全國2014年4月高等教育自學(xué)考試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題
課程代碼:02325
請(qǐng)考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。
選擇題部分
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的考試課程名稱、姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。
2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題紙上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng),用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。不能答在試題卷上。
一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題,每小題1分,共10分)
在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其選出并將“答題紙”的相應(yīng)代碼涂黑。錯(cuò)涂、多涂或未涂均不得分。
1.以下能夠直接執(zhí)行微指令的是
A.匯編程序 B.編譯程序
C.硬件 D.固件
2.系列機(jī)軟件應(yīng)做到
A.向前兼容,并向上兼容 B.向后兼容,力爭向上兼容
C.向下兼容,并向前兼容 D.向后兼容,力爭向下兼容
3.在浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)下溢處理時(shí),最大誤差最大,但下溢處理不需要時(shí)間,平均誤差又趨于0的方法是
A.截?cái)喾?B.舍入法
C.ROM查表法 D.恒置“l(fā)”法
4.在IBM370系統(tǒng)中,支持操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程公用區(qū)管理最有效的指令是
A.“測試與置定”指令 B.“比較與交換”指令
C.“執(zhí)行”指令 D.“程序調(diào)用”指令
5.采用組相聯(lián)映像、LRU替換算法的Cache存儲(chǔ)器,不影響Cache命中率的方法是
A.增加Cache中的塊數(shù) B.增大組的大小
C.增大主存容量 D.增大塊的大小
6.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.頁表法 D.堆棧法
7.ILLIAC-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±3 B.Cube0和Cubel
C.Shuffle D.PM2±2
8.并行處理機(jī)有16個(gè)處理單元,編號(hào)為0~l5,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.15 B.11
C.9 D.7
9.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)
10.多處理機(jī)程序段的指令之間存在數(shù)據(jù)反相關(guān)時(shí),下列說法正確的是
A.不能并行 B.適當(dāng)同步控制,可以并行
C.可以交換串行 D.若指令滿足交換律,可以交換串行
非選擇題部分
注意事項(xiàng):
用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上,不能答在試題卷上。
二、填空題(本大題共10小題,每小題2分,共20分)
11.從計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的角度看,并行性等級(jí)由低到高可分為________、________、任務(wù)或進(jìn)程間和作業(yè)或程序間四級(jí)。
12.浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)基值增大,可使運(yùn)算中的精度損失________,可表示數(shù)的精度________。
13.中斷系統(tǒng)軟硬件功能分配實(shí)質(zhì)是中斷________軟件和中斷________硬件的功能分配。
14.數(shù)據(jù)寬度是指I/O設(shè)備取得________后所傳送數(shù)據(jù)的總量;數(shù)據(jù)通路寬度是________的物理寬度。
15.虛擬存儲(chǔ)器主要是為解決主存________滿足不了要求發(fā)展出來的;Cache存儲(chǔ)器是為了解主存________滿足不了要求發(fā)展出來的。
16.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。
17.解決重疊相關(guān)處理的兩種基本方法是推后________和設(shè)置________。
18.按多功能流水線的各段能否允許同時(shí)用于多種不同功能連接流水,可把流水線分為________流水線和________流水線。
19.N個(gè)處理單元的混洗交換網(wǎng)絡(luò)中,最遠(yuǎn)的兩個(gè)人、出端的二進(jìn)制編號(hào)是________和________,其最大距離為2log2N—l。
20.松耦合多處理機(jī)可以有________型和________型兩種構(gòu)形。
三、簡答題(本大題共5小題,每小題6分,共30分)
21.簡述通道的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。
22.簡述并行性從計(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。
23.簡述透明性概念,說明下列哪些對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是透明的。
浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示;字符串運(yùn)算指令;陣列運(yùn)算部件;通道是采用結(jié)合型還是獨(dú)立型;訪問方式保護(hù);數(shù)據(jù)總線寬度;Cache存儲(chǔ)器;存儲(chǔ)器的最小編址單位;存儲(chǔ)器的模M交叉存取,串行、重疊還是流水控制方式。
24.簡述數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系及引入高級(jí)數(shù)據(jù)表示的基本原則。
25.簡述實(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。
四、簡單應(yīng)用題(本大題共2小題,每小題10分,共20分)
26.機(jī)器有5級(jí)中斷,中斷響應(yīng)次序?yàn)?→2→3→4→5,現(xiàn)要求實(shí)際中斷處理次序?yàn)?→3→1→5→4。
(1)設(shè)計(jì)各級(jí)中斷處理程序的中斷級(jí)屏蔽位的狀態(tài),令“0”為開放,“l(fā)”為屏蔽;
(2)若運(yùn)行用戶程序時(shí),同時(shí)發(fā)生1、3級(jí)中斷請(qǐng)求,而在l級(jí)中斷服務(wù)未完成時(shí),又發(fā)生2、3、4、5級(jí)中斷,請(qǐng)畫出處理機(jī)執(zhí)行程序全過程的示意圖(標(biāo)出交換PSW的時(shí)間)。
27.求A1、A2、…、A8的累加和,有如下程序。
Sl A1=A1+A2
S2 A3=A3+A4
S3 A5=A5+A6
S4 A7=A7+A8
S5 A1=A1+A3
S6 A5=A5+A7
S7 A1=A1+A5
寫出用FORK、JOIN語句表示其并行任務(wù)的派生和匯合關(guān)系的程序,以假想使此程序能在多處理機(jī)上運(yùn)行。
五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題,每小題10分,共20分)
28.有一個(gè)4段的單功能非線性流水線,其預(yù)約表如題28表:
題28表
時(shí)鐘
段號(hào)
t1
t2
t3
t4
t5
t6
S1
√
√
S2
√
√
S3
√
S4
√
(1)分別寫出延遲禁止表F,沖突向量C,并畫出沖突向量的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖;
(2)寫出其流水線的最佳調(diào)度方案及此時(shí)的最大吞吐率。
29.有一個(gè)虛擬存儲(chǔ)器,主存有4個(gè)實(shí)頁,頁號(hào)為0~3,程序有8個(gè)虛頁,頁號(hào)為0~7,采用全相聯(lián)映像和FIFO替換算法。給出如下程序頁地址流:2、3、5、2、4、0、1、2、4、6。
(1)假設(shè)程序的2、3、5頁已先后裝入主存的第3、2、0頁位置,請(qǐng)畫出上述頁地址流工作過程中,主存各頁位置上裝入程序各頁號(hào)的變化過程圖,標(biāo)出命中時(shí)刻;
(2)求出此期間主存的命中率H。
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