全國2012年4月高等教育自學考試計算機系統結構試題

全國2012年4月高等教育自學考試計算機系統結構試題

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後的括號內。錯選、多選或未選均不得分。

1.計算機系統的設計思路中，較好的是(　　　)

A.由上往下 B.由下往上

C.由中間開始 D.由兩邊向中間

2.對計算機系統結構透明的是(　　　)

A.機器級內部的數據流和控制流的組成 B.內存的最小編址單位

C.中斷的分類與分級 D.信息保護方式和保護機構

3.程式設計師編寫程序時使用的地址是(　　　)

A.主存物理地址 B.有效地址

C.邏輯地址 D.基址

4.堆棧機器(堆棧數據表示)的特點不包括(　　　)

A.有力地支持子程序的嵌套和遞歸調用

B.有豐富的堆棧操作指令且功能強大

C.有力地支持高級語言程序的編譯

D.訪問堆棧的速度低

5.四種浮點數尾數下溢處理方法中，實現最簡單的方法是(　　　)

A.截斷法 B.捨入法

C.恆置「1」法 D.查表捨入法

6.除數為０引起的中斷屬於(　　　)

A.程序性中斷 B.外部中斷

C.機器校驗中斷 D.輸入/輸出中斷

7.對於掛有輸入機、印表機等低速設備的總線，最合適的數據寬度是(　　　)

A.定長塊  B.單字(單字節)

C.可變長塊 D.單字加定長塊

8.Cache存儲器的地址映象規則中，塊衝突概率最低、Cache的空間利用率最高的是(　　　)

A.直接映象規則 B.組聯映象規則

C.段相聯映象規則 D.全相聯映象規則

9.編號為0、1、2、……、15的16個處理器，用單級互連網絡互連，用Cubel互連函數時，與第5號處理器相連的處理器編號是(　　　)

A.5  B.6

C.7  D.8

10.與傳統的並行處理系統相比，機群系統所具有的特點不包括(　　　)

A.用戶編程方便 B.系統的開發周期長

C.系統的資源利用率高 D.系統的可擴展性好

二、填空題(本大題共20空，每空1分，共20分)

請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均不得分。

11.自定義數據表示包括______和______兩類。

12.實現軟體移植的基本技術有______、採用系列機、______。

13.尋址方式指的是指令按什麼方式尋找(或訪問)到所需的操作數或信息的，具有分別面向______、______和堆棧的尋址方式。

14.中斷系統的軟、硬體功能分配實質是______程序軟體和______硬體的功能分配。

15.總線按用法可分為______和______兩類。

16.根據通道數據傳送期中信息傳送方式的不同，通道可分為______、______和數組多路三類通道。

17.指令解釋方式中，______和______任何時候都只有相鄰兩條指令在重疊解釋的方式稱為一次重疊。

18.根據所用的存儲映象算法，虛擬存儲器管理方式主要有段式、______和______三種。

19.按弗林(Flynn)提出的計算機系統分類方法，並行處理機屬於______系統。

20.多處理機的機間互連一般採用總線、______、______、多埠存儲器或開關樞紐結構等形式。

21.Von Neumann型計算機是以控制流方式工作的；歸約機是基於______的計算模型。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

22.簡述開發並行性的三種途徑。

23.簡述程序的靜態再定位和動態再定位的含義及實現方法。

24.簡述設計RISC結構可採用的基本技術。

25.簡述超流水線處理機提高指令級並行的方法和特點。

26.簡述多處理機作業系統中各自獨立型作業系統的優缺點。

四、簡單應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

27.在一個4段的單功能流水線處理機上需經7拍才能完成一個任務，其預約表如下：

題27表

拍號n 段號K	1	2	3	4	5	6	7
1	√						√
2		√				√
3			√	√
4					√	√

(1)分別寫出延遲禁止表F、初始衝突向量C，並畫出流水線狀態轉移圖；

(2)寫出流水線的最佳調度方案及對應的最大吞吐率。

28.編號為0、1、2、…、15的16個處理器，用PM2I單級互連網絡互連。

(1)寫出所有各種單級PM2I的互連函數的一般式；

(2)計算與5號處理器直接相連的處理器。

五、綜合應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

29.假設某機器共有8條指令(I1-I8)，使用頻度如題29表所示，要求：

題29表

指令	使用頻度pi
I1	0.30
I2	0.10
I3	0.25
I4	0.15
I5	0.05
I6	0.04
I7	0.01
I8	0.10

(1)構造哈夫曼(Huffman)樹；

(2)列表寫出操作碼的哈夫曼編碼和只有兩種碼長的擴展操作碼；

(3)分別計算使用哈夫曼編碼和只有兩種碼長的擴展操作碼的平均碼長。

30.有一個Cache -主存存儲層次，主存共8個塊(0~7)，Cache有4個塊(0~3)，採用組相

聯映象，組內塊數為2塊，替換算法為LRU算法。

(1)畫出主存、Cache空間塊的映象對應關係示意圖；

(2)對於如下主存塊地址流：0、3、5、7、0、1、3、2、7、0、6、4，畫出Cache內各塊的實際替換過程圖，並計算此期間的Cache命中率Hc。