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1、2011年12月考试计算机系统结构第一次作业一、单项选择题（本大题共100分，共 25 小题，每小题 4 分）1. 在RISC结构设计中,( )指令用硬联实现,( )用微程序实现.A. 简单,复杂B. 复杂,简单C. 一般,特殊D. 少数,多数2. 以下说法正确的是( )A. 系列机种性价比最高的是高档机B. 系列机种性价比最高的是中档机C. 相对而言,高档机主要关注价格D. 相对而言,低档机主要关注性能3. 以下不属于计算机系统结构的是( )A. 中断的分类和分级B. 寻址单位的确定C. 内存的编址方式D. 功能部件的并行度4. 多处理机属于( )A. SISDB. SIMDC. MISDD
2、. MIMD5. 计算机系列化的优点不包括( )A. 有利于计算机的升级换代B. 便于组成多机系统和网络C. 同一系列内的软件一定是向下兼容的D. 有利于保护用户软件投资6. 数据流计算机是指 ( )A. 计算机运行由数据控制B. 任何一条指令只要它所需要的数据可用时,即可执行C. 数据流水计算机D. 单指令多数据计算机7. 在组相联映像中,组内块号S越大,则( )A. cache块冲突越低B. cache块冲突越高C. cache块冲突不变D. cache块冲突不定8. 以下可用中断实现的是( )A. 实时处理B. 人机联系C. 事故处理D. 以上均是9. 在表达式计算的树形流程图中,加速比
3、与多处理机台数的比称为( )A. 效率B. 加速比C. 响应比D. 流量比10. 实现全排列网络可以用( )A. 多级立方体网络B. 多级PM21网络C. 多级混洗交换网络D. 上述任一种网络11. 多个程序段、进程、任务之间能否并行,还依赖于( )A. 数据的结构B. 指令的结构C. 交换的结构D. 程序的结构12. 分布式存储器并行处理机构形中,CU的作用是( )A. 执行标量和控制类指令.B. 存放程序和数据.C. 实现I/O操作.D. 执行向量指令.13. 全相联映像中LRU法通过堆栈实现,堆栈必须具有( )功能A. 相联比较B. 部分下移C. 中间取出一项D. 以上均是14. 按使用
4、频度思想改进指令系统,对高频指令串应( ).A. 取消B. 用新指令取代C. 用新指令串取代D. 合并到其它指令串中去15. 多处理机中,同步总线中用公共时钟同步,总线轮流提供给部件使用的总线仲裁算法是( )A. 固定时间片B. 静态优先级C. 动态优先级D. 先来先服务16. 存储器的速度可由以下( )描述A. 访问时间B. 存储周期C. 频宽D. 以上均是17. 程序的分段方法带来的好处包括( )A. 并行编程B. 便于对可变长段进行处理C. 程序空间与主存实际容量无关D. 以上均是18. 向后兼容指的是( ).A. 某个时期投入市场的该型号机器上编制的软件能不加修改地运行于在它之前投入市
5、场的机器上.B. 某档机器编制的软件能不加修改地运行于比它低档的机器上.C. 某个时期投入市场的该型号机器上编制的软件能不加修改地运行于在它之后投入市场的机器上.D. 某档机器编制的软件能不加修改地运行于比它高档的机器上.19. 多处理机的并行是在( )级.A. 操作级B. 指令级C. 作业级D. 数据级20. 阵列处理机也称( )A. 数据流机B. 指令流机C. 流水线机D. 并行处理机21. 数据流计算机存在的问题是( )A. 有时效率低下B. 不保存数组C. 诊断和维护困难D. 以上均是22. 用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为( ).A. 模拟B. 仿真C. 被模拟的机器D.
6、 被仿真的机器23. 以下相关在流水线中也会出现的为( )A. 指令相关B. 主存操作数相关C. 通用寄存器组操作数相关D. 以上均是24. 在选择通道方式中,优先级高的磁盘等中高速设备,进行输入输出传送时,适合于采用的数据宽度是( )A. 定长块B. 单字节C. 可变长块D. 单字加可变长块25. 二进制整数101在尾数下溢（只考虑下溢一位）时采用舍入方式处理时,其误差为( ):A. 0.5B. 1C. 0D. 2-3答案：一、单项选择题（100分，共 25 题，每小题 4 分）1. A 2. B 3. D 4. D 5. B 6. B 7. B 8. D 9. A 10. D 11. D
7、12. A 13. D 14. C 15. A 16. D 17. D 18. C 19. C 20. D 21. D 22. B 23. D 24. A 25. C 2011年12月考试计算机系统结构第二次作业一、单项选择题（本大题共100分，共 25 小题，每小题 4 分）1. 在Cube1互联函数中,与100号处理单元相连的处理单元是( )A. 101B. 110C. 011D. 0012. 目前大多数高性能流水处理机都采用( )A. 静态流水B. 动态流水C. 单功能流水D. 多功能流水3. 在总线通信中,两个部件之间的信息通过系统时标进行同步,该通信方式为( )A. 同步通信B. 异
8、步单向控制C. 非互锁方式D. 互锁方式4. 在多体（m=4）低位交叉存储器编址中,二进制地址码最末两位为10,则下面( )的地址编址序列在该地址指向的模体中.A. 4B. 5C. 6D. 75. 通用寄存器中的变址值一般对应操作中( )A. 分析周期前半段B. 分析周期后半段C. 执行周期前半段D. 执行周期后半段6. cache和主存之间的信息传送是( )A. 由软件实现B. 由硬件实现C. 由软硬件实现D. 由软件或硬件实现7. 设指令分析和指行都需t时间,则一条指令完成需要( )A. tB. 2tC. 1/2tD. 4t8. 存储映像方式选择考虑的主要因素是( )A. 实现方便B. 辅
9、助硬件少C. 成本低D. 实现冲突少9. N个结点的混洗交换网共有( )种函数.A. 2B. log2NC. 2log2N-1D. N-110. 输入输出系统不包括（ ）A. 输入输出设备B. 设备控制器C. 主存储器D. 软硬件11. 计算机系统结构设计中没有（ ）设计思路A. 由上往上B. 从两边开始C. 由下往上D. 从中间开始12. 段页式和段式存储的主要差别是( ) A. 段起点不同B. 逻辑地址划分C. 多页表D. 硬件构成不同13. 以下关于块、组、cache容量和cache命中率的关系中正确的是( )A. cache容量一定,块的大小减少,不命中率降低B. 块的大小一定,cac
10、he容量越大,命中率增加C. 组的大小增加,cache容量一定,命中率增加D. 组的大小一定,cache容量越大,不命中率增加14. 多处理机的互连方式采用总线形式的优点是( )A. 硬件成本低且简单B. 适用于处理机机数较多的场合C. 有很高的潜在通信速率D. 不便于改变系统硬件设置15. 实际的脉动阵列结构中,处理单元构形有( )A. 矩阵B. 三角形C. 六角形D. 以上均是16. 以下对多处理机结构的说法,正确的是( )A. 针对向量、数组处理B. 处理单元数量较多C. 处理机数量较少D. 机间连接固定17. 重叠机器局部相关的处理方法有两类:推后后续指令对相关单元的读和( )A. 异
11、步流动B. 采用顺序流动C. 设置相关直接通路D. 调整指令流动的顺序18. 设指缓可缓冲存放N条指令,N越大,则指令相关的概率( )A. 越高B. 越低C. 不变D. 不定19. 设一流水线由3个子过程组成,各子过程所需时间分别为t1,t2,t3,则流水线的最大吞吐率为( ) A. 1/t1B. 1/t2C. 1/t3D. 1/max(t1,t2,t3)20. 16个处理器,编号0,1, 15,采用单级互连网络相连,互连函数为Shuffle,则第13号处理器将连到的处理器号是( ) A. 1B. 3C. 7D. 1421. 设有8个处理器的编号为0,1,7,用单级互连网络互连,若互连函数为P
12、M2+2时,第5号处理器与哪一个处理器相联。( ) A. 1B. 2C. 3D. 422. 设指令分析和执行都需t时间,则一条指令完成需要( )A. tB. 2tC. 1/2tD. 423. 设16个处理器编号分别为0,1,2,15,用Cube0互连函数时,与第13号处理器机联的处理器是( ) A. 5号B. 9号C. 12号D. 14号24. 在8个单元的STARAN网络中需要 2 2 交叉开关模块个数为( )A. 6B. 12C. 8D. 6425. 解决多Cache一致性问题的方法有( )A. 监视cache协议B. 全映象目录表法C. 链式目录表法D. 以上均是答案：一、单项选择题（1
13、00分，共 25 题，每小题 4 分）1. B 2. A 3. A 4. C 5. A 6. B 7. B 8. D 9. A 10. C 11. B 12. A 13. C 14. A 15. D 16. C 17. C 18. A 19. D 20. B 21. A 22. D 23. C 24. C 25. D 2011年12月考试计算机系统结构第三次作业一、填空题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）1. 系统结构是对计算机系统中 _ 划分和定义,已经对各级界面的上下 _ 进行分配.2. 信息在主存辅存存储层次间的传送是由 _ 来实现;信息在 Cache 主存层次间的传送则由
14、 _ 来实现.3. 直接相联映像的主要思想是 _ .4. Illiac 阵列机是一个由以下三种类型处理机联合组成的多机系统:（1）处理部件阵列 PU 专门用于 _ 运算;（2）阵列控制器 CU 是一台相对独立的小型 _ 处理机;（3）B6700 计算机担负I/O系统和操作系统管理功能.5. 互连网络中网络被切成相等的两半时,沿切口的最小边数称为 _ ,任两个结点间线的长度称为 _ .二、名词解释题（本大题共10分，共 2 小题，每小题 5 分）1. 单级互连网络的概念.2. 软件可移植性概念.三、简答题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）1. 外围处理机有什么特点？2. 影响主存命
15、中率的主要因素有哪些？3. 全混函数有哪些特点？4. 归约机有哪些基本结构特点？四、问答题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 试述由上往下、由下往上设计思路和存在的问题.2. 解决通用寄存器数相关有几种方法？试作简单比较.五、综合题（本大题共30分，共 2 小题，每小题 15 分）1. 一个虚拟存储系统最多有32个用户,每个用户程序最大不超过4096页,每页8KB,主存储器的容量为512MB.2. 在16台PE的并行处理机上,要对存放在M个分体并行存储器中的16*16二维数组实现行、列、主对角线、次对角线上各元素均无冲突访问,要求M至少为多少?此时数组在存储器中应如何存放?
16、写出其一般规则.答案：一、填空题（20分，共 5 题，每小题 4 分）1. 参考答案：各机器级之间的界面 功能解题方案：系统结构评分标准：22. 参考答案：硬件,软件解题方案：存储器评分标准：23. 参考答案：主存中一块只能映像到Cache的一个特定的块解题方案：直接相联映像和变换的主要思想是主存中一块只能映像到Cache的一个特定的块中评分标准：回答出主存中一块只能映像到Cache的一个特定的块中得2分4. 参考答案：数组 标量解题方案：阵列机评分标准：25. 参考答案：等分宽度 结点间的线长解题方案：互连网络评分标准：2二、名词解释题（10分，共 2 题，每小题 5 分）1. 参考答案：只
17、有有限的几种连接，需经过多次循环才能实现任意两个PE之间的信息传送.解题方案：说明其基本概念评分标准：回答出概念得2分2. 参考答案：主要是指把同一软件放置到不同系统平台（如不同的硬件平台和操作系统）并使之正常运行的难易程度。解题方案：说明其基本概念评分标准：回答出概念得2分三、简答题（20分，共 4 题，每小题 5 分）1. 参考答案：(1) 多台外围处理机并行连接到主存-外围处理机总线上 (2) 外围处理机经过输入输出交叉开关网络并行同多台通道处理机连接 (3)每个通道可连接多个设备控制器 (4)每个设备控制器可连接多个外设解题方案：回答出外围处理机的4个特点评分标准：回答外围处理机的4个
18、特点得4分2. 参考答案：程序执行过程中的页地址流分布情况； 所采用的页面替换算法； 页面大小； 主存储器的容量；所采用的页面调度算法解题方案：回答5个因素评分标准：回答5个因素得5分3. 参考答案：(1) 不可逆 (2) 每全混一次，新的最高位就被移至最低 (3)n次全混后，全部N个处理单元便又恢复到最初的排列次序 (4) 除了编号为全“0”和全“1”的处理单元外，各个处理单元都遇到了与其他多个处理单元连接的机会解题方案：回答全混函数的4特点评分标准：回答全混函数的4特点得4分4. 参考答案：1、归约机应当面向函数式语言 2、具有大容量的物理存贮器并采用有虚存容量很大的虚拟存贮器系统 3、处
19、理部分应当是一种含有多个处理器或多个处理机并行的结构形式 4、采用适合于函数式程序运行的多处理器（机）互连的机构 5、把运行进程的结点机安排成紧靠该进程所需用的数据解题方案：回答归约机5个基本结构特点评分标准：回答5个基本结构特点得5分四、问答题（20分，共 2 题，每小题 10 分）1. 参考答案：由上往下:先考虑应用要求,再逐级往下考虑怎样实现.适用于专业机.由下往上:根据已有器件,逐级往上.六七十年代通用机设计思路.以上方法存在的问题是软、硬件脱节.解题方案：系统设计评分标准：两种思路各3分2. 参考答案：方法1:推后“分析k+1”读.可将“分析k+1”推到“执行k”结束时,也可以使它们
20、部分重叠,只要“分析k+1”能取得正确操作数即可.缺点:它们是以牺牲速度为代价.优点:不增加设备.方法2:设置“相关专用通路办法”.在运算器输出到输入之间增设“相关专用通路”,保证在“执行k+1”之前输入中已获得正确信息.优点:重叠速度不下降.缺点:增加设备为代价.解题方案：通用寄存器评分标准：每方法3分五、综合题（30分，共 2 题，每小题 15 分）1. 参考答案：解: (1)虚拟地址的格式,各字段的名称和长度如下: 5位 12位 13位 用户号虚页号页内地址 (2)主存地址的格式,各字段的名称长度如下: 16位 13位 主存实页号页内地址解题方案：(1)写出虚拟地址的格式,标出各字段的名称和长度. (2)写出主存地址的格式,标出各字段的名称和长度.评分标准：按解题思路每步5分2. 参考答案：M至少为17.M=17=22*2+1所以P=2,1=22=4,2=1.对A中任意元素AAB存放地址为:体号地址:j=(4A+B+C) moD17 体内地址:i=A(其中C为A00的体号地址)解题方案：理解并行处理机的运行原理及规则评分标准：第一问4分,其他各3分
