2025年04月高等教育自学考试《02325计算机系统结构》试题

参考答案 A

解析：尾数基值增大时，在尾数位数一定的情况下，能表示的数的个数减少，可表示的数变得更稀疏，这会导致运算中的精度损失减少。 但同时，由于数变得稀疏，对于相同的尾数表示范围，相对误差会增大，即表示的精度降低。答案：A

参考答案 D

参考答案 D

参考答案 C

参考答案 C

解析：1.首先明确Cube₃函数的原理： Cube₃函数是一种交换二进制地址第3位（从右往左，从0开始计数）的互连网络函数。 把13转化为二进制： 。2.然后根据Cube₃函数规则： 交换第3位（从右往左第3位，这里是1），得到新二进制数。原二进制数 交换第3位后变为 。 再将 转化为十进制， 。 所以13号处理器连接到的处理器号数是5号。答案：C

参考答案 B

参考答案 C

参考答案 A

解析：1.规格化浮点数尾数特点： 对于尾数基值且规格化的浮点数，其尾数形式为（x为0或1）。 当尾数位数m = 4时，最小的非负规格化尾数就是0.1000。2.将二进制尾数转换为十进制： 二进制数0.1000转换为十进制，根据二进制小数转换公式（这里）。 则。答案：A

参考答案 D

参考答案 A

参考答案 直连,交换（顺序可更改）

参考答案 效率,并行度

参考答案 数组多路通道,选择通道（顺序可更改）

参考答案 FIFO（先进先出）,LRU（或近期最少使用）（顺序可更改）

参考答案 高级语言,操作系统（次序可更改）

参考答案 数值,非数值

参考答案 指令流,数据流（顺序可更改）

参考答案 部件级流水,处理机级流水

参考答案 同构型,异构型（顺序可更改）

参考答案 由上而下（或由顶向底）,由下而上（或由底向顶）（顺序可更改）

参考答案 （1）归约机应当是面向函数式语言,或以函数式语言为机器语言的非Neumann型机器;<br />（2）具有大容量物理存储器并采用大虚存容量的虚拟存储器,具备高效的动态存储分配和管理的软、硬件支持;<br />（3）处理部分应当是一种有多个处理器或多个处理机并行的结构形式;<br />（4）采用适合于函数式程序运行的多处理器（机）互连的结构,最好采用树形方式的互连结构或多层次复合的互连结构形式;<br />（5）尽量把运行各种的结点机紧靠该进程所需用的数据安排, 并使运行时需相互通信的进程所占用的处理机也靠近,让各处理机的负荷平衡。

参考答案 （1）超标量处理机是利用资源重复, 设置多个执行部件寄存器堆端口;<br />（2）超流水处理机是着重开发时间并行, 在公共的硬件上采用较短的时钟周期, 深度流水来提高速度, 需使用高速的时钟机制来实现。

参考答案 阻塞式网络产生阻塞的原因是组成互连网络的开关状态数不够多。<br />解决方法是:可以采用循环多级网络的方法来处理,在互连网络的输出端设置锁存器,使数据在时间上顺序通行两次。 将 \（log _{2} ~N\） 级的N个入端和N个出端的互连网络和它的逆网络连在一起,省去中间完全重复的一级,得到总级数为 \（2 log _{2} ~N-1\） 级的全排列网络。

参考答案 以软件为基础实现多 Cache 的一致性的处理方法的优点是可以降低硬件的复杂性,降低对互连网络通信量的要求,因而性价比较高;<br />其缺点是软件的可靠性及编译程序的编写困难。<br />应用场合是处理机数较多的多处理机系统上。

参考答案 （1）确定指令系统时,只选择使用频度很高的指令,再增加少量能有效支持操作系统、高级语言实现及其他功能的指令;<br />（2）减少指令系统所用寻址方式种类;<br />（3）让所有指令都在一个机器周期内完成;<br />（4）扩大通用寄存器数,尽量减少访存;<br />（5）大多数指令都用硬联控制实现,少数指令用微程序实现;<br />（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。

参考答案 依题意 \（p=4\） , \（r_{m}=8\） , \（m=15\） 则 \（m'=m /[log _{2} r_{m}]=5\） <br />（1）最小阶值:0<br />（2）最大阶值: \（2^{p}-1=2^{4}-1=15\） <br />（3）阶的个数: \（2^{p}=16\） <br />（4）最大尾数值: \（1-r_{m}^{-m'}=1-8^{-5}\） <br />（5）可表示的最小值: \（r_{m}^{-1}=8^{-1}=1 / 8\） <br />（6）可表示的最大值: \（r_{m}^{2 p-1} \cdot（1-r_{m}^{-m'}）=8^{15} \times（1-8^{-5}）\） <br />（7）可表示的数的个数: \（2^{p} \cdot r_{m}^{m'}（1-\frac{1}{r_{m}}）=7 ×2^{6}\）

参考答案 （1）解题算法为 \（（a_{1} ×b_{1}+a_{2} ×b_{2}）+（a_{3} ×b_{3}+a_{4} ×b_{4}）\） <br />（2）完成该运算的时空图如答 27图所示。（7分,每错一处扣1分,扣满7分为止）<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193224827211776.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />计算时间为14Δt ｡

参考答案 （1）延迟禁止表 \（F={1,5}\） ,冲突向量 \（C=（10001）\） ;<br />（2）流水线状态转移图如答 28图;（3分,错1处扣1分,扣满为止）<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193225062092800.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />（3）各种调度方案的平均间隔拍数如答 28 表所示。（3分,错1处扣1分,扣满为止）<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193225133395968.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />从答 28 表可得最小平均间隔拍数2,最佳调度方案为每隔2拍送一条指令。

参考答案 （1）改写后的程序为:（5分,每错一处扣1分,扣满5分为止）<br />FORK 20<br />10 C=A*B<br />JOIN 2<br />GOTO 30<br />20 D=A+B<br />JOIN 2<br />30 FORK 50<br />40 G=E*C<br />JOIN 2<br />GOTO 60<br />50 H=F+D<br />JOIN 2<br />60 I=G+H<br />（2）在两台处理机的系统上运行的时间关系图如答29 图所示。（5分,每错一处扣1分,扣满5分为止） <img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193225213087744.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;">