广西民族大学成人高等教育考试试题B卷(计算机系统结构)试题与答案

A．吞吐率、加速比、时间延迟 B．吞吐率、效率、时间延迟
C．加速比、效率、时间延迟 D．吞吐率、加速比、效率
9．编号为0，1，…，15的16个处理器，用单级互连网络互连，当用shuffle
互连函数时，第9号处理器连至的处理器号数是（）
A．3 B．5 C．6 D．9
10.下列关于多处理机的互连形式说法错误的是（）
A．总线形式 B．环形互连形式
C．单端口存储器形式 D．蠕虫穿洞寻径网络形式
第Ⅱ部分非选择题（80分）
二、填空题（本大题共20分，每空1分，共20分）
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.按照弗林分类法，计算机系统可分为SISD、MISD、和。

15.浮点数尾数基值增大，可使运算的精度损失，可表示的数据精
度。

16.输入／输出系统的3种控制方式是_______、直接存储器访问_______。

17．开发并行性的途径主要有_______、_______和时间重叠。

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。

考生注意：
1、学号、姓名、
年级、专业等应填
写准确。

2、考试作弊
者，责令停考，成
三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）
21.简述非用户片、现场片、用户片的定义 .
22.数据结构和机器的数据表示之间是什么关系？确定和引入数据表示的基本原则是什么？。

23.简述中断和中断系统的定义24.流水线的向下扩展与向上扩展分别是什么含义？
25.简述SIMD系统的互连网络的设计目标。

四、简单应用题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）
26.设二级虚拟存储器的TA1=10-7s、TA2=10-2s,为使存储层次的访问效率e达到最大值的80%以上，命中率H至少要求达到多少？实际上这样高的命中率是很难达到的，那么从存储层次上如何改进？
27.实现16个处理单元互连的PM2I单级立方体互连网络。

（1）写出所有各种单级PM2I的互连函数的一般式。

（2）3号处理单元用单级PM2I网络可将数据直接传送到哪些处理单元上。

28.假设指令的解释分取指、分析与执行3步，每步的时间相应为t取指、t分析、t 执行,
分别计算下列几种情况下，执行完100条指令所需时间的一般关系式：
a.顺序方式;
b.仅“执行k”与“取指k+1”重叠;
c.仅“执行k”、“分析k+1”、“取指k+2”重叠;
广西民族大学成人高等教育考试试题答案
课程名称：《计算机系统结构B卷》
一、选择题（20分）
1、C
2、D
3、B
4、D
5、C
6、B
7、A
8、D
9、A 10、C
二、填空题（20分）
11、硬件固件
12、操作码地址码
13、信息处理知识处理
14、SIMD MIMD
15、降低降低
16、程序控制I/O I/O处理机方式
17、资源共享资源重复
18、主存程序
19、同一单元先写而后读
20、错位主对角线
三、简答题（30分）
21.答案：非用户片指（其功能由器件厂生产时定死，器件的用户只能用，不能改变器件内部功能），现场片指（用户可根据需要改变器件内部功能），用户片指（专门按用户要求生产的高集成度VLSI器件）。

（6分）
22.答案：数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。

数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。

数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。

不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。

数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。

除基本数据表示不可少外，高级数据表示的引入遵循以下原则：
（1）看系统的效率有否提高，是否养活了实现时间和存储空间。

（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。

（6分）
23.答案：CPU中止正在执行的过程，转去处理随机提出的请求，呆处理完后，再回到原来被打断的程序继续恢复执行的过程称为中断。

响应和处理各种中断的软、硬件总体称为中断系统。

（6分）
24、答案:流水线向下扩展是指把流水线的各段（或子过程）进一步细分，让每个子过程经过的时间都同等程度减少，以进一步提高吞吐率，流水技术的向上扩展可理解为在多个处理机之间流水，多个处理机对数据集中处理，各处理机专门完成其中的一个任务。

（6分）
25.答案：⑴结构不要过于复杂，以降低成本；
⑵互联要灵活，以满足算法和应用的需求；
⑶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；
⑷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。

（6分）
四、应用计算题（30分）
26、答案：e=TA1/TA=TA1/(H*TA1+(1-H)*TA2)≥80%，H≥(10^5-5/4)/(10^5-1)。

这样的命中率很难达到。

为了降低对H的要求，可以选择高命中率的算法，可以减少相邻两级的访问速度差和容量差(这样做不利于降低存储器的平均每位价格)，可在主、辅存储器间加一层电子磁盘，使存储体系中相邻两级的访问时间比不太大。

（10分）
27.答案：（1）Cube0（b3b2b1b0）=b3b2b1b0。

Cube1（b3b2b1b0）=b3b2b1b0
Cube2（b3b2b1b0）=b3b2b1b0
Cube3（b3b2b1b0）=b3b2b1b0共四种。

（2）3号处理单元可将数据直接送到1、2、7、11号处理单元上（10）
28 答案：计算执行完100条指令所需要的时间：
①顺序方式工作时为 100*（t取值+t分析+t执行）
②仅“执行k”与“取值k+1”重叠方式工作时为
t取值+100t分析+99*max{t取值，t执行}+t执行
③仅“执行k”、“分析k+1”、”取值k+2”重叠方式工作时间为
t取指+max(t取指+t分析)+98*max(t取指+t分析+t执行)+max(t 分析+t执行)+t执行（10分）。