計算機系統結構自考2016年4月真題及答案解析

本試卷為選擇題型，填空題，簡答題，應用題等題型。

一、單項選擇題在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內。錯選、多選或未選均無分。 (本大題共10小題，每小題1分，共10分)

1.以軟件為主實現的機器稱為( )

A.模型機器
B.模擬機
C.虛擬機器
D.實際機器

2.下列關于系列機軟件兼容描述正確的是( )

A.系列機軟件必須保證向后兼容，力爭向前兼容
B.系列機軟件必須保證向下兼容，力爭向前兼容
C.系列機軟件必須保證向前兼容，力爭向上兼容
D.系列機軟件必須保證向下兼容，力爭向后兼容

3.浮點數階值采用二進制p位、尾數基值位r_m，則該浮點數的最大階值為( )

A.

2^p

2^p-1

2^p-1

2^p-1-1

4.為了使任何時候所需的信息都只用一個存儲周期訪問到，信息在主存中存放的地址要求是( )

A.地址最低位為0
B.地址最高位為0
C.該信息寬度的一半
D.該信息寬度的整數倍

5.存儲器的最大頻寬是指( )

A.存儲器瞬時訪問的頻寬
B.存儲器最大的傳輸速率
C.存儲器連續訪問時的頻寬
D.存儲器的實際傳輸速率

6.總線控制定時查詢方式的控制線的線數為( )

A.

┌log₂N

1+┌log₂N

2+┌log₂N

3+┌log₂N

7. 存儲層次構成的主要依據是( )

A.CPU的速度
B.主存器件
C.程序設計語言
D.程序的局部性

8.相聯存儲器的訪問依據是( )

A.內容
B.地址
C.速度
D.周期

9.并行向量處理的互聯網絡是( )

A.交換開關
B.縱橫交叉開關
C.單總線
D.多總線

10.從指令和數據的多倍性來看，陣列機屬于( )

A.單指令流單數據流
B.單指令流多數據流
C.多指令流單數據流
D.多指令流多數據流

二、填空題(本大題共10題，每小題2分，共20分)

11.軟件的功能可以用______或_______實現。

12.指令由______和_______兩部分組成。

13.計算機應用可歸納為向上升級的4類：數據處理、______、______ 和智能處理。

14.浮點數下溢處理的精度損失對 ______ 程序和______ 程序設計者都是透明的。

15.適當選擇好Cache的容量、塊的大小、組相聯的_______和組內的______ ，可以保證有較高的命中率。

16.能夠并行讀出多個CPU字的單體多字和_______、______的交叉訪問主存系統被稱為并行主存系統。

17.中斷系統的軟、硬件功能分配實質上是中斷_______和中斷_______的功能分配。

18.頁式存儲是把_____空間和______空間都機械地等分成固定大小的頁，按頁順序編號。

19.主存空間數據相關是相鄰兩條指令之間出現對主存______要求_______的關聯。

110.將二維數組中各元素在存儲器中_______存放可以使行或列的各元素都能并行訪問，但會造成_______上各元素的并行訪問沖突。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

21.簡述指令字格式優化的措施。

22.簡述引入數據表示的原則。

23.簡述數組多路通道的數據傳輸方式。

24.簡述機群系統相對于傳統的并行系統的優點。

25.簡述SIMD系統的互連網絡的設計目標。

四、簡答應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.給出N=8的蝶式變換，如圖題26圖所示。⑴寫出互連函數關系。⑵如果采用omega網絡，需幾次通過才能完成此變換?

32.由3位數(其中最低位為下溢處理的附加位)經ROM查表舍入法，下溢處理成2位結果，設計使下溢處理平均誤差接近于0的ROM表，列出ROM編碼表的地址與內容的對應關系。

五、綜合應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.如果通道在數據傳送期中，選擇設備的時間T5為10μs，傳送一個字節數據需要的時間TD為 0.5μs。(1)某低速設備每隔500μs發出一個字節數據請求，至多可接幾臺這種設備?(2)對于題28表所示的低速設備，一次通信傳送的字節數不少于1024個字節，則哪些設備可掛?哪些設備不可掛? 

42.有以下FORK 、JOIN寫成的在多處理機上并行執行的程序：10 U=A+B   FORK 3020 V=U/B  JOIN 2  GOTO 4030 W=A*U  JOIN 2 40  FORK 6050 X=W-V  JOIN 2  GOTO 7060 Y=W*U  JOIN 270 Z=X/Y假設現為兩臺處理機，除法速度最慢，加、減法速度最快，畫出該程序在兩臺處理機上運行時的資源時空圖。