计算机系统结构试题
课程代码：02325
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均不得分。
1.计算机系统的设计思路中，较好的是( )
A.由上往下 B.由下往上
C.由中间开始 D.由两边向中间
2.对计算机系统结构透明的是( )
A.机器级内部的数据流和控制流的组成 B.内存的最小编址单位
C.中断的分类与分级 D.信息保护方式和保护机构
3.程序员编写程序时使用的地址是( )
A.主存物理地址 B.有效地址
C.逻辑地址 D.基址
4.堆栈机器(堆栈数据表示)的特点不包括( )
A.有力地支持子程序的嵌套和递归调用
B.有丰富的堆栈操作指令且功能强大
C.有力地支持高级语言程序的编译
D.访问堆栈的速度低
5.四种浮点数尾数下溢处理方法中，实现最简单的方法是( )
A.截断法 B.舍入法
C.恒置“1”法 D.查表舍入法
6.除数为０引起的中断属于( )
A.程序性中断 B.外部中断
C.机器校验中断 D.输入/输出中断
7.对于挂有输入机、打印机等低速设备的总线，最合适的数据宽度是( )
A.定长块 B.单字(单字节)
C.可变长块 D.单字加定长块
8.Cache存储器的地址映象规则中，块冲突概率最低、Cache的空间利用率最高的是( )
A.直接映象规则 B.组联映象规则
C.段相联映象规则 D.全相联映象规则
9.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Cubel互连函数时，与第5号处理器相连的处理器编号是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
10.与传统的并行处理系统相比，机群系统所具有的特点不包括( )
A.用户编程方便 B.系统的开发周期长
C.系统的资源利用率高 D.系统的可扩展性好
二、填空题(本大题共20空，每空1分，共20分)
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均不得分。
11.自定义数据表示包括______和______两类。
12.实现软件移植的基本技术有______、采用系列机、______。
13.寻址方式指的是指令按什么方式寻找(或访问)到所需的操作数或信息的，具有分别面向______、______和堆栈的寻址方式。
14.中断系统的软、硬件功能分配实质是______程序软件和______硬件的功能分配。
15.总线按用法可分为______和______两类。
16.根据通道数据传送期中信息传送方式的不同，通道可分为______、______和数组多路三类通道。
17.指令解释方式中，______和______任何时候都只有相邻两条指令在重叠解释的方式称为一次重叠。
18.根据所用的存储映象算法，虚拟存储器管理方式主要有段式、______和______三种。
19.按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法，并行处理机属于______系统。
20.多处理机的机间互连一般采用总线、______、______、多端口存储器或开关枢纽结构等形式。
21.Von Neumann型计算机是以控制流方式工作的；归约机是基于______的计算模型。
三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)
22.简述开发并行性的三种途径。
23.简述程序的静态再定位和动态再定位的含义及实现方法。
24.简述设计RISC结构可采用的基本技术。
25.简述超流水线处理机提高指令级并行的方法和特点。
26.简述多处理机操作系统中各自独立型操作系统的优缺点。
四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
27.在一个4段的单功能流水线处理机上需经7拍才能完成一个任务，其预约表如下：
题27表
拍号n 段号K |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1 |
√ |
|
|
|
|
|
√ |
|
2 |
|
√ |
|
|
|
√ |
|
|
3 |
|
|
√ |
√ |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
√ |
√ |
|
(1)分别写出延迟禁止表F、初始冲突向量C，并画出流水线状态转移图；
(2)写出流水线的最佳调度方案及对应的最大吞吐率。
28.编号为0、1、2、…、15的16个处理器，用PM2I单级互连网络互连。
(1)写出所有各种单级PM2I的互连函数的一般式；
(2)计算与5号处理器直接相连的处理器。
五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
29.假设某机器共有8条指令(I1-I8)，使用频度如题29表所示，要求：
题29表
指令 |
使用频度pi |
|
I1 |
0.30 |
|
I2 |
0.10 |
|
I3 |
0.25 |
|
I4 |
0.15 |
|
I5 |
0.05 |
|
I6 |
0.04 |
|
I7 |
0.01 |
|
I8 |
0.10 |
(1)构造哈夫曼(Huffman)树；
(2)列表写出操作码的哈夫曼编码和只有两种码长的扩展操作码；
(3)分别计算使用哈夫曼编码和只有两种码长的扩展操作码的平均码长。
30.有一个Cache -主存存储层次，主存共8个块(0~7)，Cache有4个块(0~3)，采用组相
联映象，组内块数为2块，替换算法为LRU算法。
(1)画出主存、Cache空间块的映象对应关系示意图；
(2)对于如下主存块地址流：0、3、5、7、0、1、3、2、7、0、6、4，画出Cache内各块的实际替换过程图，并计算此期间的Cache命中率Hc。
