全國2008年7月高等教育自學(xué)考試
計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題
課程代碼：02325

一、單項選擇題（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(nèi)。錯選、多選或未選均無分。
1.對機(jī)器語言程序員透明的是（ ）
A.條件碼寄存器
B.中斷字寄存器
C.通用寄存器
D.主存地址寄存器

2.不同系列的機(jī)器之間，實現(xiàn)軟件移植的途徑不包括（ ）
A.模擬
B.仿真
C.用統(tǒng)一匯編語言
D.用統(tǒng)一高級語言

3.變址尋址的主要作用是（ ）
A.支持程序的動態(tài)再定位
B.支持訪存地址的越界檢查
C.支持向量、數(shù)組的運算尋址
D.支持操作系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度

4.數(shù)據(jù)通路出錯引起的中斷是（ ）
A.外部中斷
B.輸入／輸出中斷
C.程序性中斷
D.機(jī)器校驗中斷

5.頁式虛擬存儲管理中，實頁沖突概率最低的地址映象方式是( )
A.直接映象
B.全相聯(lián)映象
C.組相聯(lián)映象
D.段相聯(lián)映象

6.組相聯(lián)映象、LRU替換的Cache存儲器，不影響Cache命中率的是( )
A.增大塊的大小
B.增大主存容量
C.增大組的大小
D.增加Cache中的塊數(shù)

7.下列關(guān)于標(biāo)量流水機(jī)的說法不正確的是( )
A.沒有向量數(shù)據(jù)表示
B.不能對向量數(shù)據(jù)進(jìn)行運算
C.可對標(biāo)量數(shù)據(jù)進(jìn)行流水處理
D.可以對向量、數(shù)組進(jìn)行運算

8.流水機(jī)器對全局性相關(guān)的處理不包括( )
A.猜測法
B.加快和提前形成條件碼
C.設(shè)置相關(guān)專用通路
D.加快短循環(huán)程序的處理

9.16個處理器編號為0～15，采用PM2+3單級網(wǎng)絡(luò)互連，與13號處理器相連的處理器號是( )
A.5
B.7
C.11
D.14

10.在共享主存的多處理機(jī)中，為減少訪問主存沖突，采用的方式一般是( )
A.虛擬存儲器
B.共享Cache存儲器
C.用高速單體主存系統(tǒng)
D.并行多體交叉主存系統(tǒng)

二、填空題（本大題共12小題，每空1分，共20分）
請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
11.“中間”指的是層次結(jié)構(gòu)中的軟硬交界面，目前多數(shù)是在___________與___________之間。
12.仿真和模擬的主要區(qū)別在于采用不同的語言進(jìn)行解釋。仿真采用___________解釋，其解釋程序在控制存儲器中，而模擬采用機(jī)器語言程序解釋，其解釋程序在___________中。
13.尋址方式在指令中的兩種指明方式是用___________中的某些位指明和___________的部分專門設(shè)置尋址方式位字段指明。
14.在滿足性能及所用通信類型的情況下，總線線數(shù)可通過采用線的功能組合、___________和___________來減少。
15.段頁式虛擬存儲器的內(nèi)部地址映象表機(jī)構(gòu)有___________和___________兩部分。
16.替換算法的確定主要看是否有高的___________，也看算法是否便于實現(xiàn)，輔助軟硬件成本是否低。
17.Cache存儲器寫操作時，只寫入Cache，僅當(dāng)需要塊替換時，才將其寫回主存，稱這種修改主存塊內(nèi)容的方法為___________。
18.流水機(jī)器處理中斷的關(guān)鍵不在于如何縮短流水線的___________時間，而是如何處理好___________現(xiàn)場的保存和恢復(fù)。
19.ILLIAC IV 8×8的陣列中，任意兩個處理單元之間通信的最短距離不會超過__________。
20.多處理機(jī)機(jī)間互連一般有總線、環(huán)形互連、___________、___________和開關(guān)樞紐等幾種形式。
21.多處理機(jī)是指兩臺以上的處理機(jī)，在操作系統(tǒng)控制下通過共享的___________或輸入／輸出子系統(tǒng)或高速___________進(jìn)行通訊的計算機(jī)系統(tǒng)。
22.沿資源重復(fù)技術(shù)途徑發(fā)展的同構(gòu)型多處理機(jī)系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)代表是___________處理機(jī)。

三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）
23.簡述在設(shè)計主存系統(tǒng)時，計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)組成、計算機(jī)實現(xiàn)各需要考慮的問題。
24.簡述設(shè)計RISC結(jié)構(gòu)使用的基本技術(shù)。
25.簡述在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)如何考慮中斷現(xiàn)場硬件狀態(tài)的保存并說明理由。
26.簡述流水線瓶頸子過程的概念并舉例說明消除流水線瓶頸子過程的兩種方法。
27.簡述多處理機(jī)應(yīng)解決的技術(shù)問題。(至少寫出其中的3個)

四、簡單應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）
28.浮點數(shù)表示，階基rp=2，除階符之外的階碼位數(shù)P=2，尾數(shù)基值rm=2，除尾符外的尾數(shù)二進(jìn)位位數(shù)m=4，計算非負(fù)階、規(guī)格化、正尾數(shù)時，
(1)可表示數(shù)的最小值和最大值；
(2)可表示數(shù)的總個數(shù)。
29.畫出0~7號共8個處理器的三級混洗交換網(wǎng)絡(luò)，在該圖上標(biāo)出實現(xiàn)將6號處理器數(shù)據(jù)播送給0~4號，同時將3號處理器數(shù)據(jù)播送給其余3個處理器時的各有關(guān)交換開關(guān)的控制狀態(tài)。

五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
30.在一個4段的流水線處理機(jī)上需經(jīng)7拍才能完成一個任務(wù)，其預(yù)約表如下表所示。
(1)分別寫出延遲禁止表F、初始沖突向量C；
(2)畫出流水線狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；
(3)求出最小平均延遲、流水線的最大吞吐率及其調(diào)度時的最佳方案。

31.設(shè)某虛擬存儲器上運行的程序含5個虛頁，其頁地址流依次為4，5，3，2，5，1，3，2，5，1，3。用LRU替換。
(1)用堆棧對該頁地址流模擬一次，畫出此模擬過程，并標(biāo)出實頁數(shù)為3，4，5時的命中情況。
(2)為獲得最高的命中率，應(yīng)分配給該程序幾個實頁?最高命中率是多少?