2018年4月份高等教育自学考试全国统一命题 计算机系统结构试题及解析
2018年4月份高等教育自学考试全国统一命题
计算机系统结构 试题
课程代码：002325
一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分，在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.在计算机系统多级层次结构中,机器级从低级到高级，相对顺序正确的是
A.汇编语言——操作系统——高级语言
B.微程序一传统机器语言一汇编语言
C.传统机器语言——高级语言——汇编语言
D.汇编语言——应用语言——高级语言
2.下列对系统程序员不透明的是
A.Cache存储器 B.数据通路宽度 C.指令缓冲寄存器 D.虚拟存储器
3.下列予寻址方式的三种面向的是
A.面向主存 B.面向辅存 C.面向寄存器 D.面向堆栈
4.浮点数尾数的基值rm=-8，尾数的计算机位数m=8位，可表示的尾数的个数为
A.23×7 B.24×7 C.25×7 D.26×7
5.IBM370系统中，通道动作故障引起的中断属于
A.机器校验中断 B.访管中断 C.程序性中断 D. I/O中断
6.程序员编写程序时使用的地址是
A.主存地址 B.逻辑地址 C.物理地址 D.有效地址
7.对指令间“一次重叠”描述不正确的是
A.仅“执行k”与“分析k+1”
B.“分析k+1”完成后立即开始“执行k+1”
C.应尽量使“分析k+1”与“执行k”时间相等
D.只需要一套指令分析部件和执行部件
8．有N个处理单元的集中式共享存储器的阵列处理机构形，为了对长度为N的向量中各元素能同时并行处理，存储器分体个数K与处理单元数N的关系是
A．K与N无关 B．K小于N
C．K小于或等于N D．K等于或大于N
9．能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于
A．MISD B．SIMD
C．SISD D．MIMD
10．编号为0~15的l6个处理器，互连函数采用Shuffle(Shuffle)单级互连网络互连，则与9号处理器连接的处理器号为
A．5 8．6 C．7 D．8
第二部分非选择题
二、填空题：本大题共l0小题。每小题2分，共20分.
11．按先后投入市场关系，系列机软件兼容必须保证向__后____兼容，力争向 前
兼容。
12．从计算机执行程序的并行性看，由低到高的并行性等级可分为_指令内部___、指令
之间、_任务或进程__ 之间和作业或程序之间四级。
13．数据表示指的是能由计算机硬件直接_识别___和___引用____的数据类型。
14．按静态使用频度改进指令系统着眼于减少目标程序所占用的_存储空间______，按动
态使用频度改进指令系统着眼于减少目标程序的___执行时间_____。
15．总线的集中式控制方式主要有集中式串行链接、_定时查询_____和__独立请求___3
种不同方式。
16．程序状态字对__应用__程序员是透明的，对__系统__程序员是不透明的。
17．虚拟存储器的页式管理是把__主存__空间和_程序___空间机械等分成
固定大小的页，按页顺序编号。
18．流水线按处理的级别可分为_部件级_____、__处理机级____和系统级。
19．任务在流水线中流动顺序的安排和控制有__顺序流动____方式和__异步流动_____
方式。
20．为了高速有效地处理__向量__数据，分布式存储器阵列处理机要求能把数据
合理地预分配到各个处理单元的_局部_____存储器中。
三、简答题：本大题共5小题，每小题6分。共30分.
21．简述软件移植中采用系列机途径的办法及优点。
22．简述堆栈计算机的概念及其特点。
23．简述集中式串行链接方式总线的分配过程。
24．简述多处理机主从型操作系统的优缺点。
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。
四、简单应用题：本大题共2小题，每小题10分，共20分。
26.用ROM查表舍入法对浮点尾数进行下溢处理。
(1)要将浮点尾数下溢处理成k-1位结果，问ROM表的单元数和字长是多少？并说明K0M表各单元所填的内容与其地址之间的规则；
(2)将3位数（其最低位为下溢处理的附加位）下溢处理成2位结果，设计下溢处理平均误差接近零的ROM表，列出ROM编码表的地址与内容的对应关系。
27.若机器共有5级中断，中断响应优先次序为1→2→3→4→5，现要求其实际的中断处理次序为1→4→5→2→3。设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位（令“1”对应于屏蔽，“0”对应开放）；
五、综合应用题：本大题共2小题，每小题10分，共20分。
28.在一个5段的流水线处理机上需经9拍才能完成一个任务，其预约表如题28表所示。
(1)分别写出延迟禁止表F、冲突向量C；
(2)画出流水线状态转移图；
(3)求出最小平均延迟及流水线的最大吞吐率。
29.阵列有0-7共8个处理单元互连，要求按(0，5) ,(1，4)，（2，7)，（3，6)配对通信。
(1)写出实现此功能的互连函数的一般形式；
(2)画出用三级立方体网络实现该互连函数的互连网络拓扑结构图，并标出各控制开关状态。
全国2018年4月自考计算机系统结构试题答案及评分参考
(课程代码 02325)
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
1.B 2.D 3.B 4.C 5.A
6.B 7.B 8.D 9.D 10.B
二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
11.后、前（顺序不能更改）
12.指令内部、任务或进程（顺序不能更改）
13.识别、引用
14.存储空间、执行时间（顺序不能更改）
15.定时查询、独立请求
16.应用、系统（顺序不能更改）
17.主存、程序
18.部件级、处理机级
19.顺序流动（或同步流动）、异步流动
20.向量、局部（顺序不能更改）
三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
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）软件环境相对稳定就可不断积累、丰富、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和硬件技术，使之短期内即 可提供新的、性能不断提高的机器。（1分）
22.（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，使堆栈的访问速度是寄存器的，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.(1)所有部件都经公共的“总线请求”线向总线控制器发出要求使用总线的申请；(1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“总线可用”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“总线请求”信号，获得总线的使用权，此次总线分配结束。（2分）
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；(1分）如果主处理机负荷过重，影响整个系统性能。(1分）
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）
