全國2023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)
1.計算機系列化的優點不包括( )
a.有利於計算機的公升級換代
b.便於組成多機系統和網路
c.同一系列內的軟體一定是向下相容的
d.在使用共同系統軟體的基礎上解決程式的相容性
2.計算機的結構與組成不包括( )
a.作業系統 b.硬聯邏輯 c.微程式控制 d.所有硬體和韌體的功能
3.在流水線系統結構中，取指令、執行等操作是( )
a.順序 b.轉移 c.中斷 d.重疊
4.重疊機器區域性相關的處理方法有兩類：推後後續指令對相關單元的讀和( )
a.非同步流動b.採用順序流動
c.設定相關直接通路d.調整指令流動的順序
5.在選擇通道方式中，優先順序高的磁碟等中高速裝置，進行輸入輸出傳送時，適合於採用的資料寬度是( )
a.定長塊 b.單位元組 c.可變長塊 d.單字加可變長塊
6.替換演算法要解決的問題是( )
a.使用者的虛頁如何與主存的實頁對應
b.如何用主存的實頁號替代多使用者的虛頁號
c.當頁面失效，選擇主存中哪個頁作為被替換的頁
d.新使用者要進入主存，選擇哪個使用者作為被替換的使用者
7.下列不是資料流計算特點的是( )
a.設定狀態 b.沒有指令計數器 c.沒有變數的概念 d.操作結果不產生***
8.在尾數下溢處理方法中，平均誤差最大的是( )
a.捨入法 b.截斷法 c.恆置「1」法 查表法
9.字串位並是指同時對乙個字的所有位進行處理，其並行等級( )
a.不存在並行性 b.較高的並行性 c.最高一級的並行性 d.已經開始出現的並行性
10.設16個處理器編號分別為0，1，2，…，15，用cube0互聯函式時，與第13號處理器機聯的處理器是( )
a.5號 b.9號c.12號 d.12號
二、填空題(本大題共10小題，每空1分，共20分)
11.多處理機程式並行性既存在於______內部，也存在於______外部。
12.一般的說，虛擬機器不一定全部由______實現，有些操作也可用______實現。
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並行執運算和處理，以實現______。
14.主存空間數相關是指______之間出現對主存同一單元要求______的關聯。
15.為提高流水線的______吞吐率，首先要找出______，然後設法消除它。
16.陣列處理機主要通過______實現空間上的並行；多處理機主要通過______實現時間和空間上的非同步並行。
17.動態資料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，資料流程式圖任一條弧上允許出現多個帶不同______的令牌。
18.中斷響應就是允許其中斷cpu______執行，轉去對該請求進行預處理，包括儲存好______，調出有關處理該中斷服務程式，準備執行。
19.設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體對應二進位制位址碼最低二位的狀態為______。
20.自定義資料表示包括標誌符資料表示和______兩類，標誌符應由編繹程式建立，對______程式透明，以減輕應用程式設計師的負擔。
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。
存在不足表現在哪些方面?
23.簡述simd系統的互連網路的設計目標。
寫cache時，會發生cache與主存的對應複本內容不一致的現象，解決這個問題有哪些方法?各需要增加什麼開銷?
25.簡述計算機系統「由中間開始」設計的基本思想。
四、簡單應用題(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暫存器組數相關的問題?
27.某機器有5級中斷，中斷響應次序為1→2→3→4→5，現要求中斷處理次序為2→3→1→5→4。
(1) 設計各級中斷處理程式的中斷遮蔽位的狀態，令「0」為開放，「1」為遮蔽。(見下表)
(2)若在執行使用者程式時，同時發生1、3級中斷請求，而在1級中斷服務未完成時，又發生2、3、4、5級中斷，請畫出處理機執行程式的全過程示意圖(標出交換psw的時間)。
五、綜合應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
28.有表示式：
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)畫出並行演算法的樹形流程圖；
(2)確定處理機機數p、單台處理機順序(序列)運算級數t1、p臺處理機的運算級數tp、加速比sp和效率ep各值。
29.某虛擬儲存器共8個頁面，每頁為1024個字，實際主存為4k個字，採用頁表法進行位址映象。映象表的內容如下表所示。
(1)求出會發生頁面失效的全部虛頁號；
(2)求出虛位址為：0，3728，1023，1024，7800，6800的主存實位址。
**廣播電視大學2001—2002學年度第一學期「開放本科」期末考試
計算機專業計算機系統結構試題
2023年1月
一、解釋下列術語(每個2分，共20分)
1．互連網路
2．amdahl定律
3．分布儲存多處理機
4．cache儲存器
5．系列機
6．透明性
7．lru演算法
8．risc
9．超標量處理機
10．流水線的鏈結技術
二、填空題(每空1分，共20分)
1．在虛擬儲存器中有三種位址空間，一種是應用程式設計師用來編寫程式的位址空間，稱為第二種是的位址空間，第三種是輔存位址空間，也就是磁碟儲存器的位址空間。它們對應的三種位址分別是和輔存位址。
2．按照flynn分類法，根據指令流和資料流的不同組織方式，計算機系統的結構可以分為sisd(單指令流單資料流和
3．為了滿足向量計算機中運算器頻寬的要求，通常有兩種儲存器系統結構，它們是和
4．在cisc中，各種指令的使用頻度相差懸殊，大致有以下的結果。大約有
(比例)的指令使用頻度較高，佔據了 (比例)的處理機時間。
5．從不同的角度，我們可以把流水線分成不同的類別。如果根據流水線各功能段是否有反饋訊號來劃分，可以分為和多功能流水線可以分為兩種，即根據它在同一時間內是否能連成多種方式，可以分為和
6．訊息尋徑方式包括兩種，即線路交換和包交換。其中包交換又包括
和等方式。
7．risc思想的精華是我們通常用來描述流水線的工作過程。
三、(15分)
假設一條指令的執行過程分為「取指令」、「分析」和「執行」三段，每一段的時間分別為△t、△t和3△t。在下列各種情況下，分別寫出連續執行n條指令所需要的時間表示式。
1．順序執行方式。(7分)
2．「取指令」、「分析」和「執行」重疊。(8分)
四、(15分)
在下列不同結構的處理機上執行6×6的矩陣乘法c=a×b，計算所需要的最短時間。只計算乘法指令和加法指令的執行時間，不計算取運算元、資料傳送和程式控制等指令的執行時間。加法部件和乘法部件的延遲時間都是3個時鐘週期，另外，加法指令和乘法指令還要經過乙個「取指令」和「指令解碼」的時鐘週期，每個時鐘週期為20ns，c的初始值為「0」。
各操作部件的輸出端有直接資料通路連線到有關操作部件的輸入端，在操作部件的輸出端設定有足夠容量的緩衝暫存器。
[提示]：
要完成上面的矩陣乘法，我們可以計算需要完成的各種操作的數量(假定a和b都是6×6的矩陣。c語言**如下：
int k；
for(int i=0；i<6；i + +)
for(int j=0；j<6；j + +)
c[i][j]=sum；
}需要完成的乘法數目為6×6×6=216次；
需要完成的加法數目為6×6×5=180次；
1．處理機內只有乙個通用操作部件，採用順序方式執行指令。(7分)
2．單流水線標量處理機，有一條兩個功能的靜態流水線，流水線每個功能段的延遲時間均為乙個時鐘週期，加法操作和乘法操作各經過3個功能段。(8分)
五、(10分)
已知四個程式在三颱計算機上的執行時間(s，秒)如下：
假設四個程式中每乙個都有50，000，000條指令要執行。
計算機系統結構試題
姓名學號 一 名詞解釋 每題3分，共15分 1.系列機 3.2 1cache經驗規則 2.強制性失效 4.指令級並行 二 試從目的 技術途徑 組成 分工方式 工作方式等5個方面對同構型多處理機和異構型多處理機做一比較 列表 10分 三 有哪幾種向量處理方式？它們對向量處理機的結構要求有何不同？6分 ...
計算機系統結構試題試題
姓名學號 一 填空題 20分，每空2分 1 在處理機中，若指令序列完成的順序總是與它們開始執行的順序保持一致，則只可能出現 相關，否則就有可能出現和 相關。2 設計i o系統的三個標準是和 3 單機和多機並行性發展的技術途徑有和 二 簡答題 20分，每題10分 1 在進行計算機系統設計時，乙個設計者...
自考計算機系統結構試題及答案
課程 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乙個是符合題目要求的，請將其 填寫在題後的括號內。錯選 多選或未選均不得分。1 在計算機系統結構設計中，提高軟體功能實現的比例可 a 提高解題速度 b 減少需要的儲存器容量 c 提高系統的靈活性 ...