1、2016 年 4 月全国自考（计算机系统结构）真题试卷及答案与解析一、单项选择题1 以软件为主实现的机器称为 ( )（A）模型机器（B）模拟机器（C）虚拟机器（D）实际机器2 以下关于系列机软件兼容描述正确的是 ( )（A）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、尾数基值为 rm，则该浮点数的最大阶值为 ( )（A）2 p（B） 2p-1（C） 2p-1（D）2 p-1-14 为了使任何时候所需的信息都只用一个存储周期访问到
2、，信息在主存中存放的地址要求是 ( )（A）地址最低位为 0（B）地址最高位为 0（C）该信息宽度的一半（D）该信息宽度的整数位5 存储器的最大频宽是指 ( )（A）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 ( )（A）log 2N（B） 1+log2N（C） 2+log2N（D）3+log 2N7 存储层次构成的主要依据是 ( )（A）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 并行向量处理机的互
3、连网络是 ( )（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）多指令流多数据流二、填空题11 软件的功能可以用_或_实现。12 指令由_和_两部分组成。13 计算机应用可归纳为向上升级的 4 类：数据处理、_、_和智能处理。14 浮点数下溢处理的精度损失对_程序和_程序设计者都是透明的。15 适当选择好 Cache 的容量、块的大小、组相联的_和组内的_，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_、_的交叉访问主存系统被称为并行主存系
4、统。17 中断系统的软、硬件功能分配实质上是中断_和中断_的功能分配。18 页式存储是把_空间和_空间都机械地等分成固定大小的页，按页顺序编号。19 主存空间数据相关是相邻两条指令之间出现对主存_要求_的关联。20 将二维数组中各元素在存储器中_存放可以使行或列的各元素都能并行访问，但会造成_上各元素的并行访问冲突。三、简答题21 简述指令字格式优化的措施。22 简述引入数据表示的原则。23 简述数组多路通道的数据传送方式。24 简述机群系统相对于传统的并行处理系统的优点。25 简述 SIMD 系统的互连网络的设计目标。四、简单应用题25 给出 N=8 的蝶式变换如图 26 图所示。26 写出
5、互连函数关系。27 如果采用 omega 网络，需几次通过才能完成此变换?28 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。五、综合应用题28 如果通道在数据传送期中，选择设备的时间 Ts 为 10s，传送一个字节数据需要的时间 T D 为 05s。29 某低速设备每隔 500s 发出一个字节数据请求，至多可接几台这种设备?30 对于如题 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? 哪些设备不可挂 ?31 有以下
6、 FORK、JOIN 写成的在多处理机上并行执行的程序：10 U=A+BFORK 3020 V=UBJOIN 2GOTO 4030 W=A*UJOIN 240 FORK 6050 X=W-VJOIN 2GOTO 7060 Y=W*UJOIN 270 Z=XY假设现为两台处理机，除法速度最慢，加、减法速度最快，画出该程序在两台处理上运行时的资源时间图。2016 年 4 月全国自考（计算机系统结构）真题试卷答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 C2 【正确答案】 A3 【正确答案】 B4 【正确答案】 D5 【正确答案】 C6 【正确答案】 C7 【正确答案】 D8 【正确答案】 A9 【正确
7、答案】 B10 【正确答案】 B二、填空题11 【正确答案】 硬件、固件12 【正确答案】 操作码、地址码13 【正确答案】 信息处理、知识处理(顺序不能颠倒)14 【正确答案】 系统、应用15 【正确答案】 组数、块数(顺序不能颠倒)16 【正确答案】 多体单字、多体多字17 【正确答案】 处理程序软件、响应硬件18 【正确答案】 主存、程序19 【正确答案】 同一单元、先写而后读(顺序不能颠倒)20 【正确答案】 错位、主对角线(顺序不能颠倒)三、简答题21 【正确答案】 (1)采用扩展操作码，并根据指令的频度 pi 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；(2)采用多种寻址
8、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；(3)采用 0、 1、2、3 等多种地址制，以增强指令的功能；(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；(5)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 【正确答案】 (1)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；(2)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
9、价比下降。23 【正确答案】 数组多种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。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。24 【正确答案】 (1)系统有高的性能价格比；(2)系统的开发周期短；(3)系统的可扩展性好；(4)系统的资源利用率高；(5)用户投资风险小；(6)用户编程方便。25 【正确答案】 (1)结构不要过于复杂，以降低成本；(2)互连要灵活，以满足算法和应用的需要；(3)处理单元间信息交换所需传送步数尽可能少，以提高速
10、度性能；(4)能用规整单一的基本构件组合而成，或经多次通过或者经多级连接来实现复杂的互连，使模块性好，以便于用 VL-SI 实现并满足系统的可扩充性。四、简单应用题26 【正确答案】 互联函数关系 f(P2P1P0)=P0P1P227 【正确答案】 如果处理单元设有屏蔽位控制硬件， 可让 PE0、PE 2、PE 5 和 PE7均处于屏蔽， PE 1、PE 3、PE 4 和 PE6 为活跃，只需在 omega 网络上通过一次，传送路径无冗余。 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，传送路径会有很多冗余。28 【正确答案】 3 位数的 ROM 下溢处理表共有
11、 25=8 个地址，地址码为000111，每个地址存放一个处理结果。下溢处理平均误差接近于 0 的 ROM 表如答 27 表所示。五、综合应用题29 【正确答案】 低速设备每隔 500s 发出一个字节数据传送请求，挂低速设备的通道应按字节多路通道方式工作，极限流量： f max.byte=1(T S+TD) 如果所挂的台数为 m，设备的速率 fi 实际就是设备发出字节传送请求的间隔时间的倒数，相同设备，速率之和为 mfi。为使不丢失信息，应满足 于是 m 应满足：所以至多可挂 48 台设备。30 【正确答案】 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： 限制通道上所挂的设备速率 即 fi196B.s -1 根据题 28表可知，只能挂 B、E、F 设备，A、C、D 设备因为速率超过 fmax.select，所以不能挂。31 【正确答案】 如答 29 图所示。(每个 FORK、JOIN 及 GOTO 语句时间各 1 分，两台 CPU 运行时间各 1 分，运算符共 1 分)
