2017年10月自學(xué)考試02325計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題及答案

2017年10月高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試卷（課程代碼02325）本試卷共3頁，滿分100分，考試時(shí)間150分鐘。考生答題注意事項(xiàng)：1．本卷所有試題必須在答題卡上作答。答在試卷上無效。試卷空白處和背面均可作草稿紙。.第一部分為選擇題。必須對(duì)應(yīng)試卷上的題號(hào)使用2B鉛筆將“答題卡”的相應(yīng)代碼涂黑。.第二部分為非選擇題。必須注明大、小題號(hào)，使用0.5毫米黑色字跡簽字筆作答。.合理安排答題空間。超出答題區(qū)域無效。第一部分選擇題一、單項(xiàng)選擇題：本大題共10小題，每小題1分，共10分，在每小題列出的備選項(xiàng)中只有一項(xiàng)是最符合題目要求的.請(qǐng)將其選出。.計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)著眼于的技術(shù)是A.器件技術(shù)和編譯技術(shù) B.器件技術(shù)和微組裝技術(shù)C.微組裝技術(shù)和模擬技術(shù) D.器件技術(shù)和模擬技術(shù).下列選項(xiàng)中，不是并行性開發(fā)途徑的是A.器件改進(jìn) B.時(shí)間重疊 C.資源重復(fù)D.資源共享.浮點(diǎn)數(shù)表示中，當(dāng)階值位數(shù)一定時(shí)，不會(huì)受到尾數(shù)進(jìn)制影響的是A.精度B.數(shù)符C.范圍D.離散程度.主存中的實(shí)際地址稱為A.物理地址 B.邏輯地址 C.虛擬地址D.相對(duì)地址.下列屬于外部中斷的是A.主存訪問方式保護(hù)中斷 B.尋址超過主存容量中斷C.定時(shí)器中斷 D.指令和數(shù)據(jù)格式出錯(cuò)中斷.下列不屬于集中式總線控制優(yōu)先次序方式的是A.串行鏈接B.DMAC.定時(shí)查詢 D.獨(dú)立請(qǐng)求.CPU要能預(yù)知未來被訪問信息的地址是基于計(jì)算機(jī)程序具有的特性是A.快速性B.穩(wěn)定性C.局部性 D.可靠性.流水按處理的級(jí)別可分為的級(jí)數(shù)是A.6級(jí)B.5級(jí)C.4級(jí)D.3級(jí).編號(hào)為0,1,…，M的16個(gè)處理器，當(dāng)互連網(wǎng)絡(luò)函數(shù)為Cube3時(shí)，3號(hào)處理器連接到的處理器的號(hào)數(shù)是A.9 8.10C.11D.12.按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性,多處理機(jī)屬于的系統(tǒng)是A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD第二部分非選擇題二、填空題：本大題共10小題,每小題2分,共20分。11．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)由高到低依次為應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)、 、匯編語言機(jī)器級(jí)、 、傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級(jí)和微程序機(jī)器級(jí)。12．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、 和 的設(shè)計(jì)。13．計(jì)算機(jī)的運(yùn)算類指令和 結(jié)構(gòu)主要是按計(jì)算機(jī)有什么樣的 來確定的。14.所謂規(guī)格化正尾數(shù)，就是正尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后的第個(gè)rm進(jìn)制數(shù)位不是 的數(shù)。15．指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括指令 和指令 的設(shè)計(jì)。16．在機(jī)器指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、發(fā)展和改進(jìn)上有 和 兩種不同的途徑和方向。17．中斷可分為 、外部中斷和 類。18．信息在總線上的傳送方法基本上可分為 和 兩種。19．一個(gè)復(fù)雜的大程序可以分解成多個(gè)在邏輯上相對(duì)獨(dú)立的模塊，這些模塊可以是主程序、 或 也可以是數(shù)據(jù)塊。20．?dāng)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)計(jì)算的操作是按輸人數(shù)據(jù) 決定的次序進(jìn)行，需求驅(qū)動(dòng)計(jì)算的操作則按數(shù)據(jù) 所決定的次序進(jìn)行。三、簡答題：本大題共5小題，每小題6分，共30分。21．簡述計(jì)算機(jī)功能分別用硬件實(shí)現(xiàn)和軟件實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。22．簡述數(shù)據(jù)描述符和標(biāo)志符的差別。23.簡述面向高級(jí)語言的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)改進(jìn)CISC指令系統(tǒng)的途徑。24．簡述中斷系統(tǒng)的主要功能和要求。.簡述數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)存在的問題。四、簡單應(yīng)用題：本大題共2小題，每小題10分，共20分。.程序存放在模32單字交叉存儲(chǔ)器中，設(shè)訪存申請(qǐng)隊(duì)的轉(zhuǎn)移概率A=25%,求每個(gè)存儲(chǔ)周期能訪問到的平均字?jǐn)?shù)。當(dāng)模為16呢?由此可得到什么結(jié)論?.采用LRU替換算法的頁式虛擬存儲(chǔ)器共有9頁空間準(zhǔn)備分配給A、B兩道程序。已知B道程序若給其分配4頁時(shí)，命中率為8/15；若分配5頁時(shí)，命中率可達(dá)10/15。現(xiàn)在給出A道程序的頁地址流為2、3、2、1、5、2、4、5、3、2、5、2、1、4、5。(1)畫出用堆棧對(duì)A道程序頁地址流的模擬處理過程圖；(2)統(tǒng)計(jì)給其分配4頁和5頁時(shí)的命中率。五、綜合應(yīng)用題：本大題共2小題，每小題10分，共20分。.有一個(gè)Cache存儲(chǔ)器，主存有0?7共8塊，Cache為4塊，采用組相聯(lián)映像，設(shè)Cache已先后預(yù)取進(jìn)了主存的第1、5、3、7塊，現(xiàn)訪存塊地址流又為1、2、1、3、7、0、1、2、5、6時(shí)，在Cache分2組的條件下：(1)畫出用FIF0替換算法時(shí)，Cache內(nèi)各塊的實(shí)際替換過程圖，并標(biāo)出命中時(shí)刻。(2)求出在此期間的Cache命中率。.陣列有0?7共8個(gè)處理單元，要求按(0,5)、(1,4)、(2,7)、(3,6)配對(duì)通信。(1)寫出實(shí)現(xiàn)此功能的互連函數(shù)的一般式；(2)畫出用三級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連函數(shù)的互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,并標(biāo)出各控制開關(guān)的狀態(tài)。絕密,啟用前2017年10月高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題答案及評(píng)分參考（課程代碼02325）一.隼女選擇題1本大題其m小題，等小題I分.共10分）.H2.A工H4.A5,C&R工已S.1＞ 9.（'L（kI）二■.填空題t本大題共1。小題.任小題工分，共加分】.南級(jí)語言加舞跳、操作系虢機(jī)需般《順序不噩典改）.鈿成.丈現(xiàn) J3,運(yùn)常臍、股報(bào)表不（限序不能史曲〕再.］、凱順序不能吏改） 15功於，格式LG.CW：網(wǎng)洸 1工內(nèi)部中斷.裁件中撕出同步、算步 ⑼子孫「節(jié)，過程即.可用性■需求（順屏不能更改）三-簡答題（本大題共5小題，每小題心燈,共30分）一一“）1口機(jī)動(dòng)機(jī)利硬用實(shí)現(xiàn)的優(yōu)的是速度速怏，“分》性能好JI分）缺點(diǎn)是不靈活.適應(yīng)關(guān).一U分〕（2）計(jì)算機(jī)功能用岐件實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)容易.修潼容易，口分】有靈話的適應(yīng)性/1分）?點(diǎn)是速度、性能是,［1分）一.（I）標(biāo)志符是和每個(gè)數(shù)據(jù)相掛的JI分）合存在--在存儲(chǔ)單元中＜1分,描述單個(gè)數(shù)據(jù)的類型特游X】介）仁】數(shù)據(jù)描述符則是與數(shù)據(jù)分開存放，口分）用于描述所梯訪同的數(shù)據(jù)品格塊的.還是單個(gè)的”（I分）訪問檄數(shù)刖塊或較據(jù)九米所要的比用以收兒他桔息寄-《I分〕自考科目包過中］1曲。梅制621”）通過對(duì)就程字中告種有級(jí)語?言語句的使用使度進(jìn)行此計(jì)來分析改進(jìn)改I分）仁】如何面向斛評(píng),優(yōu)化代碼生成來改進(jìn)MI分）f力改進(jìn)指令系統(tǒng).使它勺苓科語言間的諳義差距那有同等的布小;口分）（4】采用讓計(jì)算機(jī)具有分別而向各種高級(jí)治言的外種指令.系統(tǒng)■.多珅系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一面向問題動(dòng)態(tài)百尋優(yōu)的計(jì)算機(jī)一統(tǒng);。分）⑸愛展高級(jí)唐言計(jì)算機(jī)（或高中語叱機(jī)益一口分）第一U］中斷系技的主要功能包括工中新請(qǐng)求的保獷和清除JI分；優(yōu)一先繳的確定.（I分〕44折斷點(diǎn)被現(xiàn)場的保護(hù).口夕儲(chǔ)對(duì)中斷請(qǐng)求用分析和處座以及中斷這回〃門分）（2。中斷摹統(tǒng)的要求:高的中斷晌應(yīng)速度＜1分］中斷處理的靈活性.（I分）2.V（I1圳典典月本身敬卸:祁X性演，內(nèi)涵并行性不寢明.就會(huì)使效率比餞統(tǒng)VmiNeumatm型機(jī)低?（】分〕{2）在數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)中為繪效據(jù)建市、U!別、進(jìn)聞標(biāo)配，需嚶花罪校.第的輔助開銷和較大的存儲(chǔ)空間父1分）計(jì)算機(jī).系統(tǒng)培利試捌答案及評(píng)分荽號(hào)第i頁〔共3頁）{3}數(shù)解流訐異機(jī)不保存數(shù)犯.處理大型組時(shí).念峭加頓外的傳輸肝銷.（I分J《霜做朋流洽商的空世北上數(shù)值,慨程序員無法校制存儲(chǔ)分怔，（1分j153融據(jù)流葉卯機(jī)互比I可隼設(shè)計(jì)困難一端A/輸出系統(tǒng)不夠先善.（?分J（?數(shù)據(jù)計(jì)第數(shù)據(jù)行程序計(jì)數(shù)器般邃斷和維護(hù)帶和困爐口來分〕四、簡單應(yīng)用題（本大題共口小題，每小題⑷分,共M分）26.M；他個(gè)存儲(chǔ)周期平均能訪問創(chuàng)的字版為即平均飪個(gè)冏期能訪問到4個(gè)字口（為當(dāng)m_附時(shí),將A-23苑.代人上式，則吊=一；4二=工工兜H分）即每個(gè)存儲(chǔ)周期平均能訪問剝工務(wù)個(gè)字口由此看【兒兩種情況I常接近即,此時(shí)提高根數(shù)時(shí)對(duì)提高主存實(shí)際頻窕的作用已不顯著口“分）實(shí)際上,模風(fēng)的進(jìn)--增尤會(huì)因工程實(shí)現(xiàn)上的問題,導(dǎo)致實(shí)際性能可能會(huì)比梗一還低，且另格外M2分）所以，校照不宜太?大.口分）27.解:用城棧時(shí).4道胃序頁地址渝的模擬處理過橋如簪非去所示.譯分.根據(jù)在的一?比率得分）-27表TOC\o"1-5"\h\z北北知流12325245252I4 $2S2 352453252I4 5| 1 4512521M吊棧內(nèi)容3235245335213 3i1 2 4 4 4 3 5 23 ? 1II4 3 3\'\\11-1(n-4)HHH1r1!u1!申兄(n==51 HHH1[HHHElHH由表可知，分配4頁時(shí)，月=7/15（I分表分配5頁時(shí)，汗=L0X15（1分）計(jì)笥機(jī)系統(tǒng)結(jié)枸謊朧苔案及部分室用第2頁（,共3■頁）

五、綜合應(yīng)用期｛本大郎共三小艇T恁小腰鵬甘，共如分卜20.解:口｝FIFO替換算怯時(shí)&d內(nèi)各塊的實(shí)際替換過程如圖歪曲中時(shí)刻如譽(yù)梵網(wǎng)所不：雜分.良期耕換過程的正購比率傅分｝；CatJitR!iMi、'、戰(zhàn)坨讓叼.舍,、、、12 1 37仆125 6i!0L]■.*|.1*i*訃(}*卜5 5155555554