計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)年月真題

02325201910

1、【單選題】計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容不包括

主存速度

數(shù)據(jù)表示

A:

中斷分類

B:

信息保護方式

C:

答D:案：A

解析：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究內(nèi)容包括：（1）數(shù)據(jù)表示；（2）中斷分類；（3）信息保

護方式。

2、【單選題】自定義數(shù)據(jù)表示包括標志符數(shù)據(jù)表示和

標題數(shù)據(jù)表示

數(shù)據(jù)描述符

A:

向量數(shù)據(jù)表示

B:

堆棧數(shù)據(jù)表示

C:

答D:案：B

解析：【正確答案】B【答案解析】自定義數(shù)據(jù)表示包括標志符數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)描述符。

3、【單選題】關于指令執(zhí)行的“一次重疊”，下列說法正確的是

“一次重疊”是同時解釋很多條指令

“一次重疊”是同時解釋相鄰兩條指令

A:

“一次重疊”是同時解釋-條指令

B:

“一次重疊”是只解釋兩條指令

C:

答D:案：B

解析：將指令的解釋分為“分析”和執(zhí)行兩個階段，任何時刻都只是“執(zhí)行與“分析k+1

在時間上重疊，也就是讓指令分析部件與指令執(zhí)行部件同時處理相鄰的兩條指令。

4、【單選題】計算機外部中斷不包括

機器校驗中斷

定時器中斷

A:

外部信號中斷

B:

C:

中斷鍵中斷

答D:案：A

解析：計算機外部中斷包括：（1）外部信號中斷；（2）定時器中斷；（3）中斷鍵中

斷。

5、【單選題】虛擬存儲器地址變換是指

將實地址變換成虛地址

靜態(tài)再定位時將程序的邏輯地址變換成主存的實地址

A:

程序執(zhí)行時將虛地址變換成對應的實地址

B:

將指令的符號地址變換成二進制地址

C:

答D:案：C

解析：虛擬存儲器地址變換是指程序執(zhí)行時將虛地址變換成對應的實地址。

6、【單選題】流水線分為部件級、處理機級和系統(tǒng)級的劃分依據(jù)是

流水的狀態(tài)

硬件的功能

A:

流水的功能

B:

處理的級別

C:

答D:案：D

解析：【正確答案】D【答案解析】根據(jù)處理的級別，可以將流水線分為部件級、處理機

級和系統(tǒng)級。

7、【單選題】不屬于堆棧型替換算法的是

近期最久未使用算法

OPT算法

A:

先進先出算法

B:

近期最少使用算法

C:

答D:案：C

解析：堆是先進先出而棧是先進后處。先進先出算法那不屬于堆棧型替換算法。

8、【單選題】分布式存儲器陣列處理機屬于

SIMD系統(tǒng)

SISD系統(tǒng)

A:

B:

MISD系統(tǒng)

MIMD系統(tǒng)

C:

答D:案：A

解析：分布式存儲器陣列處理機屬于SIMD系統(tǒng)。

9、【單選題】緊耦合多處理機系統(tǒng)的機間通信是通過

共享總線實現(xiàn)

共享Cache實現(xiàn)

A:

共享虛擬存儲器實現(xiàn)

B:

共享主存實現(xiàn)

C:

答D:案：D

解析：緊耦合多處理機緊耦合多處理機是通過共享主存來實現(xiàn)處理機間通信的,其通信速

率受限于主存的頻寬。

10、【單選題】下列關于數(shù)據(jù)流計算機的描述，不正確的是

數(shù)據(jù)流計算機的主要目的是為了提高對操作級并行的開發(fā)水平

數(shù)據(jù)流計算機對具有很強數(shù)據(jù)相關，且并行性不高的題目會大大提高解題效率

A:

數(shù)據(jù)流計算機需要花費較多的輔助開銷和存儲空間為數(shù)據(jù)建立、識別和處理標記

B:

數(shù)據(jù)流計算機對標量運算非常有利，而對數(shù)組、遞歸操作及其他高級操作較難管理

C:

答D:案：B

11、【問答題】簡述提高計算機系統(tǒng)并行性技術的三個途徑。

答案：提高計算機系統(tǒng)并行性技術的三個途徑：（1）時間重疊是在并行性概念中引入

時間因素，讓多個處理過程在時間上相互錯開，輪流使用同一套硬件設備的各個部分以加

快硬件的周轉(zhuǎn)來贏得速度；（2）資源重復是在并行性概念中引入空間因素，通過重復

設置硬件資源來提高可靠性或性能；（3）資源共享是用軟件的方法，讓多個用戶按一

定的時間順序輪流使用同一套資源來提高資源利用率從而提高系統(tǒng)的性能。

12、【問答題】簡述緊耦合多處理機中解決多Cache一致性的辦法。

答案：多Cache一致性問題的解決方法主要有：（1）解決進程遷移引起的多Cache不

一致性，可以通過禁止進程遷移的方法予以解決，也可以在進程掛起時，靠硬件方法將

Cache中該進程改寫過的信息塊強制寫回主存相應位置。（2）以硬件為基礎實現(xiàn)多

Cache的一致性，主要有監(jiān)視Cache協(xié)議法、即各個處理機中的Cache控制器隨時都在監(jiān)

視著其他Cache的行動。另一種是目錄表法，建立一個目錄表，記錄每一個數(shù)據(jù)塊的使用

情況。。（3）以軟件為基礎實現(xiàn)多Cache的一致性，例如依靠編譯程序的分析，不把

一些公用的可寫數(shù)據(jù)存入Cache中。

13、【問答題】簡述Cache全相聯(lián)映像的概念及其優(yōu)缺點。

答案：概念：Cache全相聯(lián)映像是主存中任意一塊都可映像裝入Cache中的任意一塊位

置的地址映像。優(yōu)點：塊沖突率最低，只有當Cache全部裝滿才可能出現(xiàn)沖突，

Cache的空間利用率最高：缺點：要構(gòu)成容量為2^nˇcb項的相聯(lián)存儲器的代價太大；

Cache容量很大時，其查表的速度很難提高。

14、【問答題】簡述IBM360/91解決流水控制的途徑。

答案：IBM360/91解決流水控制的途徑：（1）在各個寄存器中設置忙位標志來判斷是否

相關，當寄存器正在使用時置該寄存器的忙位標志為“1”；當寄存器被釋放，其忙位標

志清為“0”，訪問寄存器時先看忙位標志如果為“1”表示相關。（2）設置多條流水

線讓它們并行工作，同時在分布于各流水線的人、出端上分別設置若干保存站來緩沖存放

信息，一旦相關采用異步方式流動：（3）通過分布設置的站號來控制相關專用通路的

連接；（4）相關專用通路采用總線方式，相關后通過更改站號來實現(xiàn)不同相關專用通

路的連接。

15、【問答題】簡述脈動陣列結(jié)構(gòu)計算機的特點。

答案：脈動陣列結(jié)構(gòu)計算機具有以下特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)整，模塊化強，可擴充

性好，非常適合用超大規(guī)模集成電路實現(xiàn)。（2）處理單元（PE）間數(shù)據(jù)通信距離短、

規(guī)則，數(shù)據(jù)流和控制流的設計、同步控制等均簡單規(guī)整。。（3）脈動陣列中所有PE能

同時運算，具有極高的計算并行性，可通過流水獲得很高的運算效率和吞吐率。（4）

脈動陣列結(jié)構(gòu)的構(gòu)形與特定計算任務和算法密切相關，具有某種專用性。

16、【問答題】在并行存儲器中，為了對4×4的二維數(shù)組A的各元素aˇij（i=0~3，

j=0~3）在行、列、主對角線、次對角線上均能實現(xiàn)無沖突訪問，則（1）存儲器的分體

數(shù)m至少應該為多少？（2）畫出數(shù)組各元素在該存儲器各分體中的分布情況（假設分體號

從0開始、體內(nèi)地址從i+0開始，且aˇ00已存放在分體號為2、體內(nèi)地址為i+0的位置）。

答案：

17、【問答題】有10臺外設，各設備要求傳送信息的工作速率如題27表所示。

現(xiàn)設計的通道在數(shù)據(jù)傳送期，每選擇一次設備需2μs每傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)需要0.5μs。

若用作字節(jié)多路通道，則：

（1）通道工作時的最高流量是多少？

（2）如果希望同時不少于5臺設備掛在此通道上，最好多掛一些，且高速設備盡量多掛

一些，請問應選哪些設備掛在此通道上？為什么？

（3）如果定長塊大小為512B，求通道工作時的最高流量。

（4）請問應選哪些設備掛在此通道上？為什么？

答案：

18、【問答題】在一個采用組相聯(lián)映象的Cache系統(tǒng)中，主存由0~15共16塊組成，Cache

分為2組，每組2塊，每塊大小為16個存儲字。在某個程序執(zhí)行時，訪存的主存塊地址流

為：6、2、4、1、4、6、3、0、4、5、7、3。（1）寫出主存塊地址和Cache塊地址的格

式，并指出各字段的長度。（2）采用LRU替換算法時，畫出Cache內(nèi)各塊實際替換過程

圖，并計算Cache命中率。

答案：

19、【問答題】由霍納法則給定的表達式如下：x=a+b（c+（d+e））+f（g（i+j））利

用減少樹高來盡可能加快運算速度，要求：（1）畫出在3臺處理機上并行運算的樹形流程

圖。（2）當P=3時，求運算級數(shù)Tˇp、加速比Sˇp和效率Eˇp的值。

答案：

20、【填空題】計算機組成是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的___實現(xiàn)，計算機實現(xiàn)是計算機組成的____

實現(xiàn)。

答案：邏輯物理（順序不可更改）

21、【填空題】浮點數(shù)尾數(shù)下溢處理方法包括截斷法、舍入法___和___。

答案：恒置1法查表舍入法

22、【填空題】流水線單位時間能流出的任務數(shù)或結(jié)果數(shù)稱為___，流水線中設備的實際使

用時間占整個運行時間的比值稱為___。

答案：吞吐率效率（順序不可更改）

23、【填空題】頁式虛擬存儲器中的CPU要用到的指令或數(shù)據(jù)不在___時會發(fā)生___。

答案：主存頁面失效（順序不可更改）

24、【填空題】集中式總線仲裁方式分為___、__和獨立請求等三種。

答案：串行鏈接定時查詢

25、【填空題】按多功能流水線的各功能段能否允許同時用于多個不同功能連接，可將流水

線分為___流水線和___流水線。

答案：靜態(tài)動態(tài)

26、【填空題】流水處理機“先寫后讀”相關的解決