2023年自考類計(jì)算機(jī)類(工學(xué)類)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2010-2022歷年真題選編帶答案難題含解析（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.歷年考點(diǎn)試題黑鉆版(共75題)1.機(jī)群系統(tǒng)比起傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是什么?2.間接二進(jìn)制n方體網(wǎng)絡(luò)是一種______A.多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)B.單級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)C.多級(jí)全排列網(wǎng)絡(luò)D.多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)3.實(shí)現(xiàn)軟件移植的主要技術(shù)有統(tǒng)一高級(jí)語言、______、______和仿真。4.簡(jiǎn)述專用總線的概念并說明專用總線的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。5.按CISC方向，面向操作系統(tǒng)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)來改進(jìn)指令系統(tǒng)有哪些思路?6.時(shí)間重疊是指在并行概念中引入______因素，讓多個(gè)處理過程在時(shí)間上相互錯(cuò)開，輪流重疊地使用同一套______的各個(gè)部分，加快硬件______來贏得速度。7.______的靜態(tài)調(diào)度是指依靠編譯器對(duì)代碼進(jìn)行靜態(tài)調(diào)度，以減少相關(guān)和沖突。它不是在程序執(zhí)行的過程中、而是在______期間進(jìn)行代碼調(diào)度和優(yōu)化的。8.不是脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)具有的特點(diǎn)的是______A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)整，模塊化強(qiáng)B.PE間數(shù)據(jù)通信距離短、規(guī)則C.脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)的構(gòu)形與特定計(jì)算任務(wù)和算法無關(guān)D.脈動(dòng)陣列中所有PE能同時(shí)運(yùn)算，具有極高的計(jì)算并行性9.互連函數(shù)表示互連網(wǎng)絡(luò)的出端號(hào)和入端號(hào)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，其表示方法有______、______和循環(huán)表示法。10.在運(yùn)算器內(nèi)部，浮點(diǎn)減的流水屬于______A.處理器級(jí)B.元件級(jí)流水C.系統(tǒng)級(jí)D.部件級(jí)流水11.多處理機(jī)與單指令流多數(shù)據(jù)流系統(tǒng)的并行處理機(jī)有哪些主要差別?12.流水線的效率是指流水線中設(shè)備的實(shí)際使用時(shí)間占______之比，也稱流水線設(shè)備的______。13.與Cache存儲(chǔ)器的等效訪問速度無關(guān)的選項(xiàng)是______A.Cache的命中率B.輔存的容量C.Cache本身的容量D.Cache本身的速度14.CPU寫Cache時(shí)，會(huì)發(fā)生Cache與主存的對(duì)應(yīng)復(fù)本內(nèi)容不一致的現(xiàn)象，解決這個(gè)問題有哪些方法?各需要增加什么開銷?15.簡(jiǎn)要解釋提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并行性的三個(gè)技術(shù)途徑。16.簡(jiǎn)述超長(zhǎng)指令機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則。17.多處理機(jī)操作系統(tǒng)分為三類，分別是______、______和______。18.設(shè)有兩個(gè)向量C和D，各有4個(gè)元素，靜態(tài)雙功能流水線上工作。其中，1→2→3→5組成加法流水線，1→4→5組成乘法流水線。設(shè)每個(gè)流水線所經(jīng)過的時(shí)間均為Δt，而且流水線的輸出結(jié)果可以直接返回到輸入或暫存于相應(yīng)的緩沖寄存器中，其延遲時(shí)間和功能切換所需要的時(shí)間都可以忽略不計(jì)。求：該流水線的實(shí)際吞吐率Tp和效率η。19.靜態(tài)流水線指的是______A.只有一種功能的流水線B.同時(shí)只能完成一種功能的多功能流水線C.功能不能改變的流水線D.可同時(shí)執(zhí)行多種功能的流水線20.STARAN網(wǎng)絡(luò)屬于______A.單級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)B.多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)C.單級(jí)PM2I網(wǎng)絡(luò)D.多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)21.______是I/O設(shè)備取得I/O總線后所傳輸數(shù)據(jù)的總量；______是數(shù)據(jù)總線的物理寬度，即一個(gè)時(shí)鐘周期所傳輸?shù)目傂畔⒘俊?2.流水線的特點(diǎn)是什么?23.簡(jiǎn)述并行性從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的角度劃分的四個(gè)等級(jí)，并各舉一例。24.目前，M0由哪項(xiàng)實(shí)現(xiàn)，M1用哪項(xiàng)實(shí)現(xiàn)，M2至M5大多用哪項(xiàng)實(shí)現(xiàn)______A.軟件，固件，硬件B.固件，軟件，硬件C.硬件，軟件，固件D.硬件，固件，軟件25.超長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)是將水平型微碼和______兩者相結(jié)合。26.______的靜態(tài)調(diào)度是指依靠編譯器對(duì)代碼進(jìn)行靜態(tài)調(diào)度，以減少相關(guān)和沖突。它不是在程序執(zhí)行的過程中、而是在______期間進(jìn)行代碼調(diào)度和優(yōu)化的。27.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)RISC的一般原則。28.根據(jù)計(jì)算機(jī)所用歸約方式的不同，分為______和______兩類。29.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用多級(jí)立體網(wǎng)絡(luò)、二功能交換單元、級(jí)控制方式，稱這種網(wǎng)絡(luò)為______A.Omega網(wǎng)絡(luò)B.交換網(wǎng)絡(luò)C.間接二進(jìn)制n方體網(wǎng)絡(luò)D.數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)30.并發(fā)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在哪時(shí)發(fā)生______A.不同時(shí)間段B.同一時(shí)刻C.不同時(shí)刻D.同一時(shí)間段31.多處理機(jī)的機(jī)間互連一般采用總線、______、______多端口存儲(chǔ)器或開關(guān)樞紐結(jié)構(gòu)等形式。32.在開發(fā)循環(huán)級(jí)并行的各種技術(shù)中，最基本的技術(shù)有：指令調(diào)度技術(shù)、______和______。33.虛擬存儲(chǔ)器中段式管理虛地址不包含的部分是______A.基號(hào)B.段號(hào)C.頁(yè)號(hào)D.段內(nèi)位移34.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，采用高速緩存(Cache)的目的是______A.彌補(bǔ)主存容量不足B.彌補(bǔ)主存速度不足C.降低存儲(chǔ)器系統(tǒng)價(jià)格D.降低存儲(chǔ)器系統(tǒng)容量35.一條流水線連接圖如下所示，畫出200條指令連續(xù)通過該流水線的時(shí)空?qǐng)D，并計(jì)算該流水線的加速比。(其中Δt=1ns)

36.FORK語句的形式為______，其中______為新進(jìn)程開始的標(biāo)號(hào)。37.在全局性相關(guān)處理中，用軟件方法進(jìn)行靜態(tài)指令調(diào)度的技術(shù)是______A.使用猜測(cè)法B.加快和提前形成條件碼C.采取延遲轉(zhuǎn)移D.加快段循環(huán)程序的處理38.求表達(dá)式Z=E+A*B*C/(D+F)的值。有如下程序

G=A*B

H=D+F

I=C/H

J=G*I

Z=E+J

試用FORK、JOIN語句改寫成在多處理機(jī)上并行執(zhí)行程序。39.在有Cache的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，訪存操作是如何進(jìn)行的?40.從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)的角度來講，并行性等級(jí)從低到高分別是______、位并字串、______和全并行。41.在虛擬存儲(chǔ)器中，頁(yè)式存儲(chǔ)是把______和______等分成固定大小的頁(yè)，按頁(yè)順序編號(hào)。42.傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，是用______程序來______機(jī)器指令。43.指令執(zhí)行結(jié)果出現(xiàn)異常引起的中斷屬于______A.I/O中斷B.機(jī)器校驗(yàn)中斷C.程序性中斷D.外中斷44.多處理機(jī)中，當(dāng)共享數(shù)據(jù)進(jìn)入Cache，就可能出現(xiàn)多個(gè)處理器的Cache中都有同一存儲(chǔ)器塊的副本，要保證多個(gè)______是一致的。45.下列不屬于中斷系統(tǒng)的功能的是______A.中斷請(qǐng)求的保存和清除B.對(duì)總線的控制C.優(yōu)先級(jí)的確定D.中斷斷點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)的保存46.系列機(jī)軟件應(yīng)能夠做到______A.向后兼容，力爭(zhēng)向前兼容B.向前兼容，并向上兼容C.向前兼容，并向后兼容D.向后兼容，力爭(zhēng)向下兼容47.總線按用法可以分為______和______兩類。48.通過并行性等級(jí)劃分，流水線處理機(jī)屬于______A.處理器操作并行B.指令、任務(wù)、作業(yè)并行C.存儲(chǔ)器操作并行D.處理器操作步驟并行49.簡(jiǎn)述Tomasulo算法的基本思想。50.間接二進(jìn)制n方體網(wǎng)絡(luò)是指______A.多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)B.單級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)C.多級(jí)全排列網(wǎng)絡(luò)D.多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)51.兩個(gè)或兩個(gè)以上速度、容量和價(jià)格各不相同的存儲(chǔ)器用硬件、軟件或______相結(jié)合的方法連接起來成為一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。這個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用程序員是______的。52.采用組相聯(lián)映像的Cache存儲(chǔ)器，可用于地址變換的方法是______A.目錄表法B.比較對(duì)法C.頁(yè)表法D.堆棧法53.簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)指令的重疊，解釋必須在計(jì)算機(jī)組成上滿足的要求。54.簡(jiǎn)述通道的3種類型各適合連接什么類型設(shè)備，說明各種類型通道在滿負(fù)荷時(shí)的實(shí)際流量與所連接設(shè)備的關(guān)系。55.SIMD是指______A.單指令流單數(shù)據(jù)流B.單指令流多數(shù)據(jù)流C.多指令流單數(shù)據(jù)流D.多指令流多數(shù)據(jù)流56.從計(jì)算機(jī)信息加工的步驟和階段的并行性看，并行性等級(jí)可分為存儲(chǔ)器操作并行，處理機(jī)操作步驟并行，______操作并行和______之間。57.RISC采用重疊寄存器窗口技術(shù)，可以減少______A.絕大多數(shù)指令的執(zhí)行時(shí)間B.目標(biāo)程序的指令條數(shù)C.程序調(diào)用引起的訪存次數(shù)D.CPU訪存的訪問周期58.虛擬存儲(chǔ)器對(duì)______程序員是透明的，對(duì)______程序員是不透明的。59.開發(fā)并行的途徑有哪項(xiàng)資源重復(fù)和資源共享______A.多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B.多道分時(shí)C.分布式處理系統(tǒng)D.時(shí)間重疊60.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多級(jí)層次中，從下層到上層，各級(jí)相對(duì)順序正確的應(yīng)當(dāng)是______A.匯編語言機(jī)器級(jí)，操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)，高級(jí)語言機(jī)器級(jí)B.微程序機(jī)器級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)C.傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，高級(jí)語言機(jī)器級(jí)，匯編語言機(jī)器級(jí)D.匯編語言機(jī)器級(jí)，應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)，高級(jí)語言機(jī)器級(jí)61.處理機(jī)操作步驟并行的典型例子是______A.陣列處理機(jī)B.并行存儲(chǔ)器系統(tǒng)和相聯(lián)處理機(jī)C.流水線處理機(jī)D.多處理機(jī)62.在緊耦合多處理機(jī)中，對(duì)各處理機(jī)來說，有______和______兩種。63.直接執(zhí)行微指令的是______。64.多處理機(jī)間連接一般有總線、交叉開關(guān)、______、______或蠕蟲穿洞尋徑網(wǎng)絡(luò)等幾種形式。65.對(duì)Cache存儲(chǔ)器而言，______就是將每個(gè)主存塊按某種規(guī)則裝入Cache中。66.流水線由4個(gè)功能部件組成，每個(gè)功能部件的延遲時(shí)間都為Δt，當(dāng)輸入10個(gè)數(shù)據(jù)后，等候5Δt又輸入10個(gè)數(shù)據(jù)，如此周期性地工作，求此時(shí)流水線的吞吐率，并畫出時(shí)空關(guān)系圖。67.并行處理機(jī)有16個(gè)處理單元，編號(hào)為0～15，采用shuffle單級(jí)網(wǎng)絡(luò)互連，與13號(hào)處理單元相連的處理單元的編號(hào)是______A.15B.11C.9D.768.ILLLIAC-IV陣列處理機(jī)中，PE之間所用的互連函數(shù)是______A.PM2±0和PM2±3B.Cube0和Cube1C.ShuffleD.PM2±269.非線性流水線調(diào)度任務(wù)時(shí)要找出一個(gè)最小的一______，按照周期向流水線輸入新任務(wù)，流水線的各個(gè)功能段都不會(huì)發(fā)生沖突，而且流水線的______和效率最高。70.有一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可按功能分成4級(jí)，每級(jí)的指令互不相同，每一級(jí)的指令都比其下一級(jí)的指令在效能上強(qiáng)M倍，即第i級(jí)的一條指令能完成第i-1級(jí)的M條指令的計(jì)算量?，F(xiàn)若需第i級(jí)的N條指令解釋第i+1級(jí)的一條指令，而有一段第1級(jí)的程序需要運(yùn)行Ks，問在第2、3和4級(jí)上一段等效程序各需要運(yùn)行多長(zhǎng)時(shí)間?71.評(píng)價(jià)存儲(chǔ)器性能的基本要求是低價(jià)格、______和______。72.對(duì)多處理機(jī)的描述不正確的是______A.兩臺(tái)以上的處理機(jī)B.不同的操作系統(tǒng)C.協(xié)同求解大而復(fù)雜問題D.機(jī)間經(jīng)共享主存或高速通信網(wǎng)絡(luò)通信73.進(jìn)行仿真的機(jī)器稱為______，被仿真的機(jī)器稱為______。74.下圖所示的時(shí)空?qǐng)D對(duì)應(yīng)的處理機(jī)為______

A.標(biāo)量處理機(jī)B.超標(biāo)量處理機(jī)C.超流水處理機(jī)D.超標(biāo)量超流水線處理機(jī)75.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)中，單條指令執(zhí)行速度最快的一級(jí)是下列哪一個(gè)選項(xiàng)______A.L5(應(yīng)用語言)級(jí)B.L2(操作系統(tǒng))級(jí)C.L0(微程序)級(jí)D.L1(機(jī)器語言)級(jí)第1卷參考答案一.歷年考點(diǎn)試題黑鉆版1.參考答案：(1)系統(tǒng)有高的性能價(jià)格比。

(2)系統(tǒng)的開發(fā)周期短。

(3)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好。

(4)系統(tǒng)的資源利用率高。

(5)用戶投資風(fēng)險(xiǎn)小。

(6)用戶編程方便。2.參考答案：D[考點(diǎn)]多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)[解析]多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)有STARAN網(wǎng)絡(luò)、間接二進(jìn)制n方體網(wǎng)絡(luò)等。3.參考答案：采用系列機(jī)

模擬[考點(diǎn)]軟件移植[解析]實(shí)現(xiàn)軟件移植的主要技術(shù)有統(tǒng)一高級(jí)語言、采用系列機(jī)、模擬和仿真。4.參考答案：只連接一對(duì)物理部件的總線稱專用總線。其優(yōu)點(diǎn)是多個(gè)部件可以同時(shí)收/發(fā)信息，不爭(zhēng)用總線，系統(tǒng)流量高；通信時(shí)不用指明源和目的，控制簡(jiǎn)單；任何總線的失效只會(huì)使連于該總線的兩個(gè)部件不能直接通信，但它們?nèi)钥赏ㄟ^其他部件間接通信，因而系統(tǒng)可靠。其缺點(diǎn)是總線數(shù)多。5.參考答案：按CISC方向，面向操作系統(tǒng)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)來改進(jìn)指令系統(tǒng)的思路有：

(1)通過對(duì)操作系統(tǒng)中常用指令和指令串的使用頻度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析來改進(jìn)。

(2)如何增設(shè)專用操作系統(tǒng)的新指令。

(3)把操作系統(tǒng)中頻繁使用的、對(duì)速度影響大的某些軟件子程序硬化或固化，改為直接用硬件或微程序解釋實(shí)現(xiàn)。

(4)發(fā)展讓操作系統(tǒng)由專門的處理機(jī)來執(zhí)行的功能分布處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。6.參考答案：時(shí)間

硬件設(shè)備

周轉(zhuǎn)[考點(diǎn)]重疊原理[解析]時(shí)間重疊是指在并行概念中引入時(shí)間因素，讓多個(gè)處理過程在時(shí)間上相互錯(cuò)開，輪流重疊地使用同一套硬件設(shè)備的各個(gè)部分，加快硬件周轉(zhuǎn)來贏得速度，其最典型的例子是指令內(nèi)各操作步驟采用重疊流水。時(shí)間重疊基本上不必重復(fù)增加硬件設(shè)備就可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能價(jià)格比。7.參考答案：指令

編譯[考點(diǎn)]指令的靜態(tài)調(diào)度[解析]指令的靜態(tài)調(diào)度是指依靠編譯器對(duì)代碼進(jìn)行靜態(tài)調(diào)度，以減少相關(guān)和沖突。它不是在程序執(zhí)行的過程中，而是在編譯期間進(jìn)行代碼調(diào)度和優(yōu)化的。8.參考答案：C[考點(diǎn)]脈沖動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)[解析]脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)的構(gòu)形與特定計(jì)算任務(wù)和算法密切相關(guān)，具有某種專用性，限制了應(yīng)用范圍。9.參考答案：輸入輸出對(duì)應(yīng)表示法

函數(shù)表示法[考點(diǎn)]互連網(wǎng)絡(luò)應(yīng)抉擇的幾個(gè)問題[解析]互連函數(shù)表示互連網(wǎng)絡(luò)的出端號(hào)和入端號(hào)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，其表示方法有輸入/輸出對(duì)應(yīng)表示法、函數(shù)表示法和循環(huán)表示法。10.參考答案：D[考點(diǎn)]流水方式的基本概念[解析]部件級(jí)流水是指構(gòu)成部件內(nèi)的各個(gè)子部件的流水，如運(yùn)算器內(nèi)浮點(diǎn)數(shù)的加減。11.參考答案：(1)結(jié)構(gòu)靈活性。

(2)程序并行性。

(3)并行任務(wù)派生。

(4)進(jìn)程同步。

(5)資源分配和任務(wù)調(diào)度。12.參考答案：整個(gè)運(yùn)行時(shí)間

時(shí)間利用率[考點(diǎn)]流水線的效率[解析]流水線的效率是指流水線中設(shè)備的實(shí)際使用時(shí)間占整個(gè)運(yùn)行時(shí)間之比，也稱流水線設(shè)備的時(shí)間利用率。13.參考答案：B[考點(diǎn)]Cache存儲(chǔ)器的訪問速度[解析]Cache的命中率、Cache本身的速度和容量與Cache存儲(chǔ)器的等效訪問速度無關(guān)。14.參考答案：(1)寫回法：CPU只寫入Cache，不寫入主存，僅當(dāng)Cache塊替換時(shí)，才先寫回主存后再替換。這種方法要求對(duì)每個(gè)Cache塊增加一個(gè)修改位的資源開銷。

(2)寫直達(dá)法：CPU每次寫入Cache的同時(shí)，也經(jīng)寫直達(dá)通路寫入主存。這種方法要增加寫主存的時(shí)間開銷。15.參考答案：(1)時(shí)間重疊：引入時(shí)間因素，是讓多個(gè)處理過程在時(shí)間上相互錯(cuò)開，輪流使用同一套硬件設(shè)備的各個(gè)部分，以加快硬件周轉(zhuǎn)使用來贏得速度。

(2)資源重復(fù)，是引入空間因素，通過重復(fù)設(shè)置硬件資源來提高性能。

(3)資源共享，是用軟件方法讓多個(gè)用戶按一定時(shí)間順序輪流使用同一套資源，來提高其利用率，相應(yīng)也就提高了系統(tǒng)的性能。16.參考答案：(1)設(shè)立單一的控制流，只有一個(gè)控制器，每個(gè)時(shí)鐘周期啟動(dòng)一條長(zhǎng)指令。

(2)超長(zhǎng)指令字被分成多個(gè)控制字段，每個(gè)字段直接獨(dú)立地控制每個(gè)功能部件。

(3)含有大量的數(shù)據(jù)流通路和功能部件，由于編譯器在編譯時(shí)間已考慮可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)相關(guān)，故控制硬件簡(jiǎn)單。

(4)在編譯階段完成超長(zhǎng)指令中多個(gè)可并行操作的調(diào)度。17.參考答案：主從型

各自獨(dú)立型

浮動(dòng)型[考點(diǎn)]多處理機(jī)的操作系統(tǒng)[解析]多處理機(jī)操作系統(tǒng)分為三類，分別是主從型、各自獨(dú)立型和浮動(dòng)型。18.參考答案：實(shí)際吞吐率TP=7/(15Δt)

η=32%[考點(diǎn)]指令流水19.參考答案：B[考點(diǎn)]靜態(tài)流水線含義[解析]靜態(tài)流水線是指在某一時(shí)間內(nèi)各段只能按一種功能連接流水，只有等流水線全部流空后，才能切換成按另一種功能連接流水。動(dòng)態(tài)流水線的各功能段在同一時(shí)間內(nèi)可按不同運(yùn)算或功能連接。20.參考答案：B[考點(diǎn)]多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)[解析]多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)有STARAN網(wǎng)。21.參考答案：數(shù)據(jù)寬度

數(shù)據(jù)通路寬度[考點(diǎn)]數(shù)據(jù)寬度和總線線數(shù)[解析]數(shù)據(jù)寬度為傳輸數(shù)據(jù)的總量，而數(shù)據(jù)通路寬度為數(shù)據(jù)總線的物理寬度。22.參考答案：(1)流水線處理的任務(wù)必須是連續(xù)的。

(2)流水線中子任務(wù)應(yīng)有一個(gè)專門的部件來實(shí)現(xiàn)。

(3)在流水線的功能部件之后，需要有一個(gè)用于保存本功能段執(zhí)行結(jié)果的緩沖寄存器。

(4)流水線中各功能段執(zhí)行時(shí)間應(yīng)盡量相等。

(5)流水線需要有裝入時(shí)間和排空時(shí)間。23.參考答案：(1)位串字串，只能同時(shí)處理一個(gè)字的一個(gè)位，無并行性，例如，位串行計(jì)算機(jī)。

(2)位并字串，同時(shí)可處理一個(gè)字的所有位，例如，簡(jiǎn)單并行的單處理機(jī)。

(3)位片串字并，同時(shí)處理多個(gè)字的同一位，例如，相聯(lián)處理機(jī)STARAN、MPP等處理機(jī)。

(4)全并行，同時(shí)處理多個(gè)字的全部或部分位組，例如，全并行陣列處理機(jī)ILUAC-IV。24.參考答案：D[考點(diǎn)]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)[解析]MO由硬件實(shí)現(xiàn)，M1用固件實(shí)現(xiàn)，M2～M5大多用軟件實(shí)現(xiàn)。25.參考答案：超標(biāo)量處理[考點(diǎn)]超長(zhǎng)指令字處理機(jī)[解析]超長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)是將水平型微碼和超標(biāo)量處理兩者相結(jié)合。指令字長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百位，多個(gè)功能部件并發(fā)工作，共享大容量寄存器堆。26.參考答案：指令

編譯[考點(diǎn)]指令的靜態(tài)調(diào)度[解析]指令的靜態(tài)調(diào)度是指依靠編譯器對(duì)代碼進(jìn)行靜態(tài)調(diào)度，以減少相關(guān)和沖突。它不是在程序執(zhí)行的過程中，而是在編譯期間進(jìn)行代碼調(diào)度和優(yōu)化的。27.參考答案：(1)確定指令系統(tǒng)時(shí)，只選擇使用頻度很高的那些指令，再增加少量能有效支持操作系統(tǒng)、高級(jí)語言實(shí)現(xiàn)及其他功能的指令，大大減少指令條數(shù)，使之一般不超過100條。

(2)減少指令系統(tǒng)所用尋址方式種類，一般不超過兩種。

(3)讓所有的指令都在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。

(4)擴(kuò)大通用寄存器數(shù)，一般不少于32個(gè)，盡量減少訪存，只有存取指令訪存。

(5)為提高指令執(zhí)行速度，大多數(shù)指令都用硬聯(lián)控制實(shí)現(xiàn)，少數(shù)指令才用微程序?qū)崿F(xiàn)。

(6)通過精簡(jiǎn)指令和優(yōu)化設(shè)計(jì)編譯程序，簡(jiǎn)單有效地支持高級(jí)語言的實(shí)現(xiàn)。28.參考答案：串歸約機(jī)

圖歸約機(jī)[考點(diǎn)]歸約機(jī)[解析]根據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)函數(shù)表達(dá)式所用存儲(chǔ)方式的不同，將規(guī)約方式分成串規(guī)約和圖規(guī)約。29.參考答案：B[考點(diǎn)]多級(jí)立體網(wǎng)絡(luò)[解析]拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用多級(jí)立體網(wǎng)絡(luò)、二功能交換單元、級(jí)控制方式，稱這種網(wǎng)絡(luò)為交換網(wǎng)絡(luò)。30.參考答案：D[考點(diǎn)]同時(shí)性和并發(fā)性[解析]同時(shí)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)刻發(fā)生，并發(fā)性指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間段發(fā)生。31.參考答案：環(huán)形互連

交叉開關(guān)[考點(diǎn)]多處理機(jī)的機(jī)間互連形式[解析]多處理機(jī)的機(jī)間互連一般采用總線、環(huán)形互連、交叉開關(guān)多端口存儲(chǔ)器或開關(guān)樞紐結(jié)構(gòu)等形式。32.參考答案：循環(huán)展開技術(shù)

換名技術(shù)[考點(diǎn)]開發(fā)循環(huán)級(jí)并行技術(shù)[解析]在開發(fā)循環(huán)級(jí)并行的各種技術(shù)中，最基本的技術(shù)有：指令調(diào)度技術(shù)、循環(huán)展開技術(shù)和換名技術(shù)。33.參考答案：C[考點(diǎn)]段式管理虛地址的組成[解析]虛擬存儲(chǔ)器中段式管理虛地址包含的部分是基號(hào)、段號(hào)、段內(nèi)位移。34.參考答案：B[考點(diǎn)]高速緩存Cache[解析]在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，采用高速緩存Cache的目的是彌補(bǔ)主存速度不足。35.參考答案：時(shí)空?qǐng)D如下所示。順序執(zhí)行的時(shí)間為t0=6×200=1200ns

采用流水方式執(zhí)行的時(shí)間為t1=3×200+6-1=605ns

加速比S=t0/t1=1200/605=1.98[考點(diǎn)]指令流水36.參考答案：FORK

m,m[考點(diǎn)]并行語言與并行編譯[解析]FORK和JOIN語句在不同計(jì)算機(jī)上有不同的表示形式。FORK語句的形式為FORKm，其中m為開始的新進(jìn)程標(biāo)號(hào)。37.參考答案：C[考點(diǎn)]全局性相關(guān)的處理[解析]采取延遲轉(zhuǎn)移是用軟件方法進(jìn)行靜態(tài)指令調(diào)度的技術(shù)，不必增加硬件，讓成功轉(zhuǎn)移總是延遲到這一條或多條指令執(zhí)行之后。38.參考答案：FORK20

10G=A*B

JOIN2

GOTO40

20H=D+F

JOIN2

30I=C/H

JOIN2

40J=G*I

JOIN2

50Z=E+J39.參考答案：有了Cache之后，訪存操作的過程是：當(dāng)CPU要進(jìn)行存儲(chǔ)器訪問時(shí)，首先察看Cache存儲(chǔ)器，如果訪問的字在Cache中找到，就從Cache中讀取，如果訪問的字在Cache中沒有找到，就從主存中訪問，并且為了使得以后訪問同一個(gè)字或者相鄰的字時(shí)能夠在Cache中找到，需要把存儲(chǔ)器中包含這個(gè)字的數(shù)據(jù)塊從主存儲(chǔ)器中讀出，放入Cache中。40.參考答案：位字符串

位片串字并[考點(diǎn)]并行性的含義與級(jí)別[解析]從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理數(shù)據(jù)的角度來看，并行性等級(jí)從低到高可以分為四級(jí)，分別是位串字串、位并字串、位片串字并、全并行。41.參考答案：主存空間

程序空間[考點(diǎn)]頁(yè)式管理[解析]頁(yè)式存儲(chǔ)是把主存空間和程序空間都機(jī)械地等分成固定大小的頁(yè)。42.參考答案：微指令

解釋[考點(diǎn)]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)層次[解析]傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)，是用微指令程序來解釋機(jī)器指令。43.參考答案：C[考點(diǎn)]中斷的分類[解析]指令執(zhí)行結(jié)果出現(xiàn)異常引起的中斷屬于程序性中斷。44.參考答案：副本數(shù)據(jù)[考點(diǎn)]多Cache的一致性[解析]多處理機(jī)中，當(dāng)共享數(shù)據(jù)進(jìn)入Cache，就可能出現(xiàn)多個(gè)處理器的Cache中都有同一存儲(chǔ)器塊的副本，要保證多個(gè)副本數(shù)據(jù)是一致的。45.參考答案：D[考點(diǎn)]中斷系統(tǒng)的功能[解析]中斷系統(tǒng)的功能包括中斷請(qǐng)求的保存和清除、優(yōu)先級(jí)的確定、中斷斷點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)的保存、對(duì)中斷請(qǐng)求的分析和處理以及中斷返回等。46.參考答案：A[考點(diǎn)]系列機(jī)兼容性[解析]系列機(jī)軟件必須做到向后兼容，力爭(zhēng)向前兼容。向前(后)兼容指的是在某個(gè)時(shí)期投入市場(chǎng)該型號(hào)機(jī)器上編制的軟件，不加修改就能運(yùn)行在它之前(后)投入市場(chǎng)的機(jī)器上。47.參考答案：專用

非專用[考點(diǎn)]總線的分類[解析]總線按用法可以分為兩類，分別是專用和非專用。48.參考答案：D[考點(diǎn)]并行性的等級(jí)劃分[解析]處理器操作步驟并行典型的例子是流水線處理機(jī)。49.參考答案：核心思想：①記錄和檢測(cè)指令相關(guān)，操作數(shù)一旦就緒就立即執(zhí)行，把發(fā)生RAW沖突的可能性減小到最低；②通過寄存器換名來消除WAR沖突和WAW沖突。寄存器換名是通過保留站來實(shí)現(xiàn)，它保存等待流出和正在流出指令所需要的操作數(shù)。

基本思想：只要操作數(shù)有效，就將其取到保留站，避免指令流出時(shí)才到寄存器中取數(shù)據(jù)，這就使得即將執(zhí)行的指令從相應(yīng)的保留站中取得操作數(shù)，而不是從寄存器中。指令的執(zhí)行結(jié)果也是直接送到等待數(shù)據(jù)的其他保留站中去。因而，對(duì)于連續(xù)的寄存器寫，只有最后一個(gè)才真正更新寄存器中的內(nèi)容。一條指令流出時(shí)，存放操作數(shù)的寄存器名被換成為對(duì)應(yīng)于該寄存器保留站的名稱(編號(hào))。50.參考答案：A[考點(diǎn)]多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)[解析]多級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)有STARAN網(wǎng)絡(luò)和間接二進(jìn)制n方體網(wǎng)絡(luò)。兩者的差別僅在于控制方式上，STARAN網(wǎng)絡(luò)采用級(jí)控制和部分級(jí)控制，而間接二進(jìn)制n立方體網(wǎng)絡(luò)用單元控制。51.參考答案：軟件與硬件

透明[考點(diǎn)]存儲(chǔ)系統(tǒng)定義[解析]兩個(gè)或兩個(gè)以上速度、容量和價(jià)格各不相同的存儲(chǔ)器用硬件、軟件或軟件與硬件相結(jié)合的方法連接起來成為一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)。這個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用程序員是透明的，并且以應(yīng)用程序員看，它是一個(gè)存儲(chǔ)器，這個(gè)存儲(chǔ)器的速度接近最快的那個(gè)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量與容量最大的那個(gè)存儲(chǔ)器相等，單位容量的價(jià)格接近最便宜的那個(gè)存儲(chǔ)器。52.參考答案：A[考點(diǎn)]組相聯(lián)變換[解析]在全相聯(lián)的目錄表法同樣可用于實(shí)現(xiàn)組內(nèi)的全相聯(lián)。53.參考答案：(1)要解決訪存的沖突。解決取指和分析中取操作數(shù)的訪存沖突。

(2)要解決“分析”與“執(zhí)行”操作的并行。硬件上應(yīng)有獨(dú)立的指令分析部件和指令執(zhí)行部件。

(3)要解決“分析”與“執(zhí)行”操作控制上的同步，在硬件上解決控制上的同步。54.參考答案：(1)字節(jié)多路通道適合于連接大量的字符類低速設(shè)備。滿負(fù)荷時(shí)，設(shè)備對(duì)通道要求的實(shí)際流量應(yīng)是所在各設(shè)備的流量之和。

(2)數(shù)組多路通道適合于連接高速設(shè)備。滿負(fù)荷時(shí)，設(shè)備對(duì)通道要求的實(shí)際流量應(yīng)是所在各設(shè)備中流量最大的那個(gè)。

(3)選擇通道適合于連接高優(yōu)先級(jí)的高速設(shè)備。滿負(fù)荷時(shí)，設(shè)備對(duì)通道要求的實(shí)際流量應(yīng)是所在各設(shè)備中流量最大的那個(gè)。55.參考答案：B[考點(diǎn)]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類[解析]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分成單指令流單數(shù)據(jù)流SISD、單指令流多數(shù)據(jù)流SIMD、多指令流單數(shù)據(jù)流MISD和多指令流多數(shù)據(jù)流MIMD四大類。56.參考答案：處理機(jī)

作業(yè)或程序[考點(diǎn)]計(jì)算機(jī)并行性[解析]從計(jì)算機(jī)信息加工的步驟和階段的并行性看，并行性等級(jí)可分為存儲(chǔ)器操作并行，處理機(jī)操作步驟并行，處理機(jī)操作并行和作業(yè)或程序之間。57.參考答案：C[考點(diǎn)]RISC結(jié)構(gòu)采用的基本技術(shù)[解析]在CPU中設(shè)置大量工作寄存器并采用重疊寄存器窗口。為減少訪存，盡量讓指令的操作在寄存器之間進(jìn)行，以提高執(zhí)行速度，縮短指令周期，簡(jiǎn)化尋址方式和指令格式。58.參考答案：應(yīng)用，系統(tǒng)[考點(diǎn)]虛擬存儲(chǔ)器的應(yīng)用[解析]虛擬存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)用程序員是透明的，對(duì)系統(tǒng)程序員是不透明的。59.參考答案：D[考點(diǎn)]開發(fā)并行的途徑[解析]開發(fā)并行的途徑主要有3種，分別是時(shí)間重疊、資源重復(fù)和資源共享。60.參考答案：B[考點(diǎn)]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多層次結(jié)構(gòu)[解析]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次由