計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)年月真題

0232520114

1、【單選題】下列屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究范疇的是

指令系統(tǒng)的確定

可靠性技術(shù)

A:

數(shù)據(jù)通路寬度

B:

乘法器的物理實(shí)現(xiàn)

C:

答D:案：A

解析：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究的是軟、硬件之間的功能分配以及對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)界面的確定。

包括二進(jìn)制或匯編指令的操作類型、格式、控制機(jī)構(gòu)等的指令系統(tǒng)的確定。

2、【單選題】對(duì)機(jī)器語言程序員透明的是

中斷字寄存器

條件碼寄存器

A:

通用寄存器

B:

乘法器

C:

答D:案：D

解析：對(duì)機(jī)器語言程序員透明有:移位器緩沖器時(shí)標(biāo)發(fā)生器條件寄存器乘法器主存地址寄

存器。

3、【單選題】按弗林（Flynn）提出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類方法，陣列處理機(jī)屬于

SISD

SIMD

A:

MISD

B:

MIMD

C:

答D:案：B

解析：陣列處理機(jī)也稱并行處理機(jī)通過重復(fù)設(shè)置大量相同的處理單元PE，將它們按一定方

式互連成陣列在單一控制部件CU控制下，對(duì)各自所分配的不同數(shù)據(jù)并行執(zhí)行同一組指令

規(guī)定的操作操作級(jí)并行的SIMD計(jì)算機(jī)，它適用于矩陣運(yùn)算。

4、【單選題】下列四種浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)下溢處理方法中，平均誤差可以調(diào)節(jié)的是

截?cái)喾?/p>

A:

舍入法

恒置“1”法

B:

查表舍入法

C:

答D:案：D

解析：幾種處理方法的特點(diǎn):平均誤差最大的是截?cái)喾ㄆ骄`差可人為調(diào)節(jié)的是查表入法

下溢處理不需要附加時(shí)間開銷，即速度最快的是截?cái)喾ê秃阒?法

5、【單選題】非專用總線的總線控制方式采用集中式定時(shí)查詢方式，若部件的數(shù)量N=8，則

需要的控制線線數(shù)是

3

4

A:

5

B:

8

C:

答D:案：C

解析：

6、【單選題】計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中采用Cache存儲(chǔ)器的主要目的是

增大容量

提高速度

A:

降低價(jià)格

B:

既提高速度又降低價(jià)格

C:

答D:案：B

解析：采用Cache存儲(chǔ)器的主要目的是減少數(shù)據(jù)庫訪問壓力，加快速度。

7、【單選題】下列關(guān)于陣列處理機(jī)與流水線處理機(jī)特點(diǎn)的描述，不正確的是

陣列處理機(jī)利用并行性中的同時(shí)性，而流水線處理機(jī)利用的是時(shí)間重疊

陣列處理機(jī)提高速度主要靠縮短時(shí)鐘周期，流水線處理機(jī)主要靠增大處理單元數(shù)

A:

陣列處理機(jī)使用互連網(wǎng)絡(luò)來確定處理單元間的連接，而流水線處理機(jī)則不是

B:

與流水線處理機(jī)不同，陣列處理機(jī)的結(jié)構(gòu)是和所采用的并行算法緊密聯(lián)系的

C:

答D:案：B

解析：B寫反了，陣列處理機(jī)主要是靠增大處理單元數(shù)提高速度流水線流水處理機(jī)主要靠

縮短時(shí)鐘周期提高速度。

8、【單選題】編號(hào)為0、1、2、……、15的16個(gè)處理器，用單級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)互連，用Cubeo

互連函數(shù)時(shí)，與第9號(hào)處理器相連的處理器編號(hào)是

8

10

A:

11

B:

12

C:

答D:案：A

解析：Cube互連函數(shù)時(shí)，每個(gè)處理單元只能連接到其二進(jìn)制編號(hào)的某一位取反的其他三個(gè)

處理單元上。Cubei中的i表示從右起取反的位數(shù)。9的二進(jìn)制編號(hào)為1001，右起第一位

取反，即1001，所以連接的處理器編號(hào)是8

9、【單選題】編號(hào)為0、1、2、……、15的16個(gè)處理器，用單級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)互連，用

Shuffle互連函數(shù)時(shí)，與第7號(hào)處理器相連的處理器編號(hào)是

10

12

A:

14

B:

15

C:

答D:案：C

解析：Shuffle互連函數(shù)是將二進(jìn)制地址最高位和最低位相互交換位置。7的二進(jìn)制表示

為0111，換后為1110，即14

10、【單選題】陣列處理機(jī)主要實(shí)現(xiàn)

程序段的并行

主存操作的并行

A:

作業(yè)、任務(wù)間并行

B:

操作級(jí)并行

C:

答D:案：D

解析：陣列處理機(jī)也稱并行處理機(jī)通過重復(fù)設(shè)置大量相同的處理單元PE，將它們按一定方

式互連成陣列在單一控制部件CU控制下，對(duì)各自所分配的不同數(shù)據(jù)并行執(zhí)行同一組指令

規(guī)定的操作，操作級(jí)并行的SMD計(jì)算機(jī)，它適用于矩陣運(yùn)算。

11、【問答題】簡(jiǎn)述尋址方式在指令中的兩種指明方式，并說明它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：第一種是采用占用操作碼中的某些位來指明尋址方式；第二種方式是不占用操作

碼，而是在地址碼部分專門設(shè)置尋址方式位字段來指明尋址方式。第一種方式的優(yōu)點(diǎn)是

操作碼和尋址方式位的總位數(shù)較短，但是不靈活；第二種方式尋址靈活，但是操作碼和尋

址方式位的總位數(shù)長(zhǎng)。

12、【問答題】簡(jiǎn)述RISC的優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：優(yōu)點(diǎn)：①簡(jiǎn)化指令系統(tǒng)，適合VISI實(shí)現(xiàn)；②提高機(jī)器的執(zhí)行速度和效率；

③降低成本，提高可靠性；④簡(jiǎn)化了編譯程序的設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)：①加重了匯編語言

程序設(shè)計(jì)的負(fù)擔(dān)，占用存儲(chǔ)空間大；②對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算執(zhí)行和虛擬存儲(chǔ)器的支持不足；③

編譯程序比CISC的難寫。

13、【問答題】簡(jiǎn)述全排列網(wǎng)絡(luò)的含義及實(shí)現(xiàn)全排列網(wǎng)絡(luò)的兩種方式。

答案：全排列網(wǎng)絡(luò)指的是在多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)中，在同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩對(duì)或多對(duì)人、出端間的連接

時(shí)，都不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)傳送路徑?jīng)_突的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)全排列網(wǎng)的一種方式是在基本的多級(jí)互

連網(wǎng)絡(luò)的出端設(shè)置鎖存器，使數(shù)據(jù)在時(shí)間上順序通行二次。另一種方式是將logˇ2N級(jí)的

N個(gè)人端和N個(gè)出端的互連網(wǎng)絡(luò)和它的逆網(wǎng)絡(luò)連在一起，省去中間完全重復(fù)的一級(jí)，就得

到21ogˇ2N-1級(jí)的全排列網(wǎng)絡(luò)。

14、【問答題】簡(jiǎn)述對(duì)中斷進(jìn)行分級(jí)的原因以及分級(jí)方法。

答案：由于中斷源相互獨(dú)立而且隨機(jī)地發(fā)出中斷請(qǐng)求，當(dāng)有多個(gè)中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷時(shí)，

系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)中斷源的性質(zhì)、緊迫性重要性以及軟件處理的方便性，對(duì)中斷進(jìn)行分級(jí)。中斷

系統(tǒng)按中斷級(jí)別的高低來響應(yīng)。優(yōu)先級(jí)最高的中斷定為一級(jí)，優(yōu)先級(jí)由高到低依次為第一

級(jí)第二級(jí)……通常機(jī)器校驗(yàn)為第一級(jí)，程序性和管理程序調(diào)用為第二級(jí)，外部為第三級(jí)，

輸入輸出為第四級(jí)，重新啟動(dòng)為最低級(jí)。

15、【問答題】簡(jiǎn)述機(jī)群系統(tǒng)與傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。

答案：機(jī)群系統(tǒng)與傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：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)??；⑥用戶編程方便。

16、【問答題】若指令的解釋分取指、分析與執(zhí)行3個(gè)階段，每階段的時(shí)間相應(yīng)為t取指、

t分析、t執(zhí)行。分別寫出采用以下解釋方式，執(zhí)行完100條指令所需時(shí)間的一般關(guān)系式；并

計(jì)算當(dāng)t取指=5、t分析=3、t執(zhí)行=2時(shí)的具體結(jié)果。（1）順序方式；（2）僅“執(zhí)行

k”，“分析k+1”，“取指k+2”重疊；（3）僅“執(zhí)行k”與“取指k+1”重疊。

答案：

17、【問答題】用霍納法則給定的表達(dá)式如下：E=a（b+c（d+ef））+g利用減少樹高的

辦法加速運(yùn)算，要求：（1）畫出樹形流程圖；（2）計(jì)算運(yùn)算級(jí)數(shù)TP，處理機(jī)機(jī)數(shù)

P、加速比SP和效率EP的值。

答案：

18、【問答題】某字節(jié)多路通道連接5臺(tái)外設(shè)，數(shù)據(jù)傳送速率分別如下表所示：

（1）計(jì)算所有設(shè)備都

工作時(shí)的通道實(shí)際最大流量；（2）如果設(shè)計(jì)的通道工作周期使通道極限流量恰好與通

道最大實(shí)際流量相等，以滿足流量設(shè)計(jì)的基本要求，同時(shí)讓傳送速率越高的設(shè)備響應(yīng)的優(yōu)

先級(jí)越高。從5臺(tái)設(shè)備同時(shí)發(fā)出請(qǐng)求開始，畫出此通道響應(yīng)和處理各設(shè)備請(qǐng)求的時(shí)間示意

圖。

答案：

19、【問答題】若主存有4個(gè)頁，每頁256個(gè)字，現(xiàn)有一個(gè)2008個(gè)字的程序，其訪問虛存

的地址流為40、80、534、580、180、800、2000、300、320、1560、1600，現(xiàn)采用FIFO算法

進(jìn)行頁面替換。（1）請(qǐng)按訪存的各個(gè)時(shí)刻，畫出頁面替換過程模擬圖并標(biāo)出命中情況；

（2）計(jì)算主存的命中率H。

答案：

20、【填空題】用____解釋實(shí)現(xiàn)軟件移植的方法稱為模擬；用_____直接解釋另一種機(jī)器指

令系統(tǒng)的方法稱為仿真。

答案：機(jī)器語言程序微程序（順序不能顛倒）

21、【填空題】引入數(shù)據(jù)表示的原則，一看系統(tǒng)的效率是否提高，即是否減少了實(shí)現(xiàn)時(shí)間和

____，其次看其____和利用率是否高。

答案：存儲(chǔ)空間用性（順序不能顛倒）

22、【填空題】主存物理地址是程序在主存中的實(shí)際地址，_____是程序員編程用的地址。

答案：邏輯地址

23、【填空題】開發(fā)并行性的途徑有____、____和資源共享等。

答案：時(shí)間重疊資源重復(fù)

24、【填空題】陣列處理機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)器的組成方式不同分為_____存儲(chǔ)器的陣列處理機(jī)構(gòu)形

和____存儲(chǔ)器的陣列處理機(jī)構(gòu)形。

答案：分布式集中式共享

25、【填空題】通過控制機(jī)構(gòu)同時(shí)解釋兩條、多條機(jī)器指令可以加快機(jī)器語言程序的解釋。

其中_____和____是常用的指令解釋方式。

答案：重疊流水

26、【填空題】超標(biāo)量處理機(jī)利用資源重復(fù)實(shí)現(xiàn)并行處理，超流水線處理則著重開發(fā)_____

的并行性。

答案：時(shí)間

27、