2019年04月自学考试02325《计算机系统结构》试题和答案.docx

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1、绝密*考试结束前全国2019年4月高等教育自学考试计算机系统结构试题课程代码:02325调考生按规定用第将所有试题的答案涂、写在答Ia纸上，选择题部分注意拿项：1 .答题前,考生务必将自已的考试课程名称、姓名、布考证号用黑色字迹的签字笔或钢域写在答的纸规定的位置1.o2 .每小Sg选出答案后.用2B铅第把界题纸上对应题目的齐案标号涂黑如需改动,用他皮擦干净后,再透深尤他答案标号。不能答在试IS送上。一、单项送挣题：本大翻共10小题，每小题I分，共2分.在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，境将其选出。1 .川微W序直接解释另一种机器指令系统的方法称为人金评B.仿真C.翻译D.模拟2

2、 .从计算机信息加工的各个步骤和阶段的角度来看,并行性等级最低的是A.处理JS嫌作步骤并行B.存储器操作并行C.处理笈操作并行D.指令、任务、作并行3 .下列选项中属于高级数据表示的是A.向址B.定点数C遗轲数D.字符中4 .浮点数表示中.当阶值位数一定时.不会受到尾数进制影响的是A.精度B.敢符C.范胸D.离散程度5 .下列属于总线标准的是A.吞吐率B.速率C.海量D.电气6 .浮点数系统使用的的基，=2.阶位位数p=2.足数位数m=4.尾数总值J=2时.在北负阶正尾数、规格化的情况下可哀示的最小足效是A.1/2B.1/4Gl8D.1/167 .胞线按在系统中的位置分的级别数为A.3级B.4

3、级G5D.6级8 .CaChe存储笈是为了解决主存满足不了要求的性能指标是A.容量B.价格C字长D.速度9 .编号为0.1.15的16个处理器.当互连网络函数为CUbe,时.13号处理器连接到的处理器的号数是A.3B.4Q5D.610 .通过通道互连实现通侑.或通过消息传送系燎交换信息的计算机系统是A.向总处理机B.紫媒合多处理机C,松箱合多处理机D.林量处理机非选择题部分注意事项：用黑色字迹的卷字笔或钢电将答案q在答题纸上,不能答在试题卷上。二、填空题：本大题共10小题，诲小题2分，共20分。11 .计算机系统结构是对计其机系统中的定义及其匕下的分配.12 .计算机组成着眼尸机器内部各事件的

4、与、各部件的功能及各邮件之间的联系.13 .数据表示我现在它有X寸计算机陵件IR剂和引用类型的数据进行操作的和O14 .可表示的浮点数规格化数的总个数应当是可表示的个数与可表示的个数的乘积。15 .指令系统的设计包括指令和指令的设计。16 .指令系统的改进是以原有指令系统为前提的.通过增加少量新指令代替常用指令中”17 .能并行读出多个CPU字的国体多字的交又访问主存系统被作为并行主存系烧。18 .信息在总线上的传送方法基本上可分为和网种.19 .按运算基本对象,并行算法可分为型和Sl两类.20 .数据SR动的数据流方式中,数据令牌是一种我示某一或已净符就绪的标志。三、荷答题：本大题共5小翅，

5、斑小题6分，共30分。21 .简述设计RlSC的基本原则“22 .简述数ffl多路通道的数据传送方式原理23 .简述总线控制的集中式独立清求方式的优点和缺点.24 .简述提商模m值.影响主存实际频宽的因素及结果。25 .简述归约机结构的特点。四、简单应用题：本大题共2小题,每小题10分.共20分。26 .求向量D=AX(B+C),各向量元素个数为N,参照CRAY-I方式分解为3条向量指令：V,一存储器;访存取A送入V,寄存器V1.V.%；B*C-KV1.VIXV,；KXATD当采用下列3种工作方式时,各需多少拍才能得到全部结果？(I)、和申行执行；(2)和并行执行后,再执行；(3)采用待接技术

6、,27.考虑一个I(X)O个字的程序.族访问虚存的堆址流为16.219J36.156,332,480.503、868、916、999。若页面大小为2字，主存容fit为400字,采用FIFOW换算法,请按访存的各个时刻.写出其虚页地址流.计算主存命中率”五、综合应用Ht:本大II共2小题，田小题IO分.共20分。28.现设流水线由5段组成.段号分别为I5.任务经过流水或总共需要9拍,共Hi的表如表所示。拍号n段号I23456789I23475(I)写出延迟禁止表F、冲突向量C；(2)画出Jft水战状态转移图；(3)求出最佳询度方案、锻小平均延迟及流水线的酸大吞吐率。29.由JR纳法则给定的表达式

7、为E=(+A)+6(c+g)+如，利用减少树孤的办法来加速运算,要求：(1)IBl出树形流程图；(2)确定7,)、$,、“的值。0电*启用前刈9年4月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构试题答案及评分参考（课程代码02325）（本大国共H）小也,每小EI分,共io分）IBIB3,A4.B5,D6A74二、地空建（本大其10小题,1小题2分,共20分）.8D9c,0c各级界面、功能（顺序不能更改）12 .排序方式、控制机构（顺序不能更改）13指令、运算部件（顺序不能更改）14 .除Jeft15 .功雒、格式16.不副改、强功能（顺序不能更改）17-多体单字、多体多字18 .同步、异步1

8、9 .数值、非数值20 .操作数、参数三三三（本大共5小题,每小翅6分,共30分）2l”）确定指令系统时.只选界使用紫度很高的指令,再增加少健Ir效支持操作系统、高级语Ir实现及其他功能的指令;（|分）（2）减少指令系统所用寻址方式料类;（I分）（3）让所有指令都在一个机器周期内完成;（I分）（4）犷大通用寄存器敷,尽依减少访存;（I分）八、（5）大多数指令那用硬我控制实现.少数指令用微程序实生!把（6）通过精筒指令和优化设计编译程序,阂华、有效墟支持高锻语才分）A数组多路通道适合于连接多台磁欢等高速?由K。B儆成淄（2）数组务路通道在每选界好一台设餐后，要连馍传送完BlstK个字6的成坦数据

9、后.才释放总线；（I分）以Mf佑*itKWK个字节（I分）（3）算放总统后.通道再去选择下一台曦!宁曾广卜个宅必（23.（4）以成税方式鸵流交又地为多/鬻售m卷申请总投.（分）慧湍霹髭湍都喂版湍WW失效部件的请求。（I分）-Z人QX必施2N.I收控制线（分）尺（2）缺点:控制域数依过大.为控中，个或即总找控制H要复杂很勺：北”（共3页）计算机系统靖构心答案及“24. （I）附模m交叉,若都是嘀序取指,效率可提高到m倍;（I分）（2）一且出现转移,效率会下FhH移率越高.并行主存系统效率下降越大;（I分）（3）数据的网序性比指令要通.宴际的撇宽带可能贾低一些;（I分）（4）工科宾现Ultl模m越

10、大.存储器数IK总线越长,总线上并我的负我越重.“时还不阳不靖加”的纵数,会使传输延迟增加;（I分）（三）因It提高模m（ft能提商主存系统的级大软宽,（I分）但主存的实际频宽并不的m（ft增大前段性提高,实际效率并不像所木装的那么高.（I分）25. （I）日约机应当是面向南数式语中,或以函数式语并为机器语方的非NeumannM机器；（I分）（2）具有大容量物理存储器并采用大虚存容St的虚拟存他器,具备高效的动布存储分配和管理的软、硬件支持;（I分）（3）处理部分应当是一料有多个处理器或多个处理机并行的结构形式;（1分）（4）采用适合于函数式程序运行的多处理器（机）互连的结构,（1分）最好采用

11、树形方式的互连结构或多层次度合的互连结构形式;（I分）（三）尽量把运行名肿的结点机紧靠该进段所需用的数据安排,（1分）并使运行时需相互通信的进程所占用的处理机也窟近.让各处理机的负荷平衡.（1分）四、葡单合应用题（本大题共2小题,15小题10分,共20分）26. CRAY-I为向量运算提供了6个流水线冷功院部件，浮点加的流水时间为6ffi.（分）浮点来流水时间为7拍,（1分）存取数据用时为1拍。（2分）（1）、申行执行的时间为7+N+7.N+8+N=22+3M拍）（2分）（2）（D、并行与甲行的时间为；：+8+N=15+2M拍）（2分）（3）链接技术（、并行与链接）的时间为CI：；”+=6JV

12、（Jfl）（2）27. 解:页面大小为200字，主存容量为400字,可知实存页数为2。根据虚存的地址流,可得其虚页地址流为：0/.0,0,1,2,2,4,4,4（2分）采用RFO普换算法替换时的实际爰入和替换过程加答27图所示（6分.根据答题正确比率得分）废地址16219136I$6332480503868916999“2庞贝地址其中,0标丁的力做逸花快的通号H&示命中27H计算机系统精构成H答案及评分参考笫2页（共3页）由图计算可得主存的命中率H=6.m五港合应用题（本大题共2小题,每小;。晨不分）闻延迟禁止表F=1,4j.8（分）共20分）冲突向IftC=（100l100l）（I分）流水线状态转移图大*图所i3,答28图（3）从状态转移图可看出,最佳谓度方案为（2,7）（1分）则,最小平均延迟为4.5拍（I分）最大吞吐率为:TX=I/4.5（任务/拍）（1分）29.第：（1）若用单处理机处理，r=7（1分）将原式改写成为:=（）（k6g）WAl分.改巧合理即可得分）计算的钝形流程图如答29图所示。（4分.根据答愿正的比率得分）(2)P=3、7,=4xS,T,Tr-答29图7/4、品=Sn=7/12（4分,每个一分）