1、2015 年 10 月全国自考（计算机系统结构）真题试卷及答案解析(总分：64.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.在计算机系统按功能划分的多级层次结构中，机器级由高到低，相对层次正确的顺序是 ( )（分数：2.00）A.微程序机器语言机器传统机器语言机器高级语言机器B.操作系统机器汇编语言机器高级语言机器C.应用语言机器高级语言机器汇编语言机器D.传统机器语言机器操作系统机器汇编语言机器2.用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为 ( )（分数：2.00）A.编译B.仿真C.翻译D.模拟3.根据操作数据或信息存放的位置，下列不属于计算机面向的寻
2、址方式是 ( )（分数：2.00）A.面向主存B.面向寄存器C.面向堆栈D.面向控存4.浮点数系统使用的阶基 r p =2，阶值位数 p=2，尾数基值 r m =10，以 r m 为基的尾数位数 m=1，在非负阶正尾数、规格化情况下的最小尾数值为 ( )（分数：2.00）A.0.5B.0.1C.0.01D.0.055.IBM370 系统将中断的类型分为 ( )（分数：2.00）A.3 类B.4 类C.5 类D.6 类6.下列属于总线标准的是 ( )（分数：2.00）A.电气B.速率C.流量D.吞吐率7.为了解决主存的容量满足不了要求，采用的技术是 ( )（分数：2.00）A.寄存器B.虚拟存储
3、器C.高速缓存D.控制存储器8.标量流水处理机的性能指标主要有 ( )（分数：2.00）A.吞吐率、加速比、时间延迟B.吞吐率、效率、时间延迟C.吞吐率、加速比、效率D.加速比、效率、时间延迟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 ( )（分数：2.00）A.3B.5C.6D.910.多处理机属于 ( )（分数：2.00）A.SISD 系统B.SIMD 系统C.MISD 系统D.MIMD 系统二、填空题(总题数：10，分数：20.00)11.系统结构是对计算机系统中 1 的定义及其上下的 2。（分数
4、：2.00）填空项 1:_12.指令是由 1 和 2 两部分组成。（分数：2.00）填空项 1:_13.存储系统的基本要求包括 1、 2 和低价格。（分数：2.00）填空项 1:_14.双向传输总线可分为 1 和 2 两种。（分数：2.00）填空项 1:_15.输入输出系统的 3 种控制方式是 1、直接存储器访问及 2。（分数：2.00）填空项 1:_16.解释一条机器指令的微操作可归并成 1、 2 和执行三部分。（分数：2.00）填空项 1:_17.开发并行性的途径主要有 1、 2 和时间重叠。（分数：2.00）填空项 1:_18.向量 1 处理和 2 处理既是向量的处理方式，也是向量的流水
5、处理方式。（分数：2.00）填空项 1:_19.多处理系统中，要较好地解决动态的资源分配和任务调度，让各处理机的 1 尽可能均衡，并要防止 2。（分数：2.00）填空项 1:_20.从语义上讲，数据驱动计算的数据流是基于 1 和 2 的一种计算模型。（分数：2.00）填空项 1:_三、简答题(总题数：5，分数：10.00)21.简述数据描述符和标志符的差别。（分数：2.00）_22.简述软、硬件功能分配比例对计算机系统性能的影响。（分数：2.00）_23.简述对中断分类的根据和分类的目的。（分数：2.00）_24.简述指令重叠解释的概念及实现重叠解释必须满足的要求。（分数：2.00）_25.简
6、述数据流计算机存在的问题。（分数：2.00）_四、简单应用题(总题数：2，分数：8.00)26.程序存放在单字交叉存储器中，设访存申请队的转移概率 =25，分别求出模 m=16 和 m=32 时每个存储周期能访问到的平均字数。由此可得到什么结论?（分数：2.00）_求向量 D=A(B+C)，向量为浮点数，各向量元素个数均为 N，参照 CRAY-1 方式分解为 3 条向量指令： V 3 存储器；访存取 A 送入 V 3 寄存器组 V 2 V 0 +K；B+CK V 4 V 2 V 3 ；KAD 当采用下列 3 种方式工作时，各需多少拍才能得到全部结果?（分数：6.00）(1).、和串行执行。（分
7、数：2.00）_(2).和并行执行后，再执行。（分数：2.00）_(3).采用链接技术。（分数：2.00）_五、综合应用题(总题数：2，分数：6.00)设中断级屏蔽位“1”对应于开放，“0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如题 27 表所示。 （分数：4.00）(1).当中断响应优先次序为 1234 时，其中断处理次序是什么?（分数：2.00）_(2).如果所有的中断处理各需 3 个单位时间，中断响应和中断返回时间相对中断处理时间少得多。当计算机止在运行用户程序时，同时发生第 2、3 级中断请求，过两个单位时间后，又同时发生 1、4 级中断请求，试画出程序运行过程示意图。（分数：
8、2.00）_27.若有下述程序： U=A+B V=U*B W=UA X=V-W Y=NA Z=X+Y 试用 FORK、JOIN 语句将其改写成可在多处理机上并行执行的程序。假设现为两台处理机，且除法速度最慢，加、减法速度最快。（分数：2.00）_2015 年 10 月全国自考（计算机系统结构）真题试卷答案解析(总分：64.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.在计算机系统按功能划分的多级层次结构中，机器级由高到低，相对层次正确的顺序是 ( )（分数：2.00）A.微程序机器语言机器传统机器语言机器高级语言机器B.操作系统机器汇编语言机器高级语言机器C.
9、应用语言机器高级语言机器汇编语言机器 D.传统机器语言机器操作系统机器汇编语言机器解析：解析：计算机系统按功能划分的多级层次结构中，机器级由高到低为应用语言机器、高级语言机器、汇编语言机器、操作系统机器、传统机器语言机器、微程序机器，所以选 C。2.用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为 ( )（分数：2.00）A.编译B.仿真 C.翻译D.模拟解析：解析：用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为仿真，所以选 B。3.根据操作数据或信息存放的位置，下列不属于计算机面向的寻址方式是 ( )（分数：2.00）A.面向主存B.面向寄存器C.面向堆栈D.面向控存 解析：解析：寻址方式的 3
10、种面向为面向主存、面向寄存器和面向堆栈，所以选 D。4.浮点数系统使用的阶基 r p =2，阶值位数 p=2，尾数基值 r m =10，以 r m 为基的尾数位数 m=1，在非负阶正尾数、规格化情况下的最小尾数值为 ( )（分数：2.00）A.0.5B.0.1 C.0.01D.0.05解析：解析：因为阶基 r p =2，阶值位数 p=2，尾数基值 r m =10，以 r m 为基的尾数位数 m=1，所以在非负阶正尾数、规格化情况下的最小尾数值为 01，即选 B。5.IBM370 系统将中断的类型分为 ( )（分数：2.00）A.3 类B.4 类C.5 类D.6 类 解析：解析：IBM370 系
11、统将中断分为机器校验、管理程序调用、程序性、外部、输入输出和重新启动6 类，所以选 D。6.下列属于总线标准的是 ( )（分数：2.00）A.电气 B.速率C.流量D.吞吐率解析：解析：总线标准一般包括机械、功能、电气和过程，所以选 A。7.为了解决主存的容量满足不了要求，采用的技术是 ( )（分数：2.00）A.寄存器B.虚拟存储器 C.高速缓存D.控制存储器解析：解析：为了解决主存的容量满足不了要求，通常采用虚拟存储器技术来解决，所以选 B。8.标量流水处理机的性能指标主要有 ( )（分数：2.00）A.吞吐率、加速比、时间延迟B.吞吐率、效率、时间延迟C.吞吐率、加速比、效率 D.加速比
12、、效率、时间延迟解析：解析：标量流水处理机的性能指标主要有吞吐率、加速比和效率，所以选 C。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 ( )（分数：2.00）A.3 B.5C.6D.9解析：解析：编号为 0，1，2，15 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 号处理器和第 3 号处理器互连，所以选 A。10.多处理机属于 ( )（分数：2.00）A.SISD 系统B.SIMD 系统C.MISD 系统D.MIMD 系统 解析：解析：多处理机属于 MIMD 系统
13、，所以选 D。二、填空题(总题数：10，分数：20.00)11.系统结构是对计算机系统中 1 的定义及其上下的 2。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：各级界面、功能分配(顺序不能更改)）解析：12.指令是由 1 和 2 两部分组成。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：操作码、地址码）解析：13.存储系统的基本要求包括 1、 2 和低价格。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：大容量、高速度）解析：14.双向传输总线可分为 1 和 2 两种。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：半双向、全双向）解析：15.输入输出系统
14、的 3 种控制方式是 1、直接存储器访问及 2。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：程序控制 IO、IO 处理机方式）解析：16.解释一条机器指令的微操作可归并成 1、 2 和执行三部分。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：取指令、分析）解析：17.开发并行性的途径主要有 1、 2 和时间重叠。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：资源共享、资源重复）解析：18.向量 1 处理和 2 处理既是向量的处理方式，也是向量的流水处理方式。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：纵向、分组纵横）解析：19.多处理系统中，要较好地
15、解决动态的资源分配和任务调度，让各处理机的 1 尽可能均衡，并要防止 2。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：负荷、死锁(顺序不能更改)）解析：20.从语义上讲，数据驱动计算的数据流是基于 1 和 2 的一种计算模型。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：异步性、函数性）解析：三、简答题(总题数：5，分数：10.00)21.简述数据描述符和标志符的差别。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)数据描述符与数据分开存放，用于描述所要访问的数据是整块的还是单个的，访问该数据块或数据元素所要的地址以及其他信息。 (2)标志符则是和每个数据相连的，合存在一
16、个存储单元中，用于描述单个数据的类型特征。)解析：22.简述软、硬件功能分配比例对计算机系统性能的影响。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)提高硬件功能的比例可提高解题速度，减少程序所需的存储空间，但会增加硬件成本、降低硬件利用率，降低计算机系统的灵活性和适应性。 (2)提高软件功能的比例可降低硬件成本，提高系统的灵活性、适应性，但解题速度会下降，软件设计费用和所需的存储器用量会增加。)解析：23.简述对中断分类的根据和分类的目的。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)分类根据：把中断源性质相近、中断处理过程类似的归为一类。 (2)分类目的：减少中断服务程序的入口，每一类
17、给一个中断服务程序总入口，再由软件分支转人相应的中断处理部分，可以减少中断服务程序入口地址形成的硬件数量。)解析：24.简述指令重叠解释的概念及实现重叠解释必须满足的要求。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)指令的重叠解释是在解释第 k 条指令的操作完成前，就可以开始解释第 k+1 条指令。 (2)实现重叠解释必须满足的要求：要解决主存的冲突；要解决“分析”与“执行”操作的并行；要解决“分析”与“执行”操作控制上的同步；要解决指令间各种相关的处理。)解析：25.简述数据流计算机存在的问题。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)如果题目数据相关性很强，并行性成分不多，会使其
18、效率比传统的 Neumann 型机低。 (2)给数据建立、识别、处理标记，需要花费较多的辅助开销和较大的存储空间。 (3)数据流计算机不保存数组。 (4)变量代表数值，程序员无法控制存储分配。 (5)互连网络设计困难，IO 系统不够完善。 (6)没有程序计数器，诊断和维护困难。)解析：四、简单应用题(总题数：2，分数：8.00)26.程序存放在单字交叉存储器中，设访存申请队的转移概率 =25，分别求出模 m=16 和 m=32 时每个存储周期能访问到的平均字数。由此可得到什么结论?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：每个存储周期能访问到的平均字数为 (1)当 m=16，=25时，代入上式
19、得即每个存储周期平均能访问到 396 个字。 (2)当 m=32，=25时，代入上式得 )解析：求向量 D=A(B+C)，向量为浮点数，各向量元素个数均为 N，参照 CRAY-1 方式分解为 3 条向量指令： V 3 存储器；访存取 A 送入 V 3 寄存器组 V 2 V 0 +K；B+CK V 4 V 2 V 3 ；KAD 当采用下列 3 种方式工作时，各需多少拍才能得到全部结果?（分数：6.00）(1).、和串行执行。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：在该向量运算中用到浮点加和浮点乘运算，CRAY-1 计算浮点加需要 6 拍，计算浮点乘需要 7 拍，数据存入寄存器需要 1 拍。 、
20、和串行执行所需要的时间为 7+N+7+N+8+N=22+3N(拍)解析：(2).和并行执行后，再执行。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：和并行执行后，再执行所需要的时间为 )解析：(3).采用链接技术。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：采用链接技术所需要的时间为 )解析：五、综合应用题(总题数：2，分数：6.00)设中断级屏蔽位“1”对应于开放，“0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如题 27 表所示。 （分数：4.00）(1).当中断响应优先次序为 1234 时，其中断处理次序是什么?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：中断处理顺序为 1432。)解析：(
21、2).如果所有的中断处理各需 3 个单位时间，中断响应和中断返回时间相对中断处理时间少得多。当计算机止在运行用户程序时，同时发生第 2、3 级中断请求，过两个单位时间后，又同时发生 1、4 级中断请求，试画出程序运行过程示意图。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：程序运行过程示意图如答 27 图所示。 )解析：27.若有下述程序： U=A+B V=U*B W=UA X=V-W Y=NA Z=X+Y 试用 FORK、JOIN 语句将其改写成可在多处理机上并行执行的程序。假设现为两台处理机，且除法速度最慢，加、减法速度最快。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：改写后的程序为 10 U=A+B FORK 30 20 V=U*B JOIN 2 GOTO 40 30 W=UA JOIN 2 40 FORK 60 50 X=V-W JOIN 2 GOTO 70 60 Y=VA JOIN 2 70 Z=X+Y)解析：
