計算機系統結構自考2015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. 將匯編語言源程序變換成機器語言目標程序的方法是( )

A.編譯程序解釋
B.匯編程序解釋
C.編譯程序翻譯
D.匯編程序翻譯

2.下列各項中對機器語言程序員透明的是( )

A.中斷字寄存器
B.主存地址寄存器
C.通用寄存器
D.條件碼寄存器

3.浮點數尾數基值r_m=8，尾數的計算機位數為6，可表示的規格化最小正尾數為( )

A.1/2B . 1/4
B.1/4
C.1/8
D.1/64

4. 主存出錯引起的中斷類型屬于( )

A.機器校驗中斷
B.訪管中斷
C.程序性中斷
D.外中斷

5. 頁式虛擬存儲器常用的地址映像方式是( )

A.全相聯映像
B.段相聯映
C.直接映像
D.組相聯映像

6. 下列各項中不影響主存命中率的因素是( )

A.頁地址流
B.頁面調度策略
C.主存的容量
D.輔存的容量

7.下列說法不正確的是( )

A.線性流水線只能是單功能流水線
B.非線性流水線是多功能流水線
C.靜態流水線只能是單功能流水線
D.動態流水線是多功熊流水線

8.對于N=8的互連網絡，處理單元編號為0～7，當用PM2+1互連函數時，下列正確的是( )

A.(6 4 2 0)(7 5 3 1)
B.(0 2 4 6)(1 3 5 7)
C.(0 1 2 3)(4 5 6 7)
D.(7 6 5 4)(3 2 1 0)

9.機間互連的多端口存儲器形式適合應用于( )

A.緊耦合多處理機系統
B.機數很多的多處理機系統
C.機數較少的多處理機系統
D.松耦合多處理機系統

10.Amdahl 470V/6屬于( )

A.向量流水機
B.標量流水機
C.并行處理機
D.陣列機

二、填空題(本大題共10題，每小題2分，共20分)

11.從計算機處理數據的并行性看，由低到高的并行等級有位串字串、位并字串、___和____。

12.計算機系統層次結構中，“機器”被定義為是能存儲和執行相應語言程序的_____和_______的集合體。

13.計算機的_______類指令和_______結構主要是按機器有什么樣的數據表示來確定的。

14.在滿足性能前提下，可以通過用線的_______、_______及并/串一串/并轉換減少總線數量。

15.中斷系統的性能主要是要有高的中斷_______和中斷處理的_______。

16.虛擬存儲器根據不同存儲映像算法，存儲管理方式主要有_______頁式和 _______。

17. 為了提高Cache的命中率，Cache的預取算法有_______和_______預取法兩種。

18.數相關不只是會發生在_______空間，還會發生在_______空間。

19.全局相關指的是已進入流水線的_______指令和_______指令之間的相關。

110.多處理機實現的是_______ 或_______聞的并行。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

21.簡述軟件兼容的定義及系列機對軟件兼容的要求。

22.簡述CISC存在的問題。

23.簡述集中式獨立請求方式的總線分配過程。

24.簡述任務粒度的大小對多處理機性能和效率的影響。

25.簡述脈動陣列結構的特點。

四、簡答應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.設主存每個分體的存取周期為2μs，寬度為4個字節。采用模m多分體交叉存取，但實際頻寬只能達到最大頻寬的 0.6倍。現要求主存實際頻寬為4MB/s，問主存模數m應取多少方能使兩者速度基本適配?(其中，m取2的冪)

32.假設指令的解釋分取指、分析與執行3步，每步的時間相應為t_取指、t_分析、t_執行，分別計算下列情況下，執行完100條指令所需時間的一般關系式：(1)順序方式;(2)僅“執行_k”與“取指_k+1”重疊;(3)僅“執行_k”、“分析_k+1”與“取指_k+2”重疊。

五、綜合應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.采用組相聯映像、LRU替換算法的Cache存儲器，發現等效訪問速度不高，為此建議：(1)增大主存容量;(2)增大Cache中的塊數(塊的大小不變);(3)提高Cache器件本身的訪問速度。 試問分別采用上述措施后，對等效訪問速度可能會有什么樣的變化，變化趨勢如何?

42.在多處理機上求解E=a*(b+c*(d+e))+f*(g+h*l*)，利用減少樹高來盡可能加快運算速度。(1)畫出在3臺處理機上并行運算的樹形流程圖;(2)求P=3時，運算級數耳，單處理機串行級數T_p，加速比S_p，和效率E_p。