2016年4月自考计算机系统结构(02325)试题及答案解析.pdf
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1、2016 年 4 月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构试卷(课程代码 02325)本试卷共3 页,满分l00 分,考试时间l50 分钟。考生答题注意事项:1本卷所有试题必须在答题卡上作答。答在试卷上无效,试卷空白处和背面均可作草稿纸.2第一部分为选择题。必须对应试卷上的题号使用2B 铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。3第二部分为非选择题。必须注明大、小题号,使用05 毫米黑色字迹签字笔作答。4合理安排答题空间,超出答题区域无效。第一部分选择题一、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,请将其选出并将“答题卡”的相
2、应代码涂黑。未涂、错涂或多涂均无分。1以软件为主实现的机器称为p26A模型机器B模拟机C虚拟机器D实际机器2下列关于系列机软件兼容描述正确的是p40A系列机软件必须保证向后兼容,力争向前兼容B系列机软件必须保证向下兼容,力争向前兼容C系列机软件必须保证向前兼容,力争向上兼容D系列机软件必须保证向下兼容,力争向后兼容3浮点数阶值采用二进制p 位、尾数基值位rm,则该浮点数的最大阶值为p63A2pB2p-1C2p-1D2p-1-1 4为了使任何时候所需的信息都只用一个存储周期访问到,信息在主存中存放的地址要求是 p73A地址最低位为0B地址最高位为0 C该信息宽度的一半D该信息宽度的整数倍5存储器
3、的最大频宽是指p98A存储器瞬时访问的频宽B存储器最大的传输速率C存储器连续访问时的频宽D存储器的实际传输速率6总线控制定时查询方式的控制线的线数为p111 Alog2N B 1+log2NC2+log2N D3+log2N7.存储层次构成的主要依据是p127ACPU的速度B主存器件C程序设计语言D程序的局部性8相联存储器的访问依据是A内容 B地址C速度 D周期9并行向量处理的互联网络是A交换开关B纵横交叉开关C单总线D多总线10从指令和数据的多倍性来看,阵列机属于A单指令流单数据流B单指令流多数据流C多指令流单数据流D多指令流多数据流第二部分非选择题二、填空题(本大题共10 小题,每小题2
4、分,共 20 分)请在答题卡上作答。11软件的功能可以用_硬件 _或_固件 _实现。12指令由 _操作码 _和_地址码 _两部分组成。p7513计算机应用可归纳为向上升级的4 类:数据处理、_信息处理 _、_知识处理 _ 和智能处理。p44p45 14浮点数下溢处理的精度损失对_系统 _ 程序和 _应用 _ 程序设计者都是透明的。p6915适当选择好Cache 的容量、块的大小、组相联的_组数 _和组内的 _块数 _,可以保证有较高的命中率。16能够并行读出多个CPU 字的单体多字和_多体单字 _、_多体多字 _的交叉访问主存系统被称为并行主存系统。p100 17中断系统的软、硬件功能分配实质
5、上是中断_处理程序软件_和中断 _响应硬件_的功能分配。p10718页式存储是把 _主存 _空间和 _程序 _空间都机械地等分成固定大小的页,按页顺序编号。p13119主存空间数据相关是相邻两条指令之间出现对主存_同一单元 _要求 _先写而后读 _的关联。20 将二维数组中各元素在存储器中_错位 _存放可以使行或列的各元素都能并行访问,但会造成 _主对角线 _上各元素的并行访问冲突。三、简答题(本大题共5 小题,每小题6 分,共 30 分)请在答题卡上作答。21.简述指令字格式优化的措施。p80 答:采用扩展操作码,并根据指令的频度Pi的分布状况选择适合的编码方式,以缩短操作码的平均码长;采用
6、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;采用 0、1、2、3 等多种地址制,以增强指令的功能;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;在维持指令字在存储器中按整数边界存储的前提下,使用多种不同的指令字长度。22.简述引入数据表示的原则。p61答:看系统的效率是否有显著提高,包括实现时间和存储空间是否有显著减少;实现时间文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10
7、P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M
8、4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2
9、M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N
10、10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R
11、5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1
12、C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H
13、4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6是否减少又主要看主存和处理机之间传递的信息量是否减少;看引入这种数据表示后,其通用性和利用率是否提高。如果只对某种数据结构的实现效率高、而对其他数据结构的实现效率低,或应用较少,将导致性价比下降。23.简述数组多路通道的数据传输方式。p119 答:数组多路通道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,才能释放总线,通道再去选择下一台设备,再传送该设备的K个字节。如此,以成组方式轮流交叉地为多台高速设备服务。设备要想传送N 个字节,就
14、需要先给N/K次申请使用通道总线才行。24简述机群系统相对于传统的并行系统的优点。答:系统有高的性能价格比;系统的开发周期短;系统的可扩展性好;系统的资源利用率高;用户投资风险小;用户编程方便。25简述 SIMD 系统的互连网络的设计目标。答:结构不要过于复杂,以降低成本;互联要灵活,以满足算法和应用的需求;处理单元间信息交换所需传送步数尽可能少,以提高速度性能;能用规整单一的基本构件组合而成,或经多次通过或多级连接来实现复杂的互联,使模块性好,以便于用VLSL实现并满足系统的可扩展性。四、简单应用题(本大题共2 小题,每小题l0 分,共 20 分)请在答题卡上作答。26给出 N=8 的蝶式变
15、换,如图题26 图所示。写出互连函数关系。如果采用omega 网络,需几次通过才能完成此变换?0。0 1。1 2。2 3。3 4。4 5。5 6。6 7。7 题 26 图解:互联函数关系:f(P2P1P0)=P0P1P2 如果处理单元设有屏蔽位控制硬件,可让PE0、PE2、PE5和 PE7均处于屏蔽,PE1、PE3、PE4和 PE6为活跃,只需要在omega 网络上通过一次,传输路径无冗余。如果处理单元未设置屏蔽位控制硬件,就需要在omega 网络上通过两次,此时,传输路径文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU
16、5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3
17、L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:
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20、O3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编
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22、1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6文档编码:CQ1H4N10P6W1 HU5B8R5M4Q3 ZO3L8X1C2M6就会出现很多冗余。27.由 3 位数(其中最低位为下溢处理的附加位)经 ROM 查表舍入法,下溢处理成2 位结果,设计使下溢处理平均误差接近于0 的 ROM 表,列出 ROM 编码表的地址与内容的对应关系。解:3 位数的 ROM 下溢处理表共有23=8 个地址,地址码为000111,每个地址存放一个处理结果。下溢处理平均处理误差接近于0 的 ROM 处理表如图27 所示地址000 0
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