计算机系统结构模拟试题

作者名：不祥 来源：网友提供　05年6月9日

一、填空题(每空1分，共14分)

1、( )和( )是实现语言的两种基本技术。

2、传统机器级所具有的属性是高级语言程序员所( )的，即对高级语言程序员是( )的.........

3、有效地址( )上界或( )下界，即出现越界错

4、相关有“先写后读”相关、( )相关和( )相关三种。

5、广义说来，并行性既包含( )性，又包含( )性。

6、在组相联映象中，若组内块数为1，则组相联映象变成了( )。

7、计算机系统的设计方法有( )、( )和( )三种。

二、名词解释题(每题3分，共15分)

1、数据表示

2、地址映象

3、数据流

4、四功能交换开关

5、仿真

三、回答下列问题(每题5分，共25分阶段)

1、什么是程序的可移植性？实现程序可移植性的方法有哪几种？

解： 程序的可移植性是指一个程序可不经修改地由一台机器搬到另一台机器上运行。实现程序可移植性的方法有：

⑴统一高级语言；

⑵系列机；

⑶模拟与仿真。

2、简述计算机系统的多级层次结构。

答：

⑴第1级：微程序机器级；

⑵第2级：传统机器级；

⑶第3级：操作系统虚拟机；

⑷第4级：汇编语言虚拟机；

⑸第5级：高级语言虚拟机；

⑹第6级：应用语言虚拟机；

3、用指令表达式举例说明CRAY-1机“向量链接”的优点。

答：

⑴V2←V0+V1

⑵V4←V2*V3

    这两条向量指令因V2数据相关，本不能并行执行，但若利用“向量链接”特性，将第⑴条指令的结果送入V2的同时，直接送入第⑵条指令所用的功能部件，则这两条指令因链接可以并行执行。

4、试比较“Cache-主存”层次和“主存-辅存”层次的特点。(从目的、存贮管理的实现、相邻访问时间比、典型块的长度、处理机

对第二级访问的方式等5个方面进行比较)。

５、多处理机和并行处理机在结构灵活上有何区别？

答：

多处理机能适应更为多样的算法，有较强的通用性；处理机的数目较少；互连拓朴结构较复杂，有较好的结构灵活性。

并行处理机结构主要是针对特定算法，带有较强的专用性；处理单元数量多；互连拓朴结构有限、固定。

四、(12分)某台计算机有9条指令，其使用频度如下：

试分别用Huffman编码(要求画出Huffman树)如“2位--4位--6位”等长扩展码为其编码。(注：编码方案不唯一，但各个码的码长是

唯一的)

五、(12分)有一条由６段组成的静态多功能流水线，如下图所示：

图中“Ａ”加法流水线,"B"为乘法流水线。假定该流水线S6送出的结果可以直接返回到S1的入端或暂存于相应寄存器。若用该流水线计算

(∏为连乘符号),试按照最快的处理方式:

⑴ (8分)画出其处理过程的时--空图；

⑵ (4分)计算其实际吞吐率和效率。

六、(12分)有一个页式虚拟存贮器，采用LRU替换算法。现要运行程序A和程序B，已知它们在运行过程中访问程序空间的页地址流分

别为：

程序A：5,6,2,1,6,5,7,3,6,2,3,1

程序B：14,12,14,9,8,12,14,8,13,9,12,14

⑴ (8分)若分别单独运行，试对于程序A程序B，分别求：为获得可能最高的命中率，至少应分配给该程序几个实页？其可能的最高命

        中率是多少？

⑵ (4分)若同时运行程序A和程序B,且实存只有8个页面,试问为这两道程序各分配多少页最合理?

答：

(1)(8分)

程序A：6页，最高命中率为50%

程序B：5页，最高命中率为7/12

⑵ (4分)

当分配给程序A：3页，分配给程序B：5页时，最为合理。

七、(10分)

⑴ (4分)画出3级立方体互连网络；

⑵ (3分)若要实现0→6,6→0的通信,试写出级控制信号；(设“1”表示交换，“0”表示直送)

⑶ (3分)STARAN网络与间接二进制n方体网络有何差别?