的多條指令之間出現(xiàn)了對同一主存單元或寄存器要求“先寫后讀”。17.典型的互連網(wǎng)絡(luò)是由許多開關(guān)單元和互連線路組成，互連通路的路徑選擇是通過置定開關(guān)單元的_來控制，這種置定可以有_或分布兩種控制策略。18.歸約機和數(shù)據(jù)流機一樣，都是基于_的計算機模型，只是它們所采用的_不一樣。19.I/O設(shè)備取得I/O總

17、線后，所傳送的數(shù)據(jù)總量，稱為_；數(shù)據(jù)通路寬度是數(shù)據(jù)總線的_。20.信息在主存輔存存儲層次間的傳送是由_來實現(xiàn)；信息在Cache主存層次間的傳送則由_來實現(xiàn)。三、改錯題(每小題2分，共10分) 每小題有三處劃線，其中僅有一處有錯誤，請指出錯誤并改正。若只指出錯誤不改正只給1分。21.多處理機中，兩個程序段之間若有的數(shù)據(jù)相關(guān)，則，但。 （ ）22.設(shè)某機有32個處理器，互聯(lián)函數(shù)時，第11號處理器與相聯(lián)。（ ）23.中斷響應(yīng)就是允許其中，轉(zhuǎn)去對該請求進行預(yù)處理，如保存好，準備運行。（ ）24.由于Cache存儲器的地址變換和塊替換算法是的，則Cache存儲器對系統(tǒng)程序員是，Cache對處理機和主存間

18、的信息交換是。（ ）25.分布系統(tǒng)以為特征，用替代虛擬處理機，其并行性是屬于。（ ）四、簡答題(每小題6分，共30分)26.簡述使用多處理機的目的。27.簡述脈動陣列結(jié)構(gòu)的特點。28.簡述計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實現(xiàn)三者的相互關(guān)系。29.為解決不同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的機器之間的軟件移植，通常采用何種途徑?并簡述其過程。30.簡述傳統(tǒng)控制流機與數(shù)據(jù)流機的區(qū)別。五、應(yīng)用題(共30分)31.(8分)設(shè)向量A和B各有4個元素，要在下圖所示的靜態(tài)雙功能流水線上計算向量點積A·B=。其中1235組成加法流水線，145組成乘法流水線。又假設(shè)每個流水線所經(jīng)過的時間均為t，流水線輸出可直接返回輸入或暫存于相應(yīng)緩沖

19、寄存器中，其延遲時間和功能切換所需的時間都可忽略，(1)求出流水線從開始流入到結(jié)果流出這段時間的實際吞吐率TP和效率。(2)在什么情況下，流水線的效率和實際吞吐率較高?32.(10分)在采用描述符方法取操作數(shù)的方法中，可以將描述符按樹形聯(lián)結(jié)來描述多維數(shù)組。請畫圖表示用描述符描述一個3×4的二維陣列的情況。33.(12分)請分析如圖所示的組相聯(lián)地址變換的工作原理?說明組相聯(lián)映象與全相聯(lián)映象和直接映象有何關(guān)系?組相聯(lián)映象有哪些主要優(yōu)點?全國2004年4月高等教育自學(xué)考試計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題課程代碼：02325一、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

20、只有一個是最符合題目要求的，請將其代碼填寫在該題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1.就使用語言的角度而言，可將計算機系統(tǒng)看成是按功能劃分的（）組成的層次結(jié)構(gòu)。A.多個機器級B.多個軟件級C.微程序級D. 多個系統(tǒng)2.依據(jù)Michael J.Flynn提出的按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性對計算機系統(tǒng)分類，陣列機ILLIA IV屬于（）A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD3.靜態(tài)數(shù)據(jù)流計算機的顯著特點是（）A.數(shù)據(jù)令牌沒加標號B.數(shù)據(jù)令牌帶上標號C.其同步由匹配部件實現(xiàn)D.同步由門（Latch）寄存器來實現(xiàn)4.Von Nenmann型計算機不具有的特點是（）A.在程序計數(shù)器集中控制下B.

21、以控制流方式工作C.以數(shù)據(jù)流驅(qū)動D.指令是順序執(zhí)行的5.多處理機的互連方式采用總線形式的優(yōu)點是（）A.硬件成本低且簡單B.適用于處理機機數(shù)較多的場合C.有很高的潛在通信速率D.不便于改變系統(tǒng)硬件設(shè)置6.在23×23Delta網(wǎng)絡(luò)中需要2×2交叉開關(guān)模塊個數(shù)為（）A.6B.12C.24D.647.設(shè)16個處理器編號分別為0，1，3，15用Cube3互連函數(shù)時，第10號處理機與第（）號處理機相連。A.11B.8C.14D.28.解釋指令的流水線方式中，同一時間內(nèi)，流水線的各段只能按同一種功能的連接方式工作稱為（）A.單功能流水線B.部件級流水線C.線性流水線D.靜態(tài)流水線9.位

22、片處理是指計算機采用（）方式對數(shù)據(jù)進行處理。A.字串位串B.字串位并C.字并位串D.字并位并10.松散耦合的機器之間實現(xiàn)互聯(lián)的方式是通過（）A.中間存儲介質(zhì)相互通信B.共享主存儲器C.文件或數(shù)據(jù)集合一級進行相互通信D.指令級并行相互通信二、填空題（本大題共10小題，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.通用寄存器型機器對堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的支持是較差的，它表現(xiàn)為堆棧操作用的_，堆棧置于_，訪問堆棧的速度低。12.MISD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指有n個處理單元，按_指令的要求，對同一個數(shù)據(jù)流及其中間結(jié)果進行不同處理，一個處理單元的_作為另一個處理單元的輸入。13.總線仲裁

23、算法有：_算法、_算法、動態(tài)優(yōu)先級算法和先來先服務(wù)算法。14.從計算機系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)的并行性來看，并行性等級從高到低可分為全并行、_、位并字串、_。15.流水線單處理機的性能改進主要通過如何對指令或操作流水功能部件進行分離和_，以及平衡好它們之間的_。16.按流水處理的級別可分為_、處理機級和_。17.造成流水線斷流除了編譯形成的_不能發(fā)揮流水結(jié)構(gòu)的作用，或存儲系統(tǒng)供不上為連續(xù)流動所需的指令和操作數(shù)以外，還因出現(xiàn)了_。18.解決重疊方式相關(guān)處理的兩種基本方法是_和設(shè)置_。19.依據(jù)機器內(nèi)部對函數(shù)表達式所用存儲方式的不同，把歸約方式分成_和_兩類。20.輸入輸出系統(tǒng)中，I/O處理機方式，又可分為

24、_方式和_方式兩種。三、改錯題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）請在每小題后的括號內(nèi)指出該小題的錯誤項（1分），并寫出正確的答案（1分）。21.在利用Huffman算法構(gòu)造Huffman樹的過程中，先將所研究的指令按使用頻度由小到大排序，每次選擇其中最大的二個頻度合并成一個頻度做為它們二者之和的新結(jié)點。A B C（）22.若計算機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計使編寫程序時需要了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)細節(jié)，則 A B對程序設(shè)計而言，該計算機系統(tǒng)有透明性。C（）23.在流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，取指 分析和執(zhí)行三部分是順序進行的。A B C（）24.網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)指的是互連網(wǎng)入端可以實現(xiàn)連接的模式。ABC（）25.

25、模m的并行主存系統(tǒng)中，主存實際頻寬，能隨模m值增大而線性提高。A B C（）四、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）26.設(shè)計RISC應(yīng)遵循哪些原則？27.機群系統(tǒng)與傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)相比有哪些明顯的優(yōu)點？28.簡述指令的順序解釋方式的優(yōu)缺點。29.簡述統(tǒng)一高級語言的出發(fā)點、難點和發(fā)展前景。30.虛擬存貯器為什么必須要替換算法？它解決什么問題？五、綜合應(yīng)用題（本大題共30分）31.（10分）設(shè)某機階值p為6位，尾數(shù)m是48位，階符和數(shù)符不在其內(nèi)，當尾數(shù)分別以2為基時，在非負階、正尾數(shù)、規(guī)格化數(shù)情況下，求出其最大階、階的個數(shù)，最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值，可表示的最小數(shù)和最大數(shù)及可表示的規(guī)格

26、化數(shù)的總個數(shù)。32.（8分）順序方式和重疊方式的各自定義和特點是什么？重疊方式如何解決流水線相關(guān)處理的。33.（12分）下圖是頁式虛擬存貯器的地址變換示意圖，試問：（1）為什么要增設(shè)快表？（2）依據(jù)什么？（3）按圖示分析其工作過程？圖中：U為用戶標志，為用戶虛頁號，nv為主存號，Nr、nr均為頁內(nèi)位移。全國2004年7月高等教育自學(xué)考試計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題課程代碼：02325一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題2分，共20分)1.軟件和固件的功能在邏輯上是( )的。A.固件優(yōu)于軟件B.不等價C.等價D.軟件優(yōu)于固件2.( )編寫者

27、看到的邏輯結(jié)構(gòu)和功能能力就是計算機的外部特性。A.操作系統(tǒng)B.匯編語言程序C.Windows NTD.微程序3.RISC計算機的指令系統(tǒng)集類型是( )。A.堆棧型B.累加器型C.寄存器寄存器型D.寄存器-存儲器型4.主存儲器的( )要求屬于外特性。A.容量大小B.速度C.頁面組織D.帶寬5.在采用延遲轉(zhuǎn)移技術(shù)時，在以下幾種調(diào)度方法中，效果最好的是哪一種方法?( )A.將轉(zhuǎn)移指令前的那條指令調(diào)度到延遲槽中B.將轉(zhuǎn)移目標處的那條指令調(diào)度到延遲槽中C.將轉(zhuǎn)移不發(fā)生時該執(zhí)行的那條指令調(diào)度到延遲槽中D.在延遲槽中填入NOP空操作指令6.設(shè)8個處理器編號分別為0，1，2，7用Cube2互聯(lián)函數(shù)時，第5號處

28、理機與第( )號處理機相聯(lián)。A.1B.3C.4D.67.大型計算機和小型計算機的主要區(qū)別在于( )。A.大型機運行速度比小型機快得多B.大型機能夠控制大量的外設(shè)C.大型機具有圖型終端和圖形處理能力D.大型機的外存管理能力超過小型機8.在以下總線標準中，哪一種總線具有與設(shè)備和主機無關(guān)的高級命令系統(tǒng)?( )A.IDEB.ATC.SCSID.PCI9.在以下輸入輸出控制器的管理方式中，外設(shè)的工作速度對計算機性能影響最小的是( )。A.程序控制輪詢方式B.程序控制中斷方式C.直接存儲器訪問方式D.I/O處理機方式10.串行鏈接式總線的裁決算法是( )。A.固定時間片算法B.靜態(tài)優(yōu)先級算法C.動態(tài)優(yōu)先級

29、算法D.先來先服務(wù)算法二、填空題(每空2分，共20分)1.早期的馮·諾依曼計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以運算器為中心，而后期的馮·諾依曼計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以_為中心。2.精簡指令系統(tǒng)設(shè)計思想是簡單的指令能執(zhí)行得更快以及指令系統(tǒng)只由 的指令組成。3.虛擬機：簡單地說，一切用_的機器都稱為虛擬機。計算機系統(tǒng)按功能可分為多層次結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)機器級以上的所有機器都稱為虛擬機。4.用戶CPU時間取決于三個特征：_，每條指令所需時鐘周期數(shù)CPI以及程序中總的指令數(shù)IN。5.MIPS只適宜于評估標量機，不能用于評估向量機。而_則比較適用于衡量向量機的性能。6.基本數(shù)據(jù)類型一般包括_及其位串、整數(shù)及自然數(shù)、

30、實數(shù)(浮點數(shù))、字符和布爾數(shù)等。7.指令系統(tǒng)是指機器所具有的全部指令的集合，它反映了計算機所擁有的基本功能。它是_程序員所看到的機器的主要屬性之一。8.指令的_一般分為順序、重疊、流水三種。9.最大吞吐率Tpmax：指流水線達到_后可獲得的吞吐率。10. 先進流水調(diào)度方法中，_不需要借助軟件來對指令進行調(diào)度，而是利用硬件重新安排指令的順序來減少流水的停頓。三、簡答題(每小題4分，共20分)1.簡單說明Flynn教授提出的分類的方法。2.要使流水線具有良好的性能。必須設(shè)法使流水線能暢通流動，但是在流水過程中會出現(xiàn)幾種相關(guān)(也就是沖突的意思)。請說出主要的相關(guān)。3.衡量流水線處理機的性能主要指標是

31、什么?4.簡要說出全局性相關(guān)的處理的4種常用方法。5.簡要說出采用RISC結(jié)構(gòu)后可以帶來的好處。四、簡單應(yīng)用(每小題6分，共24分)1.已知流水線的四個功能部件和流水時間，畫出流水線時空圖。2.已知單功能流水線的預(yù)約表如下，求出初始狀態(tài)沖突向量。3.假設(shè)高速緩存Cache的工作速度為主存的5倍，且Cache被訪問命中的概率為90%，則采用Cache后，能使整個存儲系統(tǒng)獲得多高的加速比Sp?4.設(shè)一個實驗性的RISC計算機，它的各類指令的平均CPI(每條指令的時鐘周期數(shù))值如下：寄存器-寄存器型指令為1個時鐘周期；取/存指令為1.4個時鐘周期；條件轉(zhuǎn)移指令當轉(zhuǎn)移發(fā)生和轉(zhuǎn)移不發(fā)生時，分別為2個和1

32、.5個時鐘周期；無條件轉(zhuǎn)移指令為1.2個時鐘周期。假定有60%的條件轉(zhuǎn)移指令為轉(zhuǎn)移時發(fā)生，且若在某個典型測試程序中各類指令所占的比例為：ALU指令46%，取/存指令37%，條件轉(zhuǎn)移指令16%，無條件轉(zhuǎn)移指令1% 。試計算在執(zhí)行該測試程序時，其平均的CPI值為多少?五、綜合應(yīng)用(每小題8分，共16分)1.設(shè)某流水計算機中，進行向量計算的相關(guān)功能部件及流水次序如下所示，畫出多功能靜態(tài)流水的時空圖。(a)流水線的功能段 (b)浮點加、減法運算時的聯(lián)接 (c)定點乘法運算時的聯(lián)接2.在頁式管理虛擬存儲器中，假定各頁面按以下的順序請求訪問：1214234562314561212并且在主存中只能容納4個頁

33、面，列出使用先進先出替換算法時，每一個頁面調(diào)度操作后的主存中的頁面，并指出操作狀態(tài)。答案寫入下表。調(diào)度順序12345678910訪問頁面1214234562314561212主12121212565656565656存頁面操作狀態(tài)全國2005年4月高等教育自學(xué)考試計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題課程代碼：02325一、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.計算機系列化的優(yōu)點不包括( )A.有利于計算機的升級換代B.便于組成多機系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)C.同一系列內(nèi)的軟件一定是向下兼容的D.在使用共同

34、系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上解決程序的兼容性2.計算機的結(jié)構(gòu)與組成不包括( )A.操作系統(tǒng)B.硬聯(lián)邏輯C.微程序控制D.所有硬件和固件的功能3.在流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，取指令、執(zhí)行等操作是( )A.順序 B.轉(zhuǎn)移C.中斷 D.重疊4.重疊機器局部相關(guān)的處理方法有兩類：推后后續(xù)指令對相關(guān)單元的讀和( )A.異步流動 B.采用順序流動C.設(shè)置相關(guān)直接通路 D.調(diào)整指令流動的順序5.在選擇通道方式中，優(yōu)先級高的磁盤等中高速設(shè)備，進行輸入輸出傳送時，適合于采用的數(shù)據(jù)寬度是( )A.定長塊 B.單字節(jié)C.可變長塊 D.單字加可變長塊6.替換算法要解決的問題是( )A.用戶的虛頁如何與主存的實頁對應(yīng)B.如何用主存的實頁號

35、替代多用戶的虛頁號C.當頁面失效，選擇主存中哪個頁作為被替換的頁D.新用戶要進入主存，選擇哪個用戶作為被替換的用戶7.下列不是數(shù)據(jù)流計算特點的是( )A.設(shè)置狀態(tài)B.沒有指令計數(shù)器C.沒有變量的概念D.操作結(jié)果不產(chǎn)生副作用8.在尾數(shù)下溢處理方法中，平均誤差最大的是( )A.舍入法B.截斷法C.恒置“1”法D.ROM查表法9.字串位并是指同時對一個字的所有位進行處理，其并行等級( )A.不存在并行性B.較高的并行性C.最高一級的并行性D.已經(jīng)開始出現(xiàn)的并行性10.設(shè)16個處理器編號分別為0，1，2，15，用Cube0互聯(lián)函數(shù)時，與第13號處理器機聯(lián)的處理器是( )A.5號 B.9號C.12號 D

36、.12號二、填空題(本大題共10小題，每空1分，共20分)11.多處理機程序并行性既存在于_內(nèi)部，也存在于_外部。12.一般的說，虛擬機器不一定全部由_實現(xiàn)，有些操作也可用_實現(xiàn)。13.就流水線計算機而言，主要是通過_，讓多個部件在時間上交錯重疊地并行執(zhí)運算和處理，以實現(xiàn)_。14.主存空間數(shù)相關(guān)是指_之間出現(xiàn)對主存同一單元要求_的關(guān)聯(lián)。15.為提高流水線的_吞吐率，首先要找出_，然后設(shè)法消除它。16.陣列處理機主要通過_實現(xiàn)空間上的并行；多處理機主要通過_實現(xiàn)時間和空間上的異步并行。17.動態(tài)數(shù)據(jù)流計算機最主要的特點是讓令牌帶上_，使得在任意給定的時刻，數(shù)據(jù)流程序圖任一條弧上允許出現(xiàn)多個帶不同

37、_的令牌。18.中斷響應(yīng)就是允許其中斷CPU_運行，轉(zhuǎn)去對該請求進行預(yù)處理，包括保存好_，調(diào)出有關(guān)處理該中斷服務(wù)程序，準備運行。19.設(shè)多體單字低位交叉的存貯器，單體容量為I的m個分體，其Mj的編址模式為m×i+j,其中i=0,1,，I-1;j=_，如m=4,M2體對應(yīng)二進制地址碼最低二位的狀態(tài)為_。20.自定義數(shù)據(jù)表示包括標志符數(shù)據(jù)表示和_兩類，標志符應(yīng)由編繹程序建立，對_程序透明，以減輕應(yīng)用程序員的負擔。三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)21.簡述哈夫曼壓縮概念的基本思想。22.RISC存在不足表現(xiàn)在哪些方面?23.簡述SIMD系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計目標。24.CP

38、U寫Cache時，會發(fā)生Cache與主存的對應(yīng)復(fù)本內(nèi)容不一致的現(xiàn)象，解決這個問題有哪些方法?各需要增加什么開銷?25.簡述計算機系統(tǒng)“由中間開始”設(shè)計的基本思想。四、簡單應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)26.試分析通過何種方法可以解決通用寄存器組數(shù)相關(guān)的問題?27.某機器有5級中斷，中斷響應(yīng)次序為12345，現(xiàn)要求中斷處理次序為23154。(1) 設(shè)計各級中斷處理程序的中斷屏蔽位的狀態(tài)，令“0”為開放，“1”為屏蔽。(見下表)中斷處理程序級別中斷級屏蔽位1級2級3級4級5級第1級第2級第3級第4級第5級(2)若在運行用戶程序時，同時發(fā)生1、3級中斷請求，而在1級中斷服務(wù)未完成時

39、，又發(fā)生2、3、4、5級中斷，請畫出處理機執(zhí)行程序的全過程示意圖(標出交換PSW的時間)。五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)28.有表達式：a(b+cd+efg+h)在多處理機上，要求利用減少樹高的方法加速運算。(1)畫出并行算法的樹形流程圖；(2)確定處理機機數(shù)P、單臺處理機順序(串行)運算級數(shù)T1、P臺處理機的運算級數(shù)Tp、加速比Sp和效率Ep各值。29.某虛擬存儲器共8個頁面，每頁為1024個字，實際主存為4K個字，采用頁表法進行地址映象。映象表的內(nèi)容如下表所示。實頁號裝入位3111203021100100(1)求出會發(fā)生頁面失效的全部虛頁號；(2)求出虛地址為：0

40、，3728，1023，1024，7800，6800的主存實地址。全國2005年7月計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題課程代碼：02325一、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對于掛有速度較低而優(yōu)先級較高的設(shè)備總線，適合于采用的數(shù)據(jù)寬度是（）A定長塊B單字節(jié)C可變長塊D單字加定長塊2計算機系統(tǒng)多級層次結(jié)構(gòu)中，操作系統(tǒng)機器級的直接上層是（）A傳統(tǒng)機器級B高級語言機器級C應(yīng)用語言機器級D匯編語言機器級3以下屬于計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的是（）A主存的邏輯設(shè)計B主存應(yīng)選定何種器件C確定是否需要乘法指令D

41、確定是否要用專門的高速乘法器實現(xiàn)乘法指令4從計算機系統(tǒng)執(zhí)行程序的角度看，并行性等級由低到高分為四級（）A指令內(nèi)部指令之間進程之間程序之間B指令之間指令內(nèi)部進程之間程序之間C進程之間指令之間指令內(nèi)部程序之間D程序之間進程之間指令之間指令內(nèi)部5以下不是設(shè)計RISC的原則的是（）A指令多用硬聯(lián)控制實現(xiàn)B指令條數(shù)多，通常超過100條C指令尋址方式一般不超過兩種D所有指令都在一個機器周期內(nèi)完成6當采用異步流水時，不可能出現(xiàn)（）A讀讀相關(guān)B寫寫相關(guān)C先讀后寫相關(guān)D先寫后讀相關(guān)78個處理器編號為07，當采用PM2+1單級網(wǎng)絡(luò)互連時，與3號處理器相連的處理器號是（）A2B3C4D58以下不屬于多處理機操作系統(tǒng)

42、類型的是（）ADOS操作系統(tǒng)B主從型操作系統(tǒng)C浮動型操作系統(tǒng)D各自獨立型操作系統(tǒng)9以下不是脈動計算機的特點的是（）A沒有指令計數(shù)器B脈動陣列中所有PE能同時運算C結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)整、適合用超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)D與特定計算任務(wù)和算法密切相關(guān)，具有某種專用性10位片串字并，是指同對許多字的同一位（稱位片）進行處理，這里（）A不存在并行性B有較高的并行性C最高一級的并行性D已經(jīng)開始進入并行處理領(lǐng)域二、填空題（本大題共13小題，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系列機中向上兼容指的是按某檔機器編制的軟件，不加修改就能運行于比它 檔的機器上。同一系列內(nèi)的軟件一般應(yīng)做到

43、 兼容。12實現(xiàn)軟件移植的基本技術(shù)有統(tǒng)一高級語言、采用系列機、 和 。13多機系統(tǒng)的耦合度可以分為最低耦合、松散耦合和 耦合。14引入數(shù)據(jù)表示的兩條基本原則是：一是看系統(tǒng)的 最否提高，二看數(shù)據(jù)表示的通用性和 率是否提高。15存儲器頻寬Bm是指存儲器可提供的 。16中斷系統(tǒng)軟硬件功能分配實質(zhì)是中斷 硬件和中斷 軟件的功能分配。17虛擬存儲器按映象算法不同，存儲管理方式有段式、頁式和 等三種方法。18主存命中率受頁地址流，頁面調(diào)度策略， ， 和分配給程序的頁數(shù)（主存容量）等因素影響。19多處理機可以有同構(gòu)型、異構(gòu)型和 型三種。20并行（陣列）處理機主要實現(xiàn)的是 。21流水有部件、處理機、系統(tǒng)等不同

44、等級，多個處理機之間的流水屬 級流水。22為了解決CPU寫Cache時發(fā)生的Cache與主存的對應(yīng)復(fù)本內(nèi)容不一致，可以用 法和 法，解決此問題。23衡量流水線性能的主要指標是流水線 和流水線 。三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）24簡述RISC結(jié)構(gòu)所采用的基本技術(shù)。25比較段式存儲管理和頁式存儲管理的優(yōu)缺點。26簡述重疊方式可能出現(xiàn)的幾種相關(guān)和常用解決方法。27計算機系統(tǒng)“由中間開始”設(shè)計，其“中間”指的是什么地方？這樣設(shè)計的好處是什么？28并行主存實際頻寬與模數(shù)m的關(guān)系是什么？出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么？指令流與數(shù)據(jù)流完全隨機時，主存實際頻寬與模塊數(shù)m有什么關(guān)系？四、簡單應(yīng)用題

45、（本大題共2小題，每小題10分，共20分）29設(shè)中斷級屏蔽位“1”對應(yīng)開放，“0”對應(yīng)于屏蔽，各級中斷處理程序的中斷級屏蔽位設(shè)置如下表：中斷處理程序級別中斷級屏蔽位123410000210113100041010（1）當中斷響應(yīng)次序為1234時，其中斷處理次序是什么？（2）如果想把中斷處理順序改為1432，如何改變中斷級屏蔽位？30設(shè)指令由取指、分析、執(zhí)行三個子部件組成。每個子部件經(jīng)過時間為t，連續(xù)執(zhí)行12條指令。請分別畫出在常規(guī)標量流水處理機及度m均為4的超標量處理機上工作的時空圖。并計算超標量處理機對常規(guī)標量流水處理機的加速比Sp。五、綜合應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）31.經(jīng)統(tǒng)計,某機14條指令的使用頻度分別為:0.01、0.15、0.12、0.03、0.0