自考02325计算机系统结构自考历年真题汇总2016.04-2019.10简答题.pdf

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1、三、简答题三、简答题(本大题共本大题共 5 5 小题，每小题小题，每小题 6 6 分，共分，共 3030 分分)21.简述指令字格式优化的措施。p80(1)采用扩展操作码,并根据指令的频度 P 的分布状况选择合适的编码方式,以缩短操作码的平均码长;(1 分)(2)采用多种寻址方式,以缩短地址码的长度并在有限的地址长度内提供更多的地址信息;(1 分)(3)采用 0、1、2、3 等多种地址制,以增强指令的功能;(1 分)(4)在同种地址制内再采用多种地址形式,让每种地址字段可以有多种长度,且让长操作码与短操作码进行组配;(1 分)(5)在维持指令字在存储器中按整数边界存储前提下使用多种不同的指令字

2、长度。22.简述引入数据表示的原则。p61(1)看系统的效率是否有显著提高,(1分)包实现时间和存储空间是否有显著减少;(1 分)实现时间是否减少又主要看主和处理机之间传递的信息量是否减少;(1分)(2)看引入这种数据表示后,其通用性和利用是否提高。(1 分)如果只对某种数据结构的实现效率高、而对其他数据结构实现效率低,或应用较少,(1分)将导致性价比下降。(1 分)23.简述数组多路通道的数据传输方式。p119数组多路通道在每选择好一台设备后,要续传送完固定 K 个字节的成组数后,才能释放总线,(1 分)通道再去选择下台设备,(1 分)再传送个字节。(1 分)如此,以成组方式轮流交叉地多台高

3、速设备服务。(分)某台设备要想传送 N 个字节,就需要先后经 NK 次申请使用通道总线才行(2 分)24简述机群系统相对于传统的并行系统的优点。(1)系统有高的性能价格比;(1分)(2)系统的开发周期短(1 分)(3)系统的可扩展性好;(1 分)(4)系统的资源利用率高;(1分)(5)用户投资风险小;(1 分)(6)用户编程方便。(1 分)25简述 SIMD 系统的互连网络的设计目标。(1)结构不要过于复杂,以降低成本(1 分)(2)互连要灵活,以满足算法和应用的需要;(1 分)(3)处理单元间信息交换所需传送步数尽可能少(1 分)以提高速度性能;(1分)(4)能用规整单一的基本构件组合而成,

4、或经多通过或者经多级连接来实现复杂的互连,使模块性好,(1 分)以便于用 VISI 实并满足系统的可扩充性。(1 分)16.1021简述模拟和仿真的区别。淘宝店铺 自考赢家 V 信 129775542921.(1)模拟和仿真的主要区别在于解释用的语言;(2 分)(2)仿真是用微程序解释,(1分)其解释程序于控制存储器中:(1 分)(3)模拟是用机器语言程序解释,(1 分)其解程序存储于主存中(分)22简述标志符数据表示的主要优点。2.(1)简化了指令系统、程序设计和编译程序;(2 分)(2)便于实现一致性校验;(1分)(3)能由硬件自动变换数据类型;(1 分)(4)支持数据库系统的实现与数据类

5、型无关的要求;(1 分)(5)为软件调试和应用软件开发提供了支持。(1 分)23简述总线独立请求控制方式的优点和缺点。23.(1)优点:总线分配速度快(1 分)所有部件的总线请求同时送到总线控制器,不用查询;(1 分)控制器可以使用程序可控的预方式、自适应方式循环方式或它们的混合方式灵活确定下一个使用总线部件;1 分)能方便地隔离失效部件的请求。(1 分)(2)缺点:控制线数量过大,为控制 N 个设备必须有 2N+1 根控制线(1 分)总线控制器复杂。(1 分)24简述 Cache 存储器地址映像、地址变换的概念以及映像规则的选择要求。24.(1)地址映像就是将每个主存块按某种规则装入 Cac

6、he 中;(1 分)(2)地址变换就是每次访 Cache 时怎样将主地址变换成 Cache 地址;(1 分)(3)映像规则的选择要求:除了看所用的地址映和变换硬件是否速度高价格低和实现方便外,(2 分)还要看块冲突概率是否低(1 分)Cac空间利用率是否高。(1 分)25简述机群系统比起传统的并行处理系统所具有的优点。25.(1)系统有高的性能价格比;(1 分)(2)系统的开发周期短;(1 分)(3)系统的可扩展性好;(1 分)(4)系统的资源利用率高:(1分)(5)用户投资风险小;(1 分)(6)用户编程方便。(1 分)21简述系列机思想对计算机发展的意义。21.参考答案:(1)采用系列机可

7、以较好地解决软件设计环境求相对稳定和硬件、器件组成等技术飞速发展的矛盾;(2 分)(2)软件可以丰富积累;(1 分)(3)器件、硬件和组成又能不断更新;(1 分)(4)使之短期内应能提供性能更好、价格更便宜的新机器,有力地促进计算机的发展。(2 分)22简述设计 RISC 的基本原则。22.参考答案:(1)确定指令系统时,只选择使用频度很高的些指令,再增加少量能有效支持操作系统、高级语言实现及其功能的指令;(1 分)(2)减少指令系统所用寻址方式种类;(1 分)(3)让所有指令都在一个机器周期内完成;(1 分)(4)扩大通用寄存器数;(1 分)5)大多数指令用硬联控制实现,少数指令用微程序实现

8、;(1 分)(6)通过精简指令和优化设计编译程序,简有效地支持高级语言的实现。(1 分)23简述串行链接总线控制方式的优点。23.参考答案:(1)选择算法简单;(1 分)(2)用于解决总线控制分配的控制线的线数少,(1 分)只需 3 根,且不取决于部的数量;(1 分)(3)部件的增减容易,只需简单地把它连到总线或从总线去掉即可(1 分)(4)可扩展性好;(1 分)(5)由于逻辑简单,容易通过重复设置提高可靠性。(1 分)。24简述多处理机与阵列机在并行等级、硬件、算法和系统管理上的区别。24.参考答案:(1)并行等级不同,阵列处理机主要针对向量组实现向量指令操作级的并行是开发并行中的同时性;(

9、1 分)(2)多处理机实现的是作业或任务间的并行,是开发并行性中的并发性;(1分)(3)硬件结构上多处理机中的多个处理机要用个指令部件控制,通过共享主存或机间互连网络实现异步通信(1 分)(4)在算法上,不限于向量、数组、还要挖掘和现更多通用算法中隐念的并行性。(1 分)(5)在系统管理上,要更多地依靠操作系统等件手段,有效地解决资源分析和管理,特别是任务分配、处理机调度、进程的同和通信等问题(2 分)25简述控制驱动的控制流方式和数据驱动的数据流方式的特点。25.参考答案:(1)控制驱动的控制流方式的特点:通过访问共享存储单元让数据在指令间传递;(1 分)指令执行的顺序隐含于控制流中,但却显

10、式地使用专门的控制操作符来实现并行处理;(1分)指令执行的顺序受程序计数器控制。(1 分)(2)数据驱动的数据流方式的特点:没有通常的享变量的概念;(1分)指令执行顺序只受指令中数据相关性的制约;(1 分)数据是以数据令牌方式直接在指令之间传递。(1 分)17.1021简述计算机功能分别用硬件实现和软件实现的优点和缺点。(1)计算机功能用硬件实现的优点是速较快,(1分)性能好,(1 分)缺点是不灵活,适应差。(1 分)(2)计算机功能用软件实现的优点是设计容易,修改容易,(1 分)有灵活的适应性,(1 分)缺点是速度、性能低。(1 分)22简述数据描述符和标志符的差别。(1)标志符是和每个数据

11、相连的,(1 分)合存在一个存储单元中,(1 分)描述单个数据的类型特征;(1 分)(2)数据描述符则是与数据分开存放,(1 分用于描述所要访问的数据是整块的还是单个的,(1分)访问该数据块或数据素所要的地址以及其他信息等。23简述面向高级语言的优化实现改进CISC 指令系统的途径。23.(1)通过对源程序中各种高级语言语句使用频度进行统计来分析改进;(1 分)(2)如何面向编译,优化代码生成来改进;(1分)(3)改进指令系统,使它与各种语言间的语差距都有同等的缩小;(1 分)(4)采用让计算机具有分别面向各种高级语的多种指令系统、多种系统结构的面向问题动态自寻优的计算机系统;(2分)(5)发

12、展高级语言计算机(或高级语言机器)。(1 分)24 简述中断系统的主要功能和要求。24.(1)中断系统的主要功能包括:中断请求保护和清除、(1 分)优先级的确定、(1 分)中断断点及现场的保护、(1 分)对中断请求的分析和处理以及中断返回。(1 分)(2)中断系统的要求:高的中断响应速度;(1分)中断处理的灵活性。(1 分)25 简述数据流计算机存在的问题。(1)如果题目本身数据相关性强,内涵行性不多时,就会使效率比传统Von Neumann型机低;(1分)(2)在数据流计算机中为给数据建立、识别、处理标识,需要花费较多的辅助开销和较大的存储空间;(1 分)(3)数据流计算机不保存数组。处理大

13、型组时,会增加额外的传输开销。(1 分)(4)数据流语言的变量代表数值,使程序员无法控制存储分配。(1 分)(5)数据流计算机互连网络设计困难,输入/输出系统不够完善。(1 分)(6)数据计算机没有程序计数器,给诊断和维护带来困难。(1 分)18.0421简述软件移植中采用系列机途径的办法及优点。21.(1)方法:在软、硬件界面上设定好一种系统结构,(1分)软件设计者按照此设计软件,硬件设计者根据机器速度、性能、价格的不同,(1分)选择不同器件硬件和组成、实现技术,研制并提供不同档次的机器。(1 分(2)优点:较好地解决了软件环境要求相对稳定和硬件器件技术迅速发展的矛盾;(1 分)软件环境相对

14、稳定就可不断积累、丰完善软件使软件产量质量不断提高,(1分)同时又能不断采用新的器件硬件技术使之短期内即可提供新的、性能不断提高的机器。(1 分)22简述堆栈计算机的概念及其特点。22.(1)有堆栈数据表示的机器称为堆栈机器;(1分)(2)有高速寄存器组成的硬件堆栈,使堆栈的方问速度是寄存器的容量是主存的;(2分)(3)丰富的堆栈指令,直接对堆栈中的数据进行各种运算;(1 分)(4)有力地支持高级语言程序的编译;(1 分)(5)有力地支持子程序的嵌套和递归调用。(1 分23简述集中式串行链接方式总线的分配过程。23.(1)所有部件都经公共的“总线请求”线总线控制器发出要求使用总线的申请;(1

15、分)(2)只有当“总线忙”信号未建立时,送出“总线可用”信号,串行送往各部件;(1 分)(3)未发“总线请求”信号的部件将“总线用”信号继续传给下一个部件;(1 分)(4)发过“总线请求”信号的部件停止发送“总线可用”信号;(1 分)(5)该部件建立“总线忙”信号并去除“总线请”信号,获得总线的使用权,此次总线分配结束。(2 分24简述多处理机主从型操作系统的优缺点。24.(1)优点:结构比较简单;(1分)整个管理程序只在一个处理机上运行,一般都不必是可再入的;(1 分)只有一个处理机访问执行表简化了管理控制的实现。(1 分)(2)缺点:对主处理机的可靠性要求较高;(1分整个系统显得不够灵活;

16、(1 分)如果主处理机负荷过重,影响整个系统性能。(1 分)25简述机群系统与传统的并行处理系统相比较所具有的优点。25.(1)系统有高的性能价格比;(1 分)(2)系统的开发周期短;(1 分)(3)系统的可扩展性好;(1 分)(4)系统的资源利用率高;(1分)(5)用户投资风险小;(1 分)(6)用户编程方便。(1 分)18.1021简述软、硬件取舍的基本原则。22简述系列机思想对计算机发展的意义和系列机软件兼容的要求。23简述编译程序设计者要求指令系统应具有的特性。24简述中断分成优先级的原因及分级的方法。25简述更新主存内容的写回法和写直达法的基本原理。19.0419.04三、简答题:本

17、大题共 5 小题,每小题 6 分,共 30 分。21.简述设计 RISC 的基本原则。(1)确定指令系统时,只选择使用频度很的指令,再增加少量能有效支持操作系统、高级语言实现及其他功能的指令;(1 分)(2)减少指令系统所用寻址方式种类;(1 分)(3)让所有指令都在一个机器周期内完成;(1 分)(4)扩大通用寄存器数,尽量减少访存;(1 分)(5)大多数指令都用硬联控制实现,少数指令用微程序实现;(1 分)(6)通过精简指令和优化设计编译程序,简、有效地支持高级语言。(1 分)22.简述数组多路通道的数据传送方式原理(1)数组多路通道适合于连接多台磁盘等高速设备;(2 分)(2)数组多路通道

18、在每选择好一台设备后,要连续传送完固定 K 个字节的成组数据后,才释放总线;(1 分)(3)释放总线后,通道再去选择下一台设备再传送该设备K 个字节;(1 分)(4)以成组方式轮流交叉地为多台高速设备服务;(1 分)(5)某台设备要想传送 n 个字节,就需要先后经 n/K 次申请总线。(1 分)23.简述总线控制的集中式独立请求方式的优点和缺点。(1)优点:总线分配速度快;(1分)所有件的总线请求同时送到总线控制器,不用查询;(1分)控制器可以使用程序可控预定方式、自适应方式循环方式或它们的混合方式灵活确定下一个使用总线部件;(1 分)能方便地隔离失(2)缺点:控制线数量过大,为控制 N 个设

19、必须有 2N+1根控制线,(1 分)且效部件的请求。(1 分)总线控制器要复杂很多。(1 分)24.简述提高模 m 值,影响主存实际频宽的因素及结果。(1)对模 m 交叉,若都是顺序取指,效率可提高到 m 倍;(1 分)(2)一旦出现转移,效率会下降;转移频率越高,并行主存系统效率下降越大;(1 分)(3)数据的顺序性比指令要差,实际的频宽带可能要低一些;(1 分)(4)工程实现上由于模 m 越大,存储器数总线越长,总线上并联的负载越重,有时还不得不增加门的级数,会使传输延迟增加;(1 分)(5)因此提高模 m 值能提高主存系统的最大频宽,(1 分)但主存的实际频宽不随 m 值增大而线性提高,

20、实际效率并不所希望的那么高。(1 分)25.简述归约机结构的特点。(1)归约机应当是面向函数式语言,或以函数式语言为机器语言的非 Neumann型机器;(1分)(2)具有大容量物理存储器并采用大虚存容量的虚拟存储器,具备高效的动态存储分配和管理的软、硬件支持;(1分)(3)处理部分应当是一种有多个处理器或多处理机并行的结构形式;(1 分)(4)采用适合于函数式程序运行的多处里器(机)互连的结构,(1 分)最好采用树形方式的互连结构或多层次复合的互连结构形式;(1分)5)尽量把运行各种的结点机紧靠该进程所需用的数据安排,(1分)并使运行时需相互通信的进程所占用的处理机也靠近让各处理机的负荷平衡。(1 分)