计算机组成原理自考真题如下：
计组怎么学？
计算机组成原理会有两个方向深入的点，一个是面向硬件电路，一个是面向软件开发的。
计算机组成原理主要有四大块内容。
第一大块，计算机的基本组成，主要包含：硬件设备组成：CPU、主板、内存、硬盘、显示器等；冯诺依曼体系结构：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备；计算机性能：CPU 主频、响应时间、吞吐率。
第二块，计算机的指令和运算，主要包含：计算机指令：机器码（编译 -> 汇编 -> 机器码、指令格式和跳转、函数调用和程序栈）、程序的编译、链接、装载和执行；计算机运算：二进制编码（整数、反码、补码、浮点数、定点数）、数字电路（门电路、加法器、乘法器）。
第三块，处理器设计，主要包含：CPU：建立数据通路、面向流水线和设计、控制冒险和数据冒险、分支预测、异常和中断、并行计算。
第四块，存储器和 I/O 系统，主要包含：存储器的层次结构：SRAM 存储技术、寄存器、CPU 高速缓存、内存、固态硬盘、机械硬盘；存储器和 I/O 系统：虚拟内存、CPU和内存的通信、DMA技术、访问输入输出设备。
CPU 高速缓存：局部性原理、缓存一致性协议、伪共享问题、write through 和 write back；虚拟存储：缺页异常、TLB 加速地址转化、MMU 虚拟地址和物理地址转换。
全国2007年7月高等教育自学考试 计算机系统结构试题 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） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分. 1.对计算机系统结构透明的是（）A.VLSI技术 B.虚拟存储器C.字符行运算指令 D.是否使用通道型I/O处理机2.下面说法中不正确的是（）A.软件设计费用比软件重复生产费用高B.硬件的设计费用比软件的设计费用低C.硬件的生产费用比软件的生产费用高D.硬件功能只需实现一次,而软件功能可能要多次重复实现3.堆栈型机器比通用寄存器型机器优越的是（）A.能更好地支持向量的运算B.能优化存储器的空间利用率C.支持先进先出类解题算法的求解D.支持由逆波兰表达式将高级语言多元赋值语句直接编译生成堆栈指令程序4. 尾数下溢处理平均误差可调整到零的方法是（）A.截断法 B.舍入法C.恒置"1"法 D.ROM查表法5.中断响应由高到低的优先次序宜用（）A.程序性→I/O→访管 B.外部→访管→程序性C.访管→程序性→机器故障 D.访管→程序性→重新启动6.不属于堆栈型替换算法的是（）A.先进先出法 B.近期最久未用过法C.近期最少使用法 D.页面失效频率法7.块冲突概率最高的Cache地址映象方式是（）A.直接 B.组相联C.段相联 D.全相联8.指令间"一次重叠"是指（）A."取指k+1"与"分析k"重叠 B."分析k+1"与"执行k"重叠C."分析k"与"执行k+1"重叠 D."执行k"与"取指k+1"重叠9.16个处理器用单级网络互连,将9号连到13号处理器,可用（）A.Cube3 B.PM2+4C.PM2+2 D.Shuffle10.多端口存储器适合于连接（）A.松耦合多处理机 B.紧耦合多处理机C.机数很多的多处理机 D.机数可变的多处理机 二、填空题（本大题共10小题,每小题1分,共20分） 请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分. 11.系列机软件兼容必须做到向______________兼容,尽可能争取向______________兼容.12.仿真和模拟的主要区别在于解释用的语言.仿真是用微程序解释,其解释程序在______________中,而模拟是用______________解释,其解释程序在主存中.13.浮点数阶码位数影响数的可表示______________大小,尾数位数影响数的可表示______________大小.14.集中式总线控制根据优先次序的不同可以有____________、定时查询和______________三种不同方式.15.程序的局部性包括______________上的局部性和______________上的局部性.16.为提高页式虚拟存储器内部地址变换的速度,可将其内部映象表又分成由____________表和______________表组成的一个二级表层次.17.异步流水线会出现顺序流动流水线不可能发生的" "相关和" "相关.18.解决重叠方式相关处理的两种基本方法有" "和设置"相关专用通路".后者是以______________为代价,使重叠效率不下降.19.N个结点的混洗交换网络中,最远的两个入、出端的二进制编号是______________和______________,其最大距离为2n-1.20.弗林（Michael J·Flynn）提出按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类,把计算机系统分成SISD、SIMD、______________和______________四大类. 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"由中间开始"设计,其"中间"指的是什么地方？这样设计的优点是什么？22.浮点数尾数基值减少时,对机器数的表示会产生哪些影响？23.在页式虚拟存储器中,什么是页面失效？什么是页面争用？什么时候两者同时发生？什么时候两者不同时发生？24.流水机器的中断处理有哪两种方法？各有什么优缺点？25.多处理机的并行性表现在哪些方面？开发多处理机的并行性有哪些途径？ 四、简单应用题（本大题共2小题,每小题10分,共20分） 26.有8台外设,各设备要求传送信息的工作速率分别如下表所示.现设计的通道,在数据传送期,每选择一次设备需2μs,每传送一个字节数据也需要2μs.（1）若用作字节多路通道,通道工作的极限流量是多少？（2）作字节多路通道用时,希望同时不少于4台设备挂在此通道上,最好多挂一些,且高速设备尽量多挂一些,请问应选哪些设备挂在此通道上？为什么？ 设备标识 ABCDEFGH工作速率（kB/s）500240100755040141027.若系统要求主存实际频宽至少为8MB/s,采用模m多体交叉存取,但实际频宽只能达到最大频宽的0.55倍.（1）现设主存每个分体的存取周期为2μs,宽度为8个字节,则主存模数m（取2的整数幂）应取多少才能满足要求？（2）若主存每个分体的存储周期为2μs,宽度为2个字节,则主存模数m（取2的整数幂）应取多少才能满足需求？五、综合应用题（本大题共2小题,每小题10分,共20分） 28.文电由A—J及空格字符组成,其字符出现频度依次为0.17,0.05,0.20,0.06,0.08,0.03,0.01,0.08,0.13,0.08,0.11.（1）各字符用等长二进制码编码,传送103个字符时,共需传送多少个二进制码码位？（2）构造Huffman树,写出各字符的二进制码码位数；（3）按Huffman编码,计算字符的二进位平均码长；（4）按Huffman码传送103个字符时,与定长码编码传送相比,可减少传送的二进制码码位数是多少？29.有一个4段的单功能非线性流水线,预约表如下表所示.（1）写出延迟禁止表、冲突向量,并画出冲突向量状态转移图；（2）写出其流水线的最佳调度方案及此时的最大吞吐率.（注:t1,t2,t3,t4,t5,t6之间相隔Δt时间）全国2008年4月自学考试计算机系统结构试题 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) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.系统程序员不透明的应当是（） A.Cache存储器 B.虚拟存储器 C.指令缓冲寄存器 D.系列机各档不同的数据通路宽度 2.“从中间开始”设计的“中间”目前多数在（） A.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间 B.传统机器语言机器级与微程序机器级之间 C.微程序机器级与汇编语言机器级之间 D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间 3.计算机中优化使用的操作码编码方法是（） A.哈夫曼编码 B.ASCII码 C.BCD码 D.扩展操作码 4.指令执行结果出现异常引起的中断是（） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 5.以下不属于堆栈型替换算法的是（） A.近期最少使用算法 B.近期最久未用过算法 C.先进先出算法 D.页面失效频率算法 6.以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（） A.页地址流 B.页面调度策略 C.主存的容量 D.辅存的容量 7.以下说法不正确的是（） A.线性流水线是单功能流水线 B.动态流水线是多功能流水线 C.静态流水线是多功能流水线 D.动态流水线只能是单功能流水线 8.流水处理机对全局性相关的处理不包括（） A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路 9.拓扑结构用多级立方体网络，二功能交换单元，级控制方式，这种网络称为（） A.Omega网络 B.交换网络 C.间接二进制n方体网络 D.数据变换网络 10.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属（） A.SIMD B.MISD C.MIMD D.SISD 二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.多机系统的耦合度可以分为最低耦合、___________耦合和___________耦合。 12.开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有时间重叠、___________和___________。 13.自定义数据表示包括___________数据表示和___________两类。 14.系统效率是否提高是引入数据表示的一条重要原则，它表现在是否减少了实现的___________和所需的___________。 15.在满足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息，可 以加设___________或动态提高响应的___________来弥补。 16.Cache存储器若采用全相联映象规则，则主存中___________块都可映象装入到Cache中___________块的位置上。 17.流水线消除速度瓶颈的方法有瓶颈子过程___________和瓶颈子过程___________两种。 18.流水有部件级、处理机级、系统级等不同等级，多个处理机之间的流水属于___________ 级流水，也称___________流水。 19.不同的多级互连网络，在所用的___________、拓扑结构和___________上各有不同。 20.多处理机的互连形式一般有总线形式、环形互连形式、___________形式、多端口存储器形式和___________形式等几种。 三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 21.简述多处理机要解决的主要技术问题(至少写出6个)。 22.总线控制方式有哪三种?各需要增加几根用于总线控制的控制线?并说明每种方式优先级的灵活性。 23.实现软件移植的途径有哪些?各受什么限制? 24.什么是全排列网络?实现全排列网络有哪两种方法? 25.解决计算机主存与CPU的速度差对机器性能的影响，可采用哪
第三章 1、以IBM370为例说明为什么把中断分类以及分成几类。 大型多用途机器中断源多，每个中断源单独形成入口将导致硬件实现难，代价大，因此可归类，每类给中断服务程序入口由软件转入相应处理部分。IBM370中断分为6类：机器校验，访管，程序性，外部，I/O，重新启动。 2、专用和非专用线各自的优缺点 专用线：只连接一对物理部件的总线。优点：不用争总线，控制简单，系统可靠。缺点：总线数多且长，成本高，利用率低，不易扩展。 非专用线：可被多种功能与部件共享，但同一时刻只能被一个部件使用。优点：集成度高，造价低，可扩展能力强，总线利用率高，易标准化。缺点：流量小，争用总线，部件效率低，可能成为瓶颈，可靠性差。 3、减少总线线数的方法 线的组合：减少按功能和传递方向所需的线数。 编码：对少数几根功能线进行编码取代多根单功能线。 并/串-串/并：在总线两端设置转换器，经分拆移位后在目的端形成完整的字。 4、比较几种数据宽度 单字：适合低速设备，不用指明传送信息单位，缺点是速度慢总线利用率低； 定长块：高速设备，充分利用总线宽度不用指明传送信息单位，但不灵活； 可变长块：优先级速度都高的设备，灵活需充分利用总线带宽，但需指定传送信号块大小。 单字加定长块：优先级高速度低的设备，短数据可用单字传送减少带宽浪费，信息块太小时成为单字方式总线利用率低。 单字加可变长块：普遍使用，灵活有效，但复杂开销大。 5、有通道情况下的I/O过程 a目态程序中可安排I/O广义指令 b运行到广义指令后，产生访管中断 cCPU响应中断后进入管态 d管理程序根据广义指令编写通道程序，进入通道选择设备期 e选择通道和子通道，取出指令，选择控制器和设备，发启动命令，结束通道选择设备期 f进入通道数据传送期，完成数据传送 g向CPU发I/O请求，第二次转管态，调出相应管理程序，之后CPU返回目态。 6、比较通道的三种类型 字节多路：单字节，适于大量低速设备，字节交叉，多次选择设备，分时共享，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量之和。 数组多路：定长块，适于大量高速设备，成组交叉，多次选择设备，分时共享，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量的那个。 选择：不定长块，高优先级高速设备，独占通道，一次选择设备，独占，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量的那个。 7、为什么中断优先级从高到低一般为：机器校验、程序性和管理程序调用、外部、I/O、重新启动？ 机器校验若不及时处理，系统将无法正常工作。 程序中断若低于外部和I/O中断可能导致混乱。只有处理完机器故障后，才能进入访管中断。 重新启动一般时间并不紧迫，所以放在最后。 8、集中式串行链接的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。 a经公共总线向总线控制器申请 b总线不忙时，总线控制器响应请求，送出总线可用。 c总线可用信号在部件间串行通过，直至某个部件发生总线请求。 d该部件获得总线使用权 e数据传送，维持总线忙 f传送完成，去除总线忙 g总线请求再次建立时，重复新的分配过程。 优点：简单，线数少，可扩充性好，可靠性高。 缺点：对总线可用线及电路敏感，不灵活，速度慢。 9、集中式定时查询的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。 a每个部件发总线请求 b总线不忙时，定时查询谁发的请求 c查询到后，查询停止，该部件获得总线使用权 d数据传送，维持总线忙 e传送完成，去除总线忙 f总线请求再次建立时，重复新的分配过程。 优点：灵活，可靠性高 缺点：线数多，扩展性差，控制复杂，总线分配受限计数信号。 10、集中式独立请求的优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。 a每个部件有总线请求和总线准许 b总线未分配时，总线分配器根据某种算法仲裁哪个申请部件使用总线。 c数据传送 d传送完毕后除去总线已分配和总线准许。 优点：速度快，灵活，方便隔离失效部件 缺点：线数多，复杂。 11、在现代计算机系统中，中断系统的软硬件功能是怎样分配的，为什么这样分配？ 中断响应要求快，一般用硬件实现。 中断的处理过程一般用软件，也可用硬件支持。 中断响应过程中现场的保存和恢复用硬件实现，以保证响应速度。 另一部分现场用软件实现，提高灵活性。
题2.1 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?[解答] 数据表示是数据结构的组成元素，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来实现。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上不同。数据结构和数据表示是软件和硬件之间的交界面。确定和引入数据表示的基本原则：一是看系统效率有否提高，即是否减少了实现的时间和存贮的空间，实现时间有否减少又主要看在主存和处理机之间传送的信息量有否减少；二是看引入这种数据表示的通用性和利用率是否较高。题2.2 标志符数据表示与描述符数据表示有何区别?描述符数据表示与向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同?[解答] 在标志符数据表示中，标志符是与每个数据相连的，并且合存在同一个存贮单元中，用于描述单个数据的类型等属性；在描述符数据表示中，数据描述符是与数据分开独立存放的，主要是用于描述成块数据的类型属性，地址及其它信息的。描述符数据表示在实现向量、阵列数据元素的索引上要比用变址方法的方便，能更快地形成元素的地址，从而可以迅速进行访问，同时，也有利于检查程序中的向量、数组在使用中是否越界。因此，它为向量、数组数据结构的实现提供了一定的支持，有利于简化编译中的代码生成。但是，描述符数据表示并没有向量、数组的运算类指令，也没有采用流水或处理单元阵列形式的高速运算硬件，没有时阵列中每个元素又是一个子阵列的相关型交叉阵列进行处理的硬件。也投有时大量元素是零的稀疏向量和数据进行压缩存贮、还原、运算等指令和硬件。因此，它对向量和数组的数据结构提供的支持不够强，所以并不是向量数据表示。题2.3 堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别是什么?堆栈型机器系统结构为程序调用的哪些操作提供了支持?[解答] 通用寄存器型机器对堆栈数据结构的实现支持较差。这表现在：堆栈操作用的机器指令数少，一般只是些简单的压入(PUSH)和弹出(POP)之类的指令，功能单一；堆栈被放置于主存中，因此每次访问堆栈都要进行访存，速度低；堆栈一般只用于保存于程序调用时的返回地址，只有少量参数经堆栈来传递，大部分参数都是通过寄存器或内存区来传递的。堆栈型机器则不同，它主要表现在：有高速寄存器型的硬件堆栈，附加有控制电路让它与主存中的堆栈区在逻辑上构成一个整体，从而使堆栈的访问速度接近于寄存器的速度，容量却是主存的；有对堆栈的栈顶元素或栈顶元素和次栈顶元素进行各种操作和运算处理的丰富的堆栈操作指令，且功能很强；有力地支持高级语言程序的编译，由逆波兰表达式作为编译的中间语言，就可直接生成堆栈指令构成的程序，进行多元素表达式的计算，有力地支持于程序的嵌套和递归调用。堆栈型机器系统结构为程序的嵌套和递归调用提供了很强的支持，表现在：在程序调用时，不仅用堆栈保存返回地址，还保存条件码等多种状态信息和某些关键寄存器的内容，如全局性参数、局部性参数，以及为被调用的程序在堆栈中建立一个存放局部变量、中间结果等现场信息的工作区。堆栈机器在程序调用时，将这些内容全部用硬件方式压入堆栈。当子程序返回时，返回地址、运算结果、返回点现场信息均通过于程序返回指令用硬件方式从堆栈中弹出。只需修改堆栈指针内容就可删去堆栈中不用的信息。堆栈机器能及时释放不用的单元，访问堆栈时大量使用零地址指令，省去了地址码字段。即使访问主存，也采用相对寻址，使访存的地址位数较少，从而使堆栈型机器上运行的程序较短，程序执行时所用的存贮单元数少，存贮效率较高。题2.4 设某机阶码6位、尾数48位。阶符和数符不在其内，当尾数分别以2、8、16为基时，在非负阶、正尾数、规格化数情况下，求出 其最小阶、最大阶、阶的个数，最小尾数值、最大尾数值、可表示的最小值和最大值及可表示的规格化数的总个数。[分析] 由教材中图2.7的浮点数表示格式可知，阶码6位，就是阶码部分除去阶符外，剩下的阶码值部分为6位；尾数48位，就是尾数的二进位位数m=48位。当尾数基值为rm时，尾数每一个rm。进制数位需用 个二进位表示。尾数基值为rm的尾数位数m’=m/ 。对于rm为2、8、16时，m’分别为48、16、12位。由于是非负阶，最小阶应当是阶值部分为全“0”。所以，最小阶为0。最大阶应当是阶值部分6位为全‘l”，所以，最大阶为2 -1,即26-1(＝63)。阶的个数由阶值0到2 -1l，共有2 个，即64个。所谓规格化正尾数，就是正尾数小数点后的第1个rm进制数位不是0的数。因为尾数为全“0”的数是机器零，不作为机器中可表示的数。所以，最小正尾数值应当是rm进制尾数的小数点后第1个rm进制数位为“1”，其余数位为全“0”的数值，即1 rm 。最大正尾数值当然是rm进制尾数各数位均为rm一1的数。可以设想，在小数点后，rm进制的第m’个数位上加1，即加上rm-m’，就会使整个尾数值变为1。所以。可表示的最大尾数值应当是1- rm-m’。按浮点数表示格式的含义，浮点数的值应当是r 尾数值。浮点数可表示的最小值应当是阶为非负阶的最小值0，尾数为规格化最小正尾数值，所以，可表示浮点数最小值应当为rm0• rm-1= rm-1；可表示浮点数的最大值应当是阶为正的最大值2 -1，尾数为规格化正尾数最大值，所以，可表示浮点数的最大值应为r •(1- r )。可表示的浮点数规格化数的总个数应当是可表示阶的个数与可表示尾数的个数的乘积。由于在m’个尾数rm进制数位中，每个数位均可以有0～（rm-1），共有rm个码，所以，尾数的编码总个数为r 个，但应当去掉小数点后第1个数位是0的那些非规格化的数。显然，非规格化数的个数占了全部尾数可编码总数的l／rm的比例。所以，可表示的浮点数规格化数的总个数就为2 •r •(1-1/rm) 。只要将p、m、m’、 rm的具体值代入上述各式就可以得到本题的解答。[解答] p=6、m=48时，在非负阶、规格化、正尾数情况下，rm =2、8、16时的各个参数的计算结果如表2.1所示。非负阶、正尾数、规格化 尾基rm(p=16位，m=48位)2（m’=48） 8(m’=16) 16(m’=12)最小阶值 0 0 0 0最大阶值 2 -163 63 63阶的个数 264 64 64尾数最小值 rm-1 1/2 1/8 1/16尾数最大值 1- rm-m’ 1-2-48 1-8-16 1-16-12最小值 rm-1 1/2 1/8 1/16最大值 r •(1- r )263•（1-2-48） 863•（1-8-16） 1663•（1-16-12）数的总个数 2 •r •2715题2.5 (1)浮点数系统使用的阶基rp＝2。阶码位数p=2，尾数基值rm=10，以rm为基的尾数位数m’＝1，按照使用的位数来说，等价于m＝4。试计算在非负阶、正尾数、规格化数情况下的最小尾数值、最大尾数值、最大阶值、可表示的最小值和最大值及可表示数的个数。(2)对于rp＝2，p＝2，rm＝4，m’＝2，重复以上计算。[分析] 因为尾数基值rm＝10，所以，rm进制尾数的每个数位只能取0～9中的一个值，即每个数位能取的最大值为9。[解答] (1)在非负阶、正尾数、规格化数的情况下，最小尾数值为rm-1＝l0-1＝0.1最大尾数值为1- rm-m’=1-10-1＝0.9最大阶值为2 -1=2可表示的最小值为=rm-1=10-1=0.1可表示的最大值为r •(1- r )=103 （1-10-1）=900可表示的数的个数为2 •r • =(2)最小尾数值为rm-1=4-1=0.25最大尾数值为1- rm-m’=1-4-2=15/16最大阶值为2 -1=22-1=3可表示的最小值为rm-1=4-1=0.25可表示的最大值为r •(1- r )=可表示的数的个数为2 •r • =4题2.6 由4位数(其中最低位为下溢处理之附加位)经ROM查表舍入法下溢处理成3位结果，设计使下滥处理干均误差接近于零的ROM表，列出ROM编码表地址与内容的对应关系。[分析] 根据题意，ROM表应当有24个单元。其中，每个单元的地址为待下溢处理的值，该地址单元的内容应为下滥处理后的3位结果值。所以，ROM表存贮单元的字长为3位。下溢处理表的填表原则是除了待处理的4位码的最高3位为全“1”时，按截断法填成全“1”外，其它情况均按4位(地址)码的最低位按0舍1入来填处理后相应该单元的3位结果。这样，既可体现出舍入法的优点。又避免了舍入法因进位影响下滥处理的速度的缺陷。同时，让完全用舍入法处理时所产生的平均误差略偏正的值可以与截断法的平均误差为负进行抵消，从而使经过这样的下溢处理之后，能让平均误差人为地调整到接近于零。[解答] ROM下溢处理表16个单元的地址码0000~1111，它与其内容(即下溢处理后的3位结果值)的对照关系如表2.2所示。地址 1111内容 000 001 001 010 010 011 011 100 100 101 101 110 110 111 111 111题2.9 变址寻址和基址寻址各适用于何种场合?设计一种只用6位地址码就可以指向一个大地址空间中任意64个地址之一的寻址机构。[解答] 变址寻址适合在标量计算机中，通过循环程序对变址寄存#内容修改其变址值，来对向量或数组等数据结构中的元素进行访问和处理。基址寻址则主要是对程序的逻辑地址空间到物理地址空间进行变换时使用的，以支持程序使用动态再定位的技术。设计一种只用6位地址码就可以指向一个大地址空间中任意64个地址之一的寻址机构，意味着指令中为寻找该操作数的地址码只有6位，只好用来表示这64个地址中的某一个。那么，这64个地址之一应当是在哪个大的地址空间中的，就得使用其它办法来指明。这里可列举常见的两种做法。一种是采用隐含寻址，让标志这64个地址是相对哪个基点地址的区域，用指令隐式规定的某个专门的寄存器中所存放的基址值来给出。例如，可约定某个变址寄存器或某个基址寄存器。程序执行时，每当要访存时，就可以经硬件加法器将隐含寄存器的基址值与指令中给出的6位相对位移量相加来形成其访存单元的物理地址。另一种是规定基点地址就用程序计数器，程序计数器(PC)存放的是当前所执行指令 的下一条指令所在主存中的地址(或偏移地址)，因此，可以通过使用无条件转移指令来修改PC的内容，实现在一个大的地址空间中的访问，这就是所谓的PC自相对寻址。做法是通过将PC的内容和指令中所提供的6位相对位移量相加来形成主存单元的物理地址。题2.8 指令中常用下列寻址方式来得到操作数：立即操作数、间接寻址、直接寻址、寄存器寻址、自相对寻址。请分别说明这些寻址方法的原理，井对它们在如下4个方面进行比较：可表示操作数的范围大小；除取指外，为获得操作数所需访问主存的最少次数；为指明该操作数所占用指令中的信息位数的多少；寻址复杂性程度。[解答] 指令为寻找或访问到所需操作数的某种寻址方式，其含义在不同的计算机中会有所差别。下面，我们以大多数计算机中的情况来定义。立即操作数的寻址原理是，操作数以常数形式直接存放在指令中操作码的后面。一旦指令被取出，操作数也被取得，立即可以使用。立即操作数由于受机器指令字长的限制，可表示数的范围小，一般为8位或16位的二进制常数。指令取出后，为获得操作数不需要再访存，即访存0次。操作数所占用指令中的信息位数是立即数在可表示最大值范围时所要占用的二进位位数。寻址的复杂性程度相对最低。间接寻址可以有寄存器间接寻址和存贮器间接寻址两种。其寻址原理是，在指令的操作数地址字段上只给出存放操作数在内存中物理地址的寄存器号或存贮单元地址。先由指令操作数地址字段，从寄存器或存贮单元中取出数在存贮器中的地址。再按此地址访存，才能间接取得所要的操作数。有的计算机在存贮器间接寻址时，还可以有多重间接寻址，即从存贮单元中取出的内容作为地址。再去访有时得到的并不是操作数，而只是操作数在内存中的地址，或是地址的地址。如此顺序递推。间接寻址访问到的操作数范围大，可以是主存中能访问到可表示数值范围最大的数。除取指外，获得所需操作数所需访问主存的最少次数，对于奇存器间接寻址为一次。对于存贮器间接寻址为两次。为指明该操作数所占用指令中的信息位数，对于寄存器间接寻址来说，只是为寄存器编号所占用的二进位位数，这种位数一般很短(例如，16个通用寄存器的编号只需用4位二进位)；而对于存贮器间接寻址来说，需占访存逻辑地址所需的全部位数。间接寻址的复杂性一般最高。其中，寄存器间接寻址较存贮器间接寻址简单，最复杂的是存贮器多重间接寻址。直接寻址的原理是，由指令中操作数地址码字段给出存放操作数在内存中的有效地址或物理地址。直接寻址可表示操作数值的范围大，可以是主存中能访问的可表示值范围最大的数。除取指外，为获得所需操作数，需要再访问一次主存。为指明操作数所占用指令中的信息位数，是访存单元的有效地址或物理地址所需要的位数。直接寻址的复杂性较寄存器寻址的大，而它较寄存器间接寻址要简单些。寄存器寻址的原理是，指令的操作数地址码宇段给出存放操作数所用的寄存器号。可表示操作数的范围大小取决于存放操作数所用的寄存器的二进位位数。除取指外，为获得操作数不用访存，即访存0次。为指明操作数所占用指令中的信息位数，只是寄存器编号所占的二进位位数，很短。例如，16个寄存器编号只需4位二进位。寄存器寻址简单，其取数的时间要比访存的时间短很多。自相对寻址方式主要用于转移指令形成转向目标地址，有的也用于访问存贮器找操作数。以访问存贮器操作数寻址为例，指令中操作数字段给出所访问操作数存放在主存中相对于指令计数器当前值的位移地址。自相对寻址所寻址的操作数可表示值范围大，可以是主存中能访问的可表示值范围最大的数。除取指外，为获得操作数所需访存的次数为1次。为指明该操作数所占用指令中的信息位数取决于允许的最大相对位移量大小。寻址复杂性较直接寻址的略复杂些。题2.9 设计如IBM 370那样有基地址寄存器的机器的另一种办法是，每条指令不用现在的基地址寄存器地址(4位)加位移量(12位)共16位作为地址码，而是让每条指令都有一个24位的直接地址。针对下面两种情况，评价一下这个方法的优、缺点：(1)数据集中于有限几块，但这些块分布在整个存贮空间；(2)数据均匀地分布在整个地址空间中。你认为IBM 370的设计者在实际应用中考虑了这两种情况中的哪一种可能性？为什么？[解答] 采用基地址寄存器加位移量作地址码，使指令中操作数的地址码只需要16位，不必使用24位直接地址。这样，可以大大减少程序中操作数地址字段所占用的存贮空间量。但是，每次访主存找操作数需要将逻辑地址经地址加法器变换成24位的物理地址，这需要花费一些时间。这对于数据集中于有限几块，而这些块又是分布在整个地址空间来说是有利的。用基址指向某个局部区间在主存中的基点位置，用位移量表示局部区域内相对基点地址的位移。如果用24位地址直接寻址，将会使其高位地址码的变化频率很低，虽然这不需要地址变换，形成物理地址的速度有所加快，但程序中操作数地址字段所花费的存贮空间量较大。这种寻址对于数据均匀地分布在整个地址空间中是有利的。IBM 370设计者之所以采用基地址寄存器加位移量的方式，是因为在实际应用中，程序存在着局部性，数据往往集中簇聚于有限的几块中，这些块又可能分布在整个存贮空间里。考虑到地址加法器硬件形成物理地址的速度较高，利用哈夫曼压缩概念，从空间和时间上的得失比较来看，速度下降不太显著，却可使程序所占存贮空间有显著减少。题2.10 经统计，某机14条指令的使用频度分别为：0.01，0.15，0.12，0.03，0.02，0.04，0.02，0.04，0.01，0.13，0.15，0.14，0.11，0.03。分别求出用等长二进制编码、Huffman编码、只能用两种码长的扩展操作码编码等3种方式的操作码平均码长。[分析] 等长操作码的意思是不管其指令的频度如何，都用同样长度的二进制码位数来对指令操作码编码。显然，当指令系统中的指令条数为n时，等长操作码的二进制码位数应当是 。Huffman编码是用Huffman算法构造出Huffman树来得到的。它的平均码长是用 •l 计算求得的。只有两种码长的扩展操作码编码，则需要对指令使用频度进行按大小分群。将高频的指令分在同一群中，对其用短的操作码编码，而将低频的指令分在另一群中，使用长操作码编码。每一群都各自用等长操作码编码。这时，为能唯一解码和立即解码，在短操作码中还要使用某些码来作为扩展成长操作码的扩展标志码。经过综合权衡，使平均码长尽可能短，来定好长、短码的码长组配关系。从而，再用 •l 来求得其平均码长。[解答] 14条指令的等长操作码的平均码长是 位，即4位。Huffman编码可先用Huffman算法构造出Huffman树。本题的Huffman树如图2.1所示。图中，叶子上用圆括号所括起的数字是表示该频度指令所用的二进位编码的码位数， 所以Huffman编码的操作码平均码长为 •l =3.38位。采用只有两种码长的扩展操作码，可根据14条指令所给出的使用频度值分成两群。让使用频度较高的6种指令用3位操作码编码表示。例如，用000～101分别表示使用频度为0.15、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11的指令的操作码。留下110和111两个3位码作为长码的扩展标志，扩展出2位码。从而用5位码就可以各扩展出4条使用频度较低的指令，这样，共有8条使用频度较低的指令符合题目的要求。由此可求得操作码的平均码长为•l =3 位题2.11 若某机要求有：三地址指令4条，单地址指令255条，零地址指令16条。设指令字长为12位，每个地址码长为3位。问能否以扩展操作码为其编码?如果其中单地址指令为254条呢?说明其理由。[分析] 无论是哈夫曼编码，还是扩展操作码编码，其中的短码都不能与长码的首都有相同的。否则，由于短码成了长码的前缀，而指令中除了操作码外，后面所跟的，或者是操作数，或者是操作数所在的寄存器编号或存贮单元的地址码，它们又都是以二进制码编码的形式出现的，所以短操作码成了长操作码的前缀，就会使指令操作码译码时，无法做到唯一译码和立即解码，这是解答本题的关键之处。[解答]根据题意，三地址指令的格式为操作码地址1 地址2 地址3操作码占了3位，用来表示4条三地址指令需用掉8个不同码中的4个码，余下有4个码可用做扩展成长操作码的扩展标志。单地址指令的格式为操作码 地址
第一条指令的时间kt,加上其余n-1条指令
去考试吧找吧
自考计算机专业不仅仅是专业课程，还需要考高数和英语等，如果没有一定的底子，学起来是相当痛苦的，只要有一门课程卡壳，就拿不到毕业证书，我参加过自考，考了整整6年，这6年至今还经常做噩梦，压力很大，没有一年能好好的过春节和国庆节，每年4月和10月是考试月，一边工作一边自考，感觉付出很多努力，为了看书经常牺牲睡眠，专业课程要求也很高，通过自考能毕业专本科的，那一年只有区区几个人，至少有九成淘汰，当然走到最后你能考出自考，相信已没有难啃的书了，所以万不得已千万别选自考，很多人最后会卡在某一门功课上而无法拿到文凭，实在要选自考的话，建议选自己最难的课程先考，这样如果过的话，后面压力会相对少很多，
你好，自考不是很难的，自考学历是非统招学历中最好的，比成教、网络、远程、电大的都好，自考考试严格能够直接反应自考生的能力，自考一般需要两年到三年的时间拿到毕业证，肯定是需要努力才行，相对还是简单的，还是靠自己学习为主，按照考试计划考试，具体科目实在难的，可以参加一些课程培训什么的，简单的科目还是自己可以考到及格的，制定考试学习计划，按照教材与大纲相结合方式学习，多做题，网上也有许多资料可以借鉴，多努力就好。
自考的难度在成人教育中是最难的，主要是考试重点无法把握，复习范围比较大，但只要掌握复习方法，通过是没有问题。自考计算机专业的复习方法：1、网上下载历年试卷和考试大纲，把答案在教材书上找出来。因为自考试题是从题库中出来的，往往会反复考到，只要把这些题目都背下来，一般及格没有问题。2、根据大纲复习，要求识记和掌握的重点背下来，就可以有好的成绩。3、考试时，要把名词解释当简答题回答，凡是能记住的内容只要卷面允许，都写上去。4、自考的题目范围广，但难度不大，所以要记住的内容比较多。
你好，很巧我现在也在学计算机，从5月份开始学的打算先考个2级，我学的是C，学到现在刚刚学到指针；个人感觉如果你只是为了2级c的证书那么真的很简单，先学一边不用太仔细，100多套机考题库一套一套的去过1到2边，能理解就理解不能理解就记住背也要背下来，然后去考试，考试的题目就在这100多套题库里。 但是如果你不只是为了证书那说实话并不算太容易，首先编程对英语的要求很低但你需要熟记关键字，常用的语句，头文件，以及格式语句；而高等数学并不一定要多好但是一定要有一定的基础，看的懂常用公式和一些专有的概念，但是如果你你真的想好好编程，那么尽量还是去好好学下高数，高数的好坏在一定程度上左右了你编程水平的高度；但最最重要的是逻辑思维......坦白的说计算机编程真的很废脑子，我再学函数的时候用函数引用函数真的能把脑袋搞晕......而且好不容易理解了，回头过2天相同的程序再编还是不一定能编出来.....但这并不是能让我放弃的理由，天分固然总要但持之以恒的决心和努力可以逆转你的一切天分不足；没有什么事情是容易的，所以不要在乎难不难，这并不重要，重要的是你是不是认真的想去做！然后是好不好就业的问题，首先计算机等级证书对就业真的帮助不大，直白点说就是含金量不高，有帮助的证应该是软件工程师，也就是软考共3个等级；但初级的难度都很大了；如果你不是计算机专业毕业其实对就业还是有一定影响的，现在很多招聘都要求计算机专业毕业的，但我认为真正的科学应该是可以包容一切的，虽然小家子气的公司不一定要你，但他们要不要你是他们的自由，你学不学是你自己的自由，做人要有点骨气，学一门硬技术来投资自己永远没有错，如果你决定了，那么祝你成功。
第四章 1、在分体交叉存储器中为什么实际频宽不随M增大而线性增大？ M大-数据总线长-负载重-增加门级数-增加延迟； 顺序取指效率可提高M倍，但出现转移效率就会下降。 2、段式存储管理的地址转换过程。 程序号、段号、段内偏移量 1）由程序号找到相应的段表基址寄存器，查到段表始址和段表长度。 2）检查是否越界，正常转3 3）由段表始址和段号找到装入位等相应表项 4）装入位为1转5，否则产生缺页中断 5）主存地址+段内偏移=物理地址 3、段页式存储管理的地址转换过程 用户标志、段号、页号、页内偏移 1）用户标志-段基址寄存器 2）检查是否越界 3）找到段表中表项 4）检查装入位，段长 5）找到页表中表项 6）检查装入位 7）实页号+页内偏移=有效地址 4、段式存储管理优缺点 优点：并行编程，缩短时间；相对独立，易于维护；实现虚拟存储；便于共享和分段保护。 缺点：主存利用率低；降低了访寸速度；空闲区管理复杂；查表速度慢。 5、分页方式的优缺点 优点：表项短，减少访表时间；零头少；速度快。 缺点：强制分页，不利于存储保护和扩充；有效地址生成慢。 6、段页式管理的优缺点 优点：具有段式、页式优点 缺点：有效地址形成慢。 7、为什么要发展存储体系 单一工艺的存储器件不能同时满足容量、速度和价格的要求；并行主存系统效果有限。所以必须使用由多种不同工艺存储器组成的存储系统，从系统结构上公斤，发展存储体系。 8、页面失效频率算法的思想 某个程序的页面失效率过高时就增加它的主存页数，过少时就减少它的主存页数，以提高总的主存利用率。 9、主存页面表实现的变形LRU的过程 最近最久未使用算法 1）建立主存页面表 2）用使用位表示是否被访问过，置初值为0 3）访问实页，则其使用位置1 4）调入页进入占用位为0的实页，将占用位置1 5）所有占用位为1，发生缺页时，替换使用位为0的页 6）使用位要全1时，强制全置0。 10、页式管理中的主存页面表和页表是一张表吗？ 页表是一个程序一张；主存页面表是整个主存一张。 11、比较写回法写直达法 写回法：信息只写入CACHE，仅需要替换时才送回主存。节省开销，但增加CACHE复杂性。 写直达法：写入CACHE时也写入主存。开销小，简单，但浪费时间。 12、CPU-Cache-主存层次，CPU-主存-辅存层次异同。 相同点：都需要地址映象表和地址变换机构。 不同点： 1）前者为缩小CPU主存速度差，后者为扩大主存容量； 2）前者硬件后者软影结合实现地址变换； 3）前者用页表后者用目录表实现实现地址映象表； 4）前者CPU与辅存之间无通路，后者缺页时CPU采用换道办法。 13、散列法实现快表的地址变换过程 1）A=H（Nv） 2）查找Nv时，经同样函数变成A，再找到Nv内容。 3）地址变换时先查快表再查慢表 14、有Cache时，给出一个主存地址访存过程 1）将主存与Cache分成大小相同的块。 2）判断要访问的主存地址块号是否在Cache中。 3）若在，变换为Cache号，访问Cache。 4）若不在，将该信息由主存调入Cache和CPU。 5）若Cache已满，则替换Cache信息，修改相应表格。 15、比较Cache-主存层次的几种地址变换方式 全相联映象和变换。过程：主存分为块号和块内地址；块号同目录表比较；相同则Cache块号和块内地址形成Cache地址；不同则缺块，调块。目录表长：Cache；宽：主存块号+Cache块号。优点：块冲突低，空间利用率；缺点：映象表长，查表速度慢。 直接映象及变换。过程：区号块号块内地址；主存地址中截取Cache地址；根据块号读出目录表中区号与主存地址区号比较；相等则命中否则访主存。目录表长：Cache；宽：主存地址位-Cache地址位。目录表小，成本低速度快，但冲突概率大Cache利用率低。 组相映象及变换。区号组号块号内地址；用组号选组；对该组区号+块号全相联比较；找不到失败找到则Cache块号组号块内地址形成Cache地址。目录表长2^ncb，Cache表大小（区号+2块号）位（区号+块号）位参与比较。集中全相联和直接映象的优点弥补它们的缺点，但块冲突>全相联，Cache利用率全相联，目录表>直接方式。 16、什么是堆栈型的替换算法 满足n n>=Lt时，Bt（n）=Bt（n+1） n：分配给程序的实页数 Bt（n）：t时刻在实页中的页面集合 Lt：t时刻处理过的不同的虚页数 17、主存实际频宽与模数m的关系是什么？原因？指令流与数据流随机时，主存实际频宽与模数m有什么关系？ 主存实际频宽随模数增大而增大，但增量会减小。这是因为程序会有转移，数据分布有随机性。完全随机时，大致成平方根关系增大。 18、CPU写Cache时，会发生Cache与主存的对应副本内容不一致，如何解决？需增加什么开销？ 写回法：仅Cache替换时才写回主存。每个Cache块需增加一个修改位的资源开销。 写直达法：同时写入Cache和主存，需增加时间开销。 19、二级虚拟储存层次的等效访问时间与主辅存访问时间有什么关系？提高存储层次的访问速度，可采取的措施有哪些？ 主辅存的访问时间为T1和T2，等效访问时间TA=HT1+（1-H）T2，H为主存命中率。可采取的措施。 TA>>主存访问周期时，可用改进替换算法、增大主存容量等办法来提高H； H很高时，可降低T1； 加快地址映象和变换，如采用快慢表，增大快表命中率等。 20、解释页面失效、页面争用，什么时候同时发生，什么时候不同时发生？ 虚页不在主存中，会发生页面失效。页面调入主存时，其位置被其它虚页占用，会发生页面争用。分配给程序的内存被全部占用后，会同时发生。反之不同时发生。
第三章 1、以IBM370为例说明为什么把中断分类以及分成几类。 大型多用途机器中断源多，每个中断源单独形成入口将导致硬件实现难，代价大，因此可归类，每类给中断服务程序入口由软件转入相应处理部分。IBM370中断分为6类：机器校验，访管，程序性，外部，I/O，重新启动。 2、专用和非专用线各自的优缺点 专用线：只连接一对物理部件的总线。优点：不用争总线，控制简单，系统可靠。缺点：总线数多且长，成本高，利用率低，不易扩展。 非专用线：可被多种功能与部件共享，但同一时刻只能被一个部件使用。优点：集成度高，造价低，可扩展能力强，总线利用率高，易标准化。缺点：流量小，争用总线，部件效率低，可能成为瓶颈，可靠性差。 3、减少总线线数的方法 线的组合：减少按功能和传递方向所需的线数。 编码：对少数几根功能线进行编码取代多根单功能线。 并/串-串/并：在总线两端设置转换器，经分拆移位后在目的端形成完整的字。 4、比较几种数据宽度 单字：适合低速设备，不用指明传送信息单位，缺点是速度慢总线利用率低； 定长块：高速设备，充分利用总线宽度不用指明传送信息单位，但不灵活； 可变长块：优先级速度都高的设备，灵活需充分利用总线带宽，但需指定传送信号块大小。 单字加定长块：优先级高速度低的设备，短数据可用单字传送减少带宽浪费，信息块太小时成为单字方式总线利用率低。 单字加可变长块：普遍使用，灵活有效，但复杂开销大。 5、有通道情况下的I/O过程 a目态程序中可安排I/O广义指令 b运行到广义指令后，产生访管中断 cCPU响应中断后进入管态 d管理程序根据广义指令编写通道程序，进入通道选择设备期 e选择通道和子通道，取出指令，选择控制器和设备，发启动命令，结束通道选择设备期 f进入通道数据传送期，完成数据传送 g向CPU发I/O请求，第二次转管态，调出相应管理程序，之后CPU返回目态。 6、比较通道的三种类型 字节多路：单字节，适于大量低速设备，字节交叉，多次选择设备，分时共享，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量之和。 数组多路：定长块，适于大量高速设备，成组交叉，多次选择设备，分时共享，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量的那个。 选择：不定长块，高优先级高速设备，独占通道，一次选择设备，独占，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量的那个。 7、为什么中断优先级从高到低一般为：机器校验、程序性和管理程序调用、外部、I/O、重新启动？ 机器校验若不及时处理，系统将无法正常工作。 程序中断若低于外部和I/O中断可能导致混乱。只有处理完机器故障后，才能进入访管中断。 重新启动一般时间并不紧迫，所以放在最后。 8、集中式串行链接的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。 a经公共总线向总线控制器申请 b总线不忙时，总线控制器响应请求，送出总线可用。 c总线可用信号在部件间串行通过，直至某个部件发生总线请求。 d该部件获得总线使用权 e数据传送，维持总线忙 f传送完成，去除总线忙 g总线请求再次建立时，重复新的分配过程。 优点：简单，线数少，可扩充性好，可靠性高。 缺点：对总线可用线及电路敏感，不灵活，速度慢。 9、集中式定时查询的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。 a每个部件发总线请求 b总线不忙时，定时查询谁发的请求 c查询到后，查询停止，该部件获得总线使用权 d数据传送，维持总线忙 e传送完成，去除总线忙 f总线请求再次建立时，重复新的分配过程。 优点：灵活，可靠性高 缺点：线数多，扩展性差，控制复杂，总线分配受限计数信号。 10、集中式独立请求的优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。 a每个部件有总线请求和总线准许 b总线未分配时，总线分配器根据某种算法仲裁哪个申请部件使用总线。 c数据传送 d传送完毕后除去总线已分配和总线准许。 优点：速度快，灵活，方便隔离失效部件 缺点：线数多，复杂。 11、在现代计算机系统中，中断系统的软硬件功能是怎样分配的，为什么这样分配？ 中断响应要求快，一般用硬件实现。 中断的处理过程一般用软件，也可用硬件支持。 中断响应过程中现场的保存和恢复用硬件实现，以保证响应速度。 另一部分现场用软件实现，提高灵活性。
全国2007年7月高等教育自学考试 计算机系统结构试题 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） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内.错选、多选或未选均无分. 1.对计算机系统结构透明的是（）A.VLSI技术 B.虚拟存储器C.字符行运算指令 D.是否使用通道型I/O处理机2.下面说法中不正确的是（）A.软件设计费用比软件重复生产费用高B.硬件的设计费用比软件的设计费用低C.硬件的生产费用比软件的生产费用高D.硬件功能只需实现一次,而软件功能可能要多次重复实现3.堆栈型机器比通用寄存器型机器优越的是（）A.能更好地支持向量的运算B.能优化存储器的空间利用率C.支持先进先出类解题算法的求解D.支持由逆波兰表达式将高级语言多元赋值语句直接编译生成堆栈指令程序4. 尾数下溢处理平均误差可调整到零的方法是（）A.截断法 B.舍入法C.恒置"1"法 D.ROM查表法5.中断响应由高到低的优先次序宜用（）A.程序性→I/O→访管 B.外部→访管→程序性C.访管→程序性→机器故障 D.访管→程序性→重新启动6.不属于堆栈型替换算法的是（）A.先进先出法 B.近期最久未用过法C.近期最少使用法 D.页面失效频率法7.块冲突概率最高的Cache地址映象方式是（）A.直接 B.组相联C.段相联 D.全相联8.指令间"一次重叠"是指（）A."取指k+1"与"分析k"重叠 B."分析k+1"与"执行k"重叠C."分析k"与"执行k+1"重叠 D."执行k"与"取指k+1"重叠9.16个处理器用单级网络互连,将9号连到13号处理器,可用（）A.Cube3 B.PM2+4C.PM2+2 D.Shuffle10.多端口存储器适合于连接（）A.松耦合多处理机 B.紧耦合多处理机C.机数很多的多处理机 D.机数可变的多处理机 二、填空题（本大题共10小题,每小题1分,共20分） 请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分. 11.系列机软件兼容必须做到向______________兼容,尽可能争取向______________兼容.12.仿真和模拟的主要区别在于解释用的语言.仿真是用微程序解释,其解释程序在______________中,而模拟是用______________解释,其解释程序在主存中.13.浮点数阶码位数影响数的可表示______________大小,尾数位数影响数的可表示______________大小.14.集中式总线控制根据优先次序的不同可以有____________、定时查询和______________三种不同方式.15.程序的局部性包括______________上的局部性和______________上的局部性.16.为提高页式虚拟存储器内部地址变换的速度,可将其内部映象表又分成由____________表和______________表组成的一个二级表层次.17.异步流水线会出现顺序流动流水线不可能发生的" "相关和" "相关.18.解决重叠方式相关处理的两种基本方法有" "和设置"相关专用通路".后者是以______________为代价,使重叠效率不下降.19.N个结点的混洗交换网络中,最远的两个入、出端的二进制编号是______________和______________,其最大距离为2n-1.20.弗林（Michael J·Flynn）提出按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类,把计算机系统分成SISD、SIMD、______________和______________四大类. 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"由中间开始"设计,其"中间"指的是什么地方？这样设计的优点是什么？22.浮点数尾数基值减少时,对机器数的表示会产生哪些影响？23.在页式虚拟存储器中,什么是页面失效？什么是页面争用？什么时候两者同时发生？什么时候两者不同时发生？24.流水机器的中断处理有哪两种方法？各有什么优缺点？25.多处理机的并行性表现在哪些方面？开发多处理机的并行性有哪些途径？ 四、简单应用题（本大题共2小题,每小题10分,共20分） 26.有8台外设,各设备要求传送信息的工作速率分别如下表所示.现设计的通道,在数据传送期,每选择一次设备需2μs,每传送一个字节数据也需要2μs.（1）若用作字节多路通道,通道工作的极限流量是多少？（2）作字节多路通道用时,希望同时不少于4台设备挂在此通道上,最好多挂一些,且高速设备尽量多挂一些,请问应选哪些设备挂在此通道上？为什么？ 设备标识 ABCDEFGH工作速率（kB/s）500240100755040141027.若系统要求主存实际频宽至少为8MB/s,采用模m多体交叉存取,但实际频宽只能达到最大频宽的0.55倍.（1）现设主存每个分体的存取周期为2μs,宽度为8个字节,则主存模数m（取2的整数幂）应取多少才能满足要求？（2）若主存每个分体的存储周期为2μs,宽度为2个字节,则主存模数m（取2的整数幂）应取多少才能满足需求？五、综合应用题（本大题共2小题,每小题10分,共20分） 28.文电由A—J及空格字符组成,其字符出现频度依次为0.17,0.05,0.20,0.06,0.08,0.03,0.01,0.08,0.13,0.08,0.11.（1）各字符用等长二进制码编码,传送103个字符时,共需传送多少个二进制码码位？（2）构造Huffman树,写出各字符的二进制码码位数；（3）按Huffman编码,计算字符的二进位平均码长；（4）按Huffman码传送103个字符时,与定长码编码传送相比,可减少传送的二进制码码位数是多少？29.有一个4段的单功能非线性流水线,预约表如下表所示.（1）写出延迟禁止表、冲突向量,并画出冲突向量状态转移图；（2）写出其流水线的最佳调度方案及此时的最大吞吐率.（注:t1,t2,t3,t4,t5,t6之间相隔Δt时间）全国2008年4月自学考试计算机系统结构试题 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) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.系统程序员不透明的应当是（） A.Cache存储器 B.虚拟存储器 C.指令缓冲寄存器 D.系列机各档不同的数据通路宽度 2.“从中间开始”设计的“中间”目前多数在（） A.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间 B.传统机器语言机器级与微程序机器级之间 C.微程序机器级与汇编语言机器级之间 D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间 3.计算机中优化使用的操作码编码方法是（） A.哈夫曼编码 B.ASCII码 C.BCD码 D.扩展操作码 4.指令执行结果出现异常引起的中断是（） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 5.以下不属于堆栈型替换算法的是（） A.近期最少使用算法 B.近期最久未用过算法 C.先进先出算法 D.页面失效频率算法 6.以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（） A.页地址流 B.页面调度策略 C.主存的容量 D.辅存的容量 7.以下说法不正确的是（） A.线性流水线是单功能流水线 B.动态流水线是多功能流水线 C.静态流水线是多功能流水线 D.动态流水线只能是单功能流水线 8.流水处理机对全局性相关的处理不包括（） A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路 9.拓扑结构用多级立方体网络，二功能交换单元，级控制方式，这种网络称为（） A.Omega网络 B.交换网络 C.间接二进制n方体网络 D.数据变换网络 10.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属（） A.SIMD B.MISD C.MIMD D.SISD 二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 11.多机系统的耦合度可以分为最低耦合、___________耦合和___________耦合。 12.开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有时间重叠、___________和___________。 13.自定义数据表示包括___________数据表示和___________两类。 14.系统效率是否提高是引入数据表示的一条重要原则，它表现在是否减少了实现的___________和所需的___________。 15.在满足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息，可 以加设___________或动态提高响应的___________来弥补。 16.Cache存储器若采用全相联映象规则，则主存中___________块都可映象装入到Cache中___________块的位置上。 17.流水线消除速度瓶颈的方法有瓶颈子过程___________和瓶颈子过程___________两种。 18.流水有部件级、处理机级、系统级等不同等级，多个处理机之间的流水属于___________ 级流水，也称___________流水。 19.不同的多级互连网络，在所用的___________、拓扑结构和___________上各有不同。 20.多处理机的互连形式一般有总线形式、环形互连形式、___________形式、多端口存储器形式和___________形式等几种。 三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 21.简述多处理机要解决的主要技术问题(至少写出6个)。 22.总线控制方式有哪三种?各需要增加几根用于总线控制的控制线?并说明每种方式优先级的灵活性。 23.实现软件移植的途径有哪些?各受什么限制? 24.什么是全排列网络?实现全排列网络有哪两种方法? 25.解决计算机主存与CPU的速度差对机器性能的影响，可采用哪
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