全国2011年4月(02325)计算机系统结构练习题及答案

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全国2011年4月高等教育自学考试考前练习题

8．静态流水线是指（ ） A．只是一种功能的流水线

B．功能不能改变的流水线

计算机系统结构

（课程代码：02325）

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)

在每小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、多选或未选均无分。

1．计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级相对顺序正确的应当是（ ） A．汇编语言机器级——操作系统机器级——高级语言机器级 B．汇编语言机器级——应用语言机器级——高级语言机器级 C．微程序机器级——传统机器语言机器级——汇编语言机器级 D．传统机器语言机器级——高级语言机器级——汇编语言机器级 2．对程序员来说，以下哪个是透明的

A．数据总线宽度 B．通用寄存器 C．磁盘外设 3．系列机软件应做到（ ） A．向前兼容，并向上兼容 C．向后兼容，力争向上兼容

B．向前兼容，并向下兼容 D．向后兼容，力争向下兼容 D．条件码寄存器

C．可同时执行多种功能的多功能流水线 D．同时只能完成一种功能的多功能流水线 9．STARAN网络是一种（ ） A．多级立方体网络 C．单级PM2I网络

B．单级立方体网络 D．多级混洗交换网络

10．能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于（ ） A．MISD C．SIMD

B．MIMD D．SISD

二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

11．已进入流水线的转移指令和其后续指令之间的相关，称为 性相关。

12. 开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有__________性和__________性二重含义。 13. 实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、__________和__________。 14. 输入输出系统的发展经历了3个阶段，相应对应于3种方式，即程序控制I/O方式、__________方式和__________方式。

15．LRU算法的两种全硬实现方法是 和 。 16. 页面替换是发生在__________，同时又发生__________的时候。

17. 解决重叠和流水中的操作数相关，不外乎是__________法和设置__________法两种基本方法。

18．混洗交换单级互连网络包括 和 两个互联函数。

19.数据流机有两种不同的方式，一种是采用__________的数据流方式，另一种是采用__________的数据流方式。

20. 多机系统的耦合度可以分为最低耦合、__________耦合和__________耦合。 三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

21. 什么是程序的可移植性？实现程序可移植性的方法有哪几种？

22．什么是虚拟存储器？它有什么特点和作用？ 23. 多处理机和并行处理机在结构灵活上有何区别？ 24．在有Cache的存储系统中，访存操作是如何进行的？

25．并行处理计算机除分布处理、MPP和机群系统外，还有哪4种基本结构？及他们各自解决的基本问题？

4．在流水机器中，全局性相关是指( ) A．先写后读相关 C．指令相关 5．哈夫曼压缩编码的条件是（ ）

A．编码一定要用二进制表示 B．编码一定要用十六进制表示 C．事件发生概率相等 D．事件发生概率不等 6．指令执行结果出现异常引起的中断是（ ） A．外中断

B．I/O中断 D．机器校验中断 B．先读后写相关 D．由转移指令引起的相关

C．程序性中断

7．用于虚拟存贮器页面替换，且为堆栈型的算法是（ ） A．随机法

B．比较对法 D．近期最久未用法

C．相联目录表法

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12．同时 并发

14．直接存储器访问（DMA） I/O处理机 16．页面失效 页面争用 18．全混 交换 20. 松散 紧密

?2，阶值位数p?4，尾数基值rm?10，以rm为基的尾数位数

m??2。

（1）试计算在非负阶、正尾数、规格化数情况下的最小尾数值、最大尾数值、最大阶值、可表示的最小值和最大值及可表示数的个数。 （2）对于rp13．模拟 仿真

15．堆栈法 比较对法 17．推后 相关专用通路 19．数据驱动 需求驱动

?2,P?2,rm?16,m??1，重复以上计算。

三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

21. 答：程序的可移植性是指一个程序可不经修改地由一台机器搬到另一台机器上运行。实现程序可移植性的方法有： ⑴统一高级语言； ⑵系列机；

F 0.21 ⑶模拟与仿真。

22．答：虚拟存储器是以主存与辅存为根据建立起来的一种存储体系，它使得程序能够像访问主存储器一样访问外部存储器。虚拟存储器的地址空间可能大到CPU的最大寻址范围。为了提高平均访存速度，将虚拟地址空间中访问最频繁的一小部分寻址范围映像到主存储器，其余的地址空间映像到外存储器，这样使得存储系统既具有外存的容量，又有接近于主存的访问速度. 23. 答：多处理机能适应更为多样的算法，有较强的通用性；处理机的数目较少；互连拓朴结构较复杂，有较好的结构灵活性。

并行处理机结构主要是针对特定算法，带有较强的专用性；处理单元数量多；互连拓朴结构有限、固定。

24．答：有了Cache之后，访存操作的过程是：当CPU要进行存储器访问时，首先察看Cache存储器，如果访问的字在Cache中找到，就林Cache中读取，如果访问的字在Cache中没有找到，就从主存中访问，并且为了使得以后访问同一个字或者相邻的字时能够在Cache中找到，需要把

27. 如果通道在数据传送期中，选择设备需9.8μs，传送一个字节数据需0.2μs。

（1）某低速设备每隔500μs发出一个字节数据传送请求，问至多可接几台这种低速设备？（2）对于如下A~F这6种高速设备，要求字节传送的间隔时间如下表所示。若一次通信传送的字节数不少于1024字节，问哪些设备可以挂在此通道上？哪些则不能？ 设备 发申请间隔（μs） A 0.2 B 0.25 C 0.5 D 0.19 E 0.4 五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

28.Cache-主存存贮层次中，主存有0~7共8块，Cache为4块，采用组相联映象。假设Cache已先后访问并预取进了主存的第5、1、3、7块，现访存块地址流又为1、2、4、1、3、7、0、1、2、5、4、6时，

（1）画出用LRU替换算法，Cache内各块的实际替换过程图，并标出命中时刻。其中Cache分为两组。

（2）求出在此期间的Cache命中率。

29.画出8个处理单元互连的3级混洗交换网络；标出使5号处理单元的数据播送给0、2、4、6号，同时，4号处理单元播送给1、3、5、7号处理单元时，各有关交换开关单元控制状态。

全国2011年4月高等教育自学考试考前练习题答案

存储器中包含这个字的数据块从主存储器中读出，放入Cache中。 25．答：流水线计算机，阵列处理机，多处理机，数据流计算机。

流水线计算机解决拥塞控制，冲突防止，分支处理，指令和数据的相关处理，注台湾省线重组，中断处理，流水线调度以及作业顺序的控制等。

阵列处理机解决处理单元灵活、规律的互连模式和互联网络设计，存储器组织，数据在存储器中

计算机系统结构

（课程代码：02325）

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 1. C

2．A

3. C 4. D

5．D

6. C

7. D

8. D

9. A

10. B

的分布算法，针对具体应用题目的高效并行算法等问题，尽可能将标量循环运算转成向量运算以消除循环，避免相关。

多处理机解决处理机间互连和存储器组织等硬件结构，存储管理，资源分配，任务分解，系统死

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数据流计算机主要研究合适的硬件组织和结构，数据流程序图，能高效并行执行数据流语言以及解决目前数据流机存在的某些问题。

四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 26．答：在非负阶、正尾数、规格化数的情况下 （1）最小尾数值为rm最大阶值为2p?1?m??1/10?0.1最小大尾数值为1?rm?1?1/100?0.99

29. 3级混洗交换网络如下图所，

?1?1/10?0.1 ?1?16?1?15可表示最小值为rm可表示最大值为rm2p?1m??(1?rm)?1000000000000000(1?1/100)?990000000000000 m??rm(rm?1)?22?102?可表示数的个数为2

p10?1?360 1027.（1）在字节多路通道方式工作时，限制所挂设备的台数应为

m?1500?s??50台

(TS?TD)?fi(9.8?0.2)?s（2）在选择通道方式工作时，通道的极限容量为

fmax?seleet?1TS?TDn?1B

9.8?s?0.2?sn28.（1）Cache内各块的实际替换过程及命中时刻参见下表所示。 访存块地址 0组 1 2 4 1 3 7 0 1 2 5 4 6 5* 5* 4 4* 4* 4* 0 0* 0* 5 5* 5* 1 1 1* 1 1 1 1* 1 1 1* 4 4 3* 2 2 2 2* 7 7 7 7* 7* 7* 0 7 7* 7* 7* 3 3* 3* 3* 2 2 2 2* H H H Cache 内容 1组 Cache命中 （2）HC

?3/12?0.25?25%

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