2009年4月自考计算机系统结构试卷答案
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2009年4月自考计算机系统结构试卷 答案
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)
1、D 2、D 3、C 4、B 5、D
6、C 7、A 8、C 9、B 10、B
二、填空题(本大题共20空，每空1分，共20分)
11.通用片 用户片 12. 资源重复 资源共享
13.标志符数据 数据描述符 14.系统软件 中断级屏蔽
15.顺序 顺序 16.程序 主存
17.静态 动态 18.相关专用通路 降低速度
19. log2（N/2） 20.粗 21.知识库机、推理机
三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)
22.答案：
(1) 系统结构设计考虑是否要设置乘法指令；（2分）
(2) 计算机组成设计考虑是否要配置高速的乘法器；（2分）
(3) 计算机实现考虑的是组成高速乘法器或加法—移位器的器件集成度、类型、数量以及微组装技术。（2分）
23.设计RISC的一般原则：
(1) 确定指令系统时，只选择使用频度很高的那些指令，再增加少量能有效支持操作系统、高级语言实现及其它功能的指令，大大减少指令条数，使之一般不超过100条；
(2) 减少指令系统所用寻址方式种类，一般不超过两种；
(3) 让所有的指令都在一个机器周期内完成；
(4) 扩大通用寄存器数，一般不少于32个，尽量减少访存，只有存取指令访存；
(5) 为提高指令执行速度，大多数指令都用硬联控制实现，少数指令才用微程序实现；
(6) 通过精简指令和优化设计编译程序，简单有效地支持高级语言的实现。（以上每点1分）
24.
(1) 回写法:CPU只写入Cache,不写入主存,仅当Cache块替换时,才先写回主存后再替换。(2分)这种方法要求对每个Cache块增加一个修改位的资源开销；（1分）
(2) 写直达法：CPU每次写Cache的同时，也通过直接通路写入主存。（2分）这种方法要增加写主存的时间开销。（1分）
25.答案：全局性相关是指转移指令与其后续指令之间的相关。处理方法有：
(1) 猜测法，猜选其中一个分支继续流入，待条件码形成后再决定是继续执行，还是作废，按另一条重新流入；
(2) 提前形成转移所需的条件，包括指令内或程序段内条件码的提前生成；
(3) 加快短循环程序的处理，判断如属于短循环，将循环体各指令一次取入指令缓冲器中，停止预取指令；猜选分支恒选循环分支。
(4) 采取延迟转移，不必增加硬件，在编译生成目标指令程序时，将转移指令与其前面不相关的一条或多条指令交换位置，让成功转移总是延迟到在这一条或多条指令执行之后再进行。
（处理方法写了 一种2分，两种3分，三种4分。）
26.可实现N个人端的所有N！种排列的网络称全排列网络，即N个端所有一到一的传送都不会发生传送路径使用冲突的互连网络称全排列网络（2分）。实现全排列网络的两种方法是：
（1）在多级互联网络的输出端设置锁存器，使输出端的数据再一次通过多级互联网络；（2分）
（2）将两个多级互联网络，即一个正网络和一个逆网络串接起来，合并掉中间的一级，组成2log2（N）-1级的多级网络。（2分）
四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
27.（1）可表示的最小尾数值； 1*10（-1）=0.1（3分）
（2）可表示的最大值；
10（2（3）-1）*（1-10（-2））=99*10（5）（4分）
（3）可表示的尾数个数。
10（2）*（10-1）/10=90(3分)
28.（1）
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页地址流
2 3 5 2 4
0 1 2 4 6
0 5 5 5 5 5 5 5 5 2 2 2
1 4 4 4 4 4 6
2 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1
3 2 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0
命中 H H H H H
（2）H=5/10=50%(2分)
五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
29.（1）优化公式：x=a*b+(a*c)*(d*e)+f*(g+1)
（2）
Tp=4（2分）
T1=8（2分）
Sp=8/4=2(1分)
Ep=Sp/P=2/3(1分)
30.（1）冲突向量c=（101）（2分）
