2022年4月自考02325计算机系统结构试题及答案含评分标准.pdf

1、绝密绎启用前2022 年 4 月高等教育自学考试全国统一命题考试计计算算机机系系统统结结构构试试题题答答案案及及评评分分参参考考(课程代码摇 02325)一、单项选择题:本大题共 10 小题,每小题 1 分,共 10 分。1.A2.C3.C4.B5.D6.A7.D8.C9.B10.D二、填空题:本大题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。11.数据流摇 摇 控制流(次序可更改)12.指令内部摇 摇 指令之间13.标志符摇 摇 数据描述符14.高摇 摇 定长块15.主存摇 摇 程序(次序可更改)16.延迟转移摇 摇 执行17.再细分摇 摇 并联18.纵向摇 摇 分组纵横(次序可调)19.

2、共享主存摇 摇 高速通信网络(次序可调)20.监视 Cache 协议摇 摇 监视三、简答题:本大题共 5 小题,每小题 6 分,共 30 分。21.计算机系统从“从中间开始冶向两边设计是选择从层次结构的主要软、硬界面开始设计,即在传统机器语言机器级与操作系统机器级之间进行合理的软、硬件功能分配。(2 分)软件人员依次设计操作系统级、汇编语言级、高级语言级和应用语言级;(2 分)硬件人员依次设计传统机器语言机器级、微程序机器级和数字逻辑级。(2 分)22.堆栈计算机的特点:由高速寄存器组成的硬件堆栈,并与主存中的堆栈区在逻辑上构成整体;有丰富的堆栈操作指令且功能强;支持高级语言的编译;支持子程序

3、的嵌套和递归调用。(每点 2 分,任写 3 点即可得满分)23.写回法是在 CPU 执行写操作时,信息只写入 Cache,仅当需要替换时,才将改写过的Cache 块先写回主存,然后再调入新块。(3 分)写直达法是利用 Cache 存储器在处理机和主存之间的直接通路,每当处理机写入 Cache 的同时,也通过此通路直接写入主存。(3 分)24.多功能流水线的概念是指同一流水线的各个功能段之间可以有多种不同的连接方式,以实现多种不同的运算或功能;(3 分)静动态流水线分类的依据是按多功能流水线的各段能否允许同时用于多种不同功能连接流水。(3 分)25.vi冲突是指并行工作的各向量指令的源向量或结果

4、向量使用了相同的 vi。(3 分)功能部件冲突是指同一个功能部件被要求并行工作的多条向量指令所使用。(3 分)计算机系统结构试题答案及评分参考 第 1 页(共 4 页)四、简单应用题:本大题共 2 小题,每小题 10 分,共 20 分。26.解:9 条指令的等长操作码的平均码长是腋log29骎=4 位(2 分)哈夫曼编码可先用根据哈夫曼算法构造哈夫曼树如答 26 图所示,(4 分,错 1 处扣 1分,扣满为止)图中矩形下方的数字表示该频度指令所用的二进制位编码的码位数,所以哈夫曼编码操作码的平均码长为:移9i=1pili=2.55 位(2 分)采用只有 2-5 两种码长的扩展操作码,可根据 9

5、 条指令所给出的使用频率值分成两种。让使用频度较高的 3 条指令用 2 位操作码编码表示,留下一个编码作为长码的扩展标志,扩展出3位,共有6条使用低频的指令的操作码,这样,操作码的平均码长为:移9i=1pili=2 伊 0.77+5 伊 0.23=2.69 位(2 分)答 26 图计算机系统结构试题答案及评分参考 第 2 页(共 4 页)27.解:8 个处理单元的间接二进制 n 方体网络(4 分,错1 处扣1 分,扣满为止)和各开关的控制状态,(4 分,错 1 处扣 1 分,扣满为止)如答 27 图所示:答 27 图如果是 STARAN 网络,无法实现上述的 5 对同时进行传送,(1 分)因为

6、 STARAN 网络采用的是级控制,同一级只能是一种开关状态。(1 分)五、综合应用题:本大题共 2 小题,每小题 10 分,共 20 分。28.(1)中断级屏蔽位设置如答 28 表所示。(5 分,错一处扣 1 分,扣满为止)答 28 表中断处理程序级别中断级屏蔽位1 级2 级3 级4 级5 级第 1 级10000第 2 级11010第 3 级11111第 4 级10010第 5 级11011(2)机器运行程序的全过程如答 28 图所示。(5 分,错一处扣 1 分,扣满为止)答 28 图计算机系统结构试题答案及评分参考 第 3 页(共 4 页)29.解:(1)算法按 Z=A*B+G*H*D+A

7、*C*(D+E*F)安排,其并行算法的树形流程如答29 图所示。(4 分,错1 处扣1 分,扣满为止)从图可得处理机数 P=3,(1 分)树高 TP=4(1 分)答 29 图(2)多处理机并行程序段如下:(4 分,错 1 处扣 1 分,扣满为止)摇 摇 FORK 20摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 50摇 S5=D*S3摇 摇 FORK 30摇 摇 JOIN 310摇 S1=A*C摇 摇 GOTO 70摇 摇 JOIN 360摇 S6=A*B摇 摇 GOTO 40摇 摇 JOIN 320摇 S2=E*F70摇 FORK 80摇 摇 JOIN 3摇 摇 S7=S4*S1摇 摇 GOTO 40摇 摇 JOIN 230摇 S3=G*H摇 摇 GOTO 90摇 摇 JOIN 380摇 S8=S5+S640摇 FORK 50摇 摇 JOIN 2摇 摇 FORK 6090摇 Z=S7+S8摇 摇 S4=D+S2摇 摇 JOIN 3摇 摇 GOTO 70计算机系统结构试题答案及评分参考 第 4 页(共 4 页)