试卷代号：1048 座位号■■ 中央广播电视大学2011一2012学年度第一学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构 试题 2012年1月 题 号 三 总 分 分 数 得分 评卷人 一、选择题(45分，每题3分)】 1.对汇编语言程序员，下列( )不是透明的。 A.中断字寄存器 B.乘法器 C.移位器 D.指令缓冲器 2.下列()兼容方式对系列机来说是必须做到的。 A.向前兼容 B.向后兼容 C.向上兼容 D.向下兼容 3.假设对A机器指令系统的每条指令的解释执行可直接由B机器的一段微程序解释执 行，则A称为( )。 A.仿真机 B.宿主机 C.虚拟机 D.目标机 4.下列那种存储设备不需要编址？() A.通用寄存器 B.主存储器 C.输人输出设备 D.堆栈 5.在采用基准测试程序来测试评价机器的性能时，下列方法按照评价准确性递增的顺序 排列是()。 (1)实际的应用程序方法 (2)核心程序方法 (3)玩具基准测试程序（小测试程序） (4)综合基准测试程序 A.(1)(2)(3)(4) B.(2)(3)(4)(1) C.(3)(4)(1)(2) D.(4)(3)(2)(1) 344
试卷代号 座位号rn B. D. 标机 (2) 核心 (的综合基准测试程序 B. (2) (3) ( 4) (1) D. (4) (3) (2) (1) 中央广播电视大学2 0 11 2学年度第一学期"开放本科"期末考试 计算机系统结构试题 2012 年1 |题号|一|二|三|总分| |分数 I I I I 得分|评卷人 一、选择题 5分，每题 3分} 1.对汇编语言程序员，下列( )不是透明的。 A. 断宇 器B. 法器 C. 器D. 令缓 2. )兼容方式对系列机来说是必须做到的。 A. B. c.向上兼容 .向下兼容 3. 对A 解释 直接 由B 解 释执 行，则 )。 A. 仿真 c.虚拟机 4. 存储 不需要编址 ( ) A. 用寄 器B. 储器 c.输入输出设备 堆枝 5. 准测试程 试评 机器 能时 排列是( )。 (1)实际的应用程序方法 (3) 具基准测 A. (1) (2) ( 3) ( 4) C. (3) (4) (1) (2) 344
6.设主存和辅存的平均访问时间分别为10-6秒和10一2秒，若要使虚拟存储器的主存-辅 存层平均时间达到10-4，问至少应保证主存访问命中率为多少？( ) A.0.97 B.0.98 C.0.99 D.1 7.按照计算机系统层次结构，算术运算、逻辑运算和移位等指令应属于( )级机器 语言。 A.传统机器语言机器 B.操作系统机器 C.汇编语言机器 D.高级语言机器 8.早期的计算机系统只有定点数据表示，因此硬件结构可以很简单。但是这样的系统有 明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点？() A.数据表示范围小 B.单个需要的计算时钟周期多 C.编程困难 D.存储单元的利用率很低 9.下图所示的时空图对应的处理机为()。 指 令 1234 时钟周期 A.标量处理机 B.超标量处理机 C.超流水处理机 D.超标量超流水处理机 345
6. 辅存 为10- 和10- 虚 拟 存层平均时间达到 0 - 应保 ( ) A. 0.97 c. 0.99 B.0.98 D.1 7. 算 机 层 次 逻辑运算 )级机器 语言。 A. 器B.操作 统机器 c.汇编语言机器 .高级语言机器 8. 早期 此硬件结构 明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点?( ) A. 据表 B.单个需要的计算时钟周期多 c.编程困难 D. 率很低 9. 理机 )。 A 12 A. 标量 理机 c.超流水处理机 234 时钟周期 B.超标量处理机 D.超标量超流水处理机 345
10.对输人输出系统的组织产生决定性影响的是哪些基本要求？() (1)异步性 (2)同步性 (3)分时性 (4)实时性 (5)设备相关性 (6)设备无关性 A.2,3,5 B.1,4,6 C.2,4,6 D.1,3,5 11.下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的？() A.随机页面替换算法 B.先进先出替换算法 C.最久没有使用算法 D.最优替换算法 12.一到多的通信情况，即一个源结点发送同一个消息到多个目的结点，叫做()。 A.单播 B.选播 C.广播 D.会议 13.指令优化编码方法，就编码的效率来讲，那种方法最好？() A.固定长度编码 B.扩展编码法 C.huffman编码法 D.以上编码都不是 14.软件和硬件在( )意义上市等效的。 A.系统结构 B.功能 C.性能 D.价格 15.按照Amdahl定律，假设将某系统的某一部件的处理速度加快到原来的5倍，但该部 件的原处理时间仅为整个运行时间的20%，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高到原 来的( )倍。 A.1/0.36 B.1/0.24 C.1/0.45 D.1/0.84 346
10. 对输入输 生 决定性影 些基 ( ) (1)异步性 (2) (3) (4) 时性 (5) 设备 关性 (6) A.2.3.5 B.1.4.6 C. 2.4.6 D.1.3.5 1. 下面哪 换算法实际上 ( ) A. 替换算 B. 替换 C. 最久没 D. 12. 信情 )。 A. 播B. c.广播 13. 令优 方法 效率来讲 方法 ( ) A. 度编 B. 展编 C. huffman 码法 D. 14. 硬件 )意义上市等效的。 A. B. C. 能D.价格 15. 照Amdahl 定律 假设将某 某一部 的5 但该 件的原处理时间仅为整个运行时间的 .则采用加快措施后能使整个系统的性能提高到原 来的( )倍。 346 A. 1/0. 36 C.1/0.45 B. lIO. 24 D.1/0.84
得分 评卷人 二、名词解释(15分，每题5分】 16.云计算 17.缺页 18.静态流水线 得 分 评卷人 三、计算题(40分) 19.(10分)假设一条指令的执行过程分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一段的时间 分别为△t、△t和3△t。在下各种情况下，分别写出连续执行n条指令所需要的时间表达式。 (1)顺序执行方式。 (2)“取指令”、“分析”和“执行”重叠。 20.(10分)一条流水线连接图如下所示，画出400条指令连续通过该流水线的时空图，并 计算该流水线的加速比。（其中△t=lns) 输入一 S S2 S4 输出 t=△t t=△3t t=△t t=△t 21.(20分)试确定在下列3种计算机系统中，计算下列表达式所用时间S=Ⅱ(A:十B,)其 中，加法需用30ns,乘法需用50ns。在SIMD和MIMD计算机中，数据由一个PE(计算单元) 传送到另一个PE需要l0ns,而在SISD计算机中数据传送时间可以忽略不计。在SIMD计算 机中PE间以线性环方式互连（以单向方式传送数据）。 (1)(5分)具有一个通用PE的SISD计算机系统。 (2)(5分)具有一个加法器和一个乘法器的多功能部件的SISD计算机系统。 (3)(10分)具有8个PE的SIMD计算机系统。 347
得分|评卷人 二、名词解释{I 5分，每题 5分} 16. 17. 18. 态流 |得分|评卷人| I I I 三、计算题 0分) 19. (1 0分〉假设一条指令的执行过程分为"取指令"、"分析"和"执行"三段，每一段的时间 分别为 t、 t和 3缸。在下各种情况下，分别写出连续执行 n条指令所需要的时间表达式。 (1)顺序执行方式。 (2)" 执行 20. (1 0分)一条流水线连接图如下所示，画出 0条指令连续通过该流水线的时空图，并 计算该流水线的加速比。(其中 输入一气二 H: S4 =r输出 t=~t t=~3t t=~t t=~t 21. (20 列3 算机 计算 表达 用 时间S= II (A 中，加法需用 s，乘法需用 .在 D和 D计算机中，数据由一个 PE e计算单元) 传送到另一个 E需要 s，而在 D计算机中数据传送时间可以忽略不计。在 D计算 机中 E间以线性环方式互连〈以单向方式传送数据)。 (1) (5 个通用 的SISD (2)(5 有一 法器 个乘 部件 的SISD (3) (10 的SIMD 347
试卷代号：1048 中央广播电视大学2011一2012学年度第一学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构 试题答案及评分标准 (供参考) 2012年1月 一、选择题(45分，每题3分】 1.A 2.B 3.D 4.D 5.D 6.C 7.A 8.D 9.D 10.D 11.D 12.B 13.C 14.B 15.D 二、名词解释(15分，每题5分) 16.云计算 【答案】 云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用 户提供按需即取的计算。“云”同时也是对底层基础设施的一种抽象概念。 17.缺页 【答案】 缺页是指如果所需要的页面在PT(页表)中找不到，则报告缺页。缺页表示所访问的页 面还没有装入主存储器中。 18.静态流水线 【答案】 在同一时间内，多功能流水线中的各个功能段只能按照一种固定的方式连接，实现一种固 定的功能。只有当按照这种连接方式工作的所有任务都流出流水线之后，多功能流水线才能 重新连接，以实现其他功能。 三、计算题(40分) 19.(10分) 解：(1)顺序执行时每条指令用时=△t+△t十3△t=5△t,因此n条指令所需要的时间 =5n*△t 348
试卷代号 中央广播电视大学 11 2学年度第一学期"开放本科"期末考试 计算机系统结构试题答案及评分标准 (供参考) 2012 年1 一、选择题 5分，每题 3分) LA 2. B 3. D 4. D 5. D 6. C 7.A B.D 9. D 10. D 11. D 12. B 13. C 14. B 15. D 二、名词解释 5分，每题 5分) 16. 云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用 户提供按需即取的计算。"云"同时也是对底层基础设施的一种抽象概念。 17. 【答案 缺页是指如果所需要的页面在 e页表)中找不到，则报告缺页。缺页表示所访问的页 面还没有装入主存储器中。 18. 流水 【答案】 在同一时间内，多功能流水线中的各个功能段只能按照一种固定的方式连接，实现一种固 定的功能。只有当按照这种连接方式工作的所有任务都流出流水线之后，多功能流水线才能 重新连接，以实现其他功能。 三、计算题 0分) 19. (1 解: (1)顺序执行时每条指令用时= tot t.t t.t =5n t.t 348
(2)第一条指令完成需要时间=△t十△t十3△t=5△t,由于一条指令的“取指令”和“分析” 阶段和下一条指令的“执行”阶段重叠，因此，此后每3△t完成一条指令，余下的n一1条指令用 时(n一1)米3△t.因此n条指令所需要的时间=5△t十(n一1)3△t=(3n+2)△t 20.(10分) 解：顺序执行的时间为T。=6×400=2400ns 采用流水方式执行的时间为T1=3×400+6-1=1205ns 空 2 3 * ◇ 2 3 2 3 0+4404 n 2 3 0123456 时间(ns) 21.(20分) 解：(1)30*8+50*7=590ns, 或者如果从初值1开始乘起，则为30*8十50￥8=640 (2)30米2+50*8=460ns (3)30+10+50+20+50+40+50=250ns 349
(2) 指令完 需要 间=M+~t+3M=5 阶段和下一条指令的"执行"阶段重叠，因此，此后每 M完成一条指令，余下的 l条指令用 l) .因此 n条指令所需要的时间 l) (3 20. (1 解:顺序执行的时间为 =6X400=2400ns 采用流水方式执行的时间为 =3X400+6-1=1205ns n n n O 2 3 4 5 6 时间 21. (20 解: (1 5 9 或者如果从初值 1开始乘起，则为 4 0 (2)30 并2+50 铃8=460ns (3)30+10+50+20+50+40+50=250ns 349