2023年4月自考计算机系统结构(02325)试题及答案解析.docx

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1、2023年4月高等教化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100分，考试时间150分钟。考生答题留意事项：1 .本卷全部试题必需在答题卡上作答。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。必需对应试卷上的题号运用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。3 .其次部分为非选择题。必需注明大、小题号，运用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。4 .合理支配答题空间，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” 的相应代码

2、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.系列机软件必需保证向后兼容，力争向前兼容B.系列机软件必需保证向下兼容，力争向前兼容C.系列机软件必需保证向前兼容，力争向上兼容D.系列机软件必需保证向下兼容，力争向后兼容3.浮点数阶值采纳二进制p位、尾数基值位加，则该浮点数的最大阶值为p63A. 2PB. 2P-1C. 2PiD. 2P1-14 .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0C.该信息宽度

3、的一半D.该信息宽度的整数倍5 .存储器的最大频宽是指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.总线限制定时查询方式的限制线的线数为pillA. logzNB. 1+logzN 口C. 2+logzND. 3+logzN7 .存储层次构成的主要依据是pl27A. CPU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

4、多数据流C.多指令流单数据流D.多指令流多数据流其次部分非选择题二、填空题（本大题共10小题，每小题2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、_学问处理 和智能处理。p44p4514 .浮点数下溢处理的精度损失对系统 程序和应用 程序设计者都是透亮的。p6915 .适当选择好Cache的容量、块的大小、组相联的一组数 和组内的一块数 ,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

5、并行主存系统。pioo17 .中断系统的软、硬件功能安排实质上是中断_处理程序软件 和中断_响应硬件的功能安排。P10718 .页式存储是把一主存 空间和一程序 空间都机械地等分成固定大小的页，按页依次编号。P13119 .主存空间数据相关是相邻两条指令之间出现对主存一同一单元 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，但会造成一主对角线 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：采纳扩展操作码，并依据指令的频度R的分布状况选择适合的编码

6、方式，以缩短 操作码的平均码长； 采纳多种寻址方式，以缩短地址码的长度，并在有限的地址长度内供应更多的地址 信息；采纳0、1、2、3等多种地址制，以增加指令的功能；在同种地址制内再采纳多种地址形式，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，运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削减；实现时间 是否削减又主要看主存和处理机之间传递的信息量是否削减；看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否提高。假如只对某种数据结构的实现效率 高、而对其他数

7、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。pll9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，以成组方式轮番交叉地为多台高速设备服务。设备要想传送N个字节，就须要先给N/仁次申请运用通道总 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；用户编程便利。25 .简述SIMD系统的互连网络的设计目标。答：结构不要过于困难，以降低成本；互联要敏捷，

8、以满意算法和应用的需求；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困难的互联，使模块 性好，以便于用VLSL实现并满意系统的可扩展性。四、简洁应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)请在答题卡上作答。26 .给出N=8的蝶式变换，如图题26图所示。写出互连函数关系。假如采纳omega网络，需几次通过才能完成此变换？题26图解： 互联函数关系：f(P2Plpo)=PoPiP2假如处理单元设有屏蔽位限制硬件，可让PE。、PE2 PE5和PE7均处于屏蔽，PEi、PE3 PE4和PE6为活跃，只须要在omega网络上通

9、过一次，传输路径无冗余。假如处理单元未设置屏蔽位限制硬件，就须要在omega网络上通过两次，此时，传输路径 就会出现许多冗余。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000001010011100101110111内容0001011010111111图27五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分

10、)请在答题卡上作答。28 .假如通道在数据传送期中，选择设备的时间Ts为传送一个字节数据须要的时间 Td为0. 5肥。(1)某低速设备每隔500发出一个字节数据恳求，至多可接几台这种设备？(2)对于题28表所示的低速设备，一次通信传送的字节数不少于1024个字节，则哪些设 备可挂？哪些设备不行挂？设备ABCDEF设备速率fi/B ps-11/0. 11/0.61/0.21/0. 251/0.81/0. 55题28表 AF设备的速率解： 低速设备每隔500Ps发出一个字节的数据传送恳求，挂低速设备的通道应按字节多路通道方式工作，极限流量：fmax.byte=V(Ts+TD)假如所挂的台数为m,设

11、备的速率f实际就是设备发出的字节传送恳求的间隔时间的倒数,相同设备，速率之和为m/i。为了不丢失信息，应满意：V(Ts+TD)mf.于是m应满意：mV(Ts+TD)/i=500/ (10+0. 5) =48所以至多可挂48台低速设备。（2）如题28表所示为低速设备，此通道是选择通道，如果通道上挂有m台设备，则选择通道的极限流量为：*（1分）限制通道上.所挂的设备速率了忘记一B N 1024（1分）+0.5即：/SL96Bw-（1分）根据题28表可知，只能挂B、E、F设备，（？分）A、C、D设备因为速率超过九x.一 所以不能挂。（1分）29 .有以下FORK、JOIN写成的在多处理机上并行执行的程序：10 U=A+BFORK 3020 V二U/BJOIN 2GOTO 4030 W=A*UJOIN 240 FORK 6050 X=W-VJOIN 2GOTO 7060 Y=W*UJOIN 270Z=X/Y假设现为两台处理机，除法速度最慢，力口、减法速度最快，画出该程序在两台处理机上运行 时的资源时空图。解：如答29图。CPUIJOFM 2JOIN 260/70 I I 20 l L i L 50处理机FORK 30 GOTO 40 FORK 60 JOIN 2答29图