2024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 D

参考答案 A

参考答案 C

参考答案 C

参考答案 D

解析：单级立方体互连函数Cube（i表示二进制位序号），对于有n个处理器（），其原理是将处理器编号的二进制表示中第i位取反来得到相连处理器编号。这里n = 16，则k = 4，7的二进制表示为0111。 单级立方体互连函数Cube通常指Cube，将0111的最低位取反，得到0110，0110转换为十进制是6；但一般也会考虑Cube，0111次低位取反得0011，转换为十进制是3；考虑Cube，0111第三位取反得1111，转换为十进制是15；考虑Cube，0111最高位取反得1111（同样是15） 。答案：D

参考答案 D

参考答案 B

参考答案 C

参考答案 A

参考答案 A

参考答案 猜测法，延迟转移（顺序可更改）<br />解析：标量流水线处理机解决全局相关问题的方法包括猜测法、加快和提前形成条件码、 延迟转换和加快短循环程序的处理。

参考答案 功能部件使用，源寄存器（顺序可更改）<br />解析：CRAY-1向量处理机有一个显著特点是只要不出现功能部件使用冲突和源寄存器冲突，均可使 有数据相关的向量指令能在大部分时间并行执行。

参考答案 芯片，系统<br />解析：总线按在系统中的位置分芯片级、板级和系统级。

参考答案 各级界面，功能（顺序不能更改）<br />解析：计算机系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配。

参考答案 细粒度，粗粒度（顺序不能更改）<br />解析：任务粒度的大小会影响多处理机的性能，对于处理机之间通信较少的应用程序宜用细粒度处理，而要求冗长的计算宜用粗粒度处理。（注：填“粗粒度”或“细粒度”）

参考答案 存储器，互连网络（顺序不能更改）<br />解析：阵列处理机的两种构形的主要差别在于存储器的组成方式和互连网络的作用不同。

参考答案 功能，格式（顺序不能更改）.<br />解析：指令系统的设计包括指令功能和指令格式的设计。

参考答案 系统级（或宏），处理机级（顺序不能更改）<br />解析：构成计算机系统的多个处理机之间的流水称为系统级（宏）流水，处理机的各部件之间的 流水则称为处理机级流水。

参考答案 串归约，图归约（顺序可更改）<br />解析：根据机器内部对函数表达式所用不同的存储方式划分，归约机的归约方式可以分为串归约和图归约两类

参考答案 排队器，中断级屏蔽位（顺序不能更改）<br />解析：中断响应次序是用排队器硬件实现，中断处理次序可以通过设置的中断级屏蔽位寄存器的值加以改变。

参考答案 （1）阵列处理机利用的是资源重复，流水线处理机利用的是时间重叠;<br />（2）阵列处理机利用的是并行性中的同时性，流水线处理机利用的是并行性中的并发性;<br />（3）阵列处理机使用简单、规整的互连网络来确定处理单元之间的连接，流水线处理机的功能部件一般比较固定。

参考答案 中断系统的作用是对程序的监视和跟踪、人机联系、故障处理、多道程序和分时处理、实时处理、目态程序和操作系统的联系、I/O处理、多处理机系统中各机的联系等。（6分，以上8点任写6点即可得6分）。

参考答案 多处理机是指有两台以上的处理机，共享I/O子系统，机间经共享主存或高速通信网络通信，在统一操作系统控制下，协同求解大而复杂问题的计算机系统。根据硬件构形不同，多处理机可分紧耦合和松耦合两种。

参考答案 设计多处理机的目的：<br />（1）通过多台处理机对多个作业、任务进行并行执行来提高解题速度，从而提高系统的整体性能;<br />（2）使用冗余的多个处理机通过重新组织来提高系统的可靠性、适应性和可用性。

参考答案 多处理机并行任务派生FORK语句的形式为FORKm，其中m为新进程开始的标号;执行FORKm语句时，派生出标号为m开始的新进程，具体为：准备好这个新进程启动和执行所必需的信息;如果是共享主存，则产生存储器指针、映像函数和访问权数据;将空闲的处理机分配给派生的新进程，如果没有空闲处理机，则让他们排队等待;继续在原处理机上执行FORK语句的原进程。

参考答案 <img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193248093016064.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;">

参考答案 （1）该PM2I单级网络共有5种不同的互连函数。<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193248193679360.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />（2）5号处理单元可直接将数据送到1、3、4、6、7号处理单元上。<br />（3）该PM2I单级网络中两个处理单元的最大距离是4。

参考答案 解：（1）改写的并行程序为<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193248319508480.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />（2）在2台处理机的系统上运行的时间关系图如答28图所示。<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193248361451520.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;">

参考答案 （1）中断处理次序为1→2→4→3。<br />（2）程序运行过程示意图如答29图所示。在该图中，粗短线表示交换程序状态字的时间。（8分，每错一处扣1分，扣满8分为止）<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193248483086336.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;">