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高等教育自学考试《02325计算机系统结构》模拟试卷三

02325计算机系统结构 / 模拟试卷　共 29 题　更新于 2026-09-28

一、单选题

下列每小题的选项中，只有一项是最符合题意的正确答案，多选、错选或不选均不得分。

1.
在计算机系统的多级层次结构中,下列哪项一般用机器语言程序解释作业控制语句（　）
  • A.应用语言机器级
  • B.高级语言机器级
  • C.汇编语言机器级
  • D.操作系统机器级

参考答案D

解析操作系统机器级负责管理系统资源和控制程序运行，作业控制语句用于对作业进行管理等操作，通常由操作系统机器级用机器语言程序解释。应用语言机器级是面向特定应用的，高级语言机器级处理高级语言相关翻译，汇编语言机器级处理汇编语言到机器语言的转换，它们都不主要负责解释作业控制语句。答案：D
2.
下列不属于面向高级语言的优化实现改进指令系统途径的是（　）
  • A.通过对源程序中各种高级语言语句的使用频度进行统计来分析改进
  • B.面向编译,优化代码生成来改进
  • C.改进指令系统,使它与各种语言间的语义差距都有同等的扩大
  • D.发展高级语言计算机

参考答案C

解析选项A通过统计高级语言语句使用频度分析改进，有助于优化指令系统面向高级语言。 选项B面向编译优化代码生成，也是为了更好地使指令系统适配高级语言。 选项D发展高级语言计算机，目的也是围绕高级语言对指令系统等进行优化。 而选项C使指令系统与各种语言间语义差距同等扩大，这不利于面向高级语言进行优化，反而加大了指令系统与高级语言的隔阂。答案：C
3.
下列不属于IBM 370系统的6种中断分类的是（　）
  • A.机器校验
  • B.管理程序调用
  • C.输入/输出
  • D.内部

参考答案D

解析IBM 370系统6种中断分类包括机器校验、访管（即管理程序调用）、程序性、外部、输入/输出、重新启动。内部不属于其6种中断分类。答案选D。
4.
下列选项中不属于段式管理虚地址的组成部分的是（　）
  • A.基号
  • B.段号
  • C.虚页号
  • D.段内位移

参考答案C

解析段式管理虚地址由段号和段内位移组成，有的系统还可能包含基号（用于标识不同程序等）。而虚页号是页式管理相关概念，不属于段式管理虚地址组成部分。答案：C
5.
运算器内浮点加的流水属于（　）
  • A.部件级流水
  • B.元件级流水
  • C.处理机级
  • D.系统级

参考答案A

解析运算器是计算机的一个部件，运算器内浮点加的流水属于部件级流水，它是在运算器这个部件内部实现流水操作。答案：A
6.
下列选项中不属于向量的流水处理方式的是（　）
  • A.向量横向处理方式
  • B.向量纵向处理方式
  • C.向量垂直处理方式
  • D.分组纵横处理方式

参考答案A

7.
下列对多处理机的描述错误的是（　）
  • A.两台以上的处理机
  • B.独立I/O子系统
  • C.机间经共享主存或高速通信网络通信
  • D.在统一操作系统下

参考答案B

8.
实现软件移植的技术不包括（　）
  • A.统一高级语言
  • B.统一汇编语言
  • C.采用系列机
  • D.模拟和仿真

参考答案B

解析统一高级语言可让软件在不同系统上基于相同高级语言代码进行开发和运行，有助于移植，如C语言等可跨平台。 采用系列机，有共同的基本体系结构，软件兼容性好，便于移植。 模拟和仿真是实现软件在不同硬件环境运行的重要技术手段，能解决指令系统不同等问题，利于移植。 汇编语言与硬件紧密相关，不同硬件平台的汇编语言差异大，难以通过统一汇编语言实现软件移植。答案：B
9.
不属于计算机系统结构属性的是（　）
  • A.数据类型和数据格式
  • B.主存速度
  • C.寻址方式
  • D.指令系统

参考答案B

解析计算机系统结构主要研究计算机系统的软、硬件交界面，即机器语言程序员所看到的传统机器级的属性。 数据类型和数据格式、寻址方式、指令系统都属于机器语言程序员能看到的计算机系统结构属性。 而主存速度更多是计算机组成与实现方面的内容，侧重于硬件内部的性能指标，不属于计算机系统结构属性。答案：B
10.
SIMD互连网络是（　）
  • A.连接多个计算机的
  • B.连接多个处理机的
  • C.单级互连
  • D.多级互连

参考答案B

解析SIMD（单指令多数据）互连网络主要用于连接多个处理机，以实现并行处理。答案：B

二、填空题

请输入正确的答案，多个答案中间用分号隔开。

11.
计算机系统的多级层次结构中,M0用硬件实现,M1用______实现,M2到M5大多使用软件实现。

参考答案微程序（固件）

12.
______指的是能由计算机硬件识别和引用的数据类型,表现在它有对这种类型的数据进行操作的指令和运算部件。

参考答案数据表示

13.
能并行读出多个CPU字的单体多字和多体单字、多体多字的交叉访问主存系统被称为______。

参考答案并行主存系统

14.
______是让构成存储系统的几种不同的存储器之间配上辅助软、硬件,使之从应用程序员角度来看,它们在逻辑上是一个整体。

参考答案存储体系

15.
解释一条机器指令的微操作可归并成取______、______和执行三部分。

参考答案指令；分析

16.
向量处理机是有向量数据表示的处理机,分______和______两类。

参考答案向量流水处理机；阵列处理机

17.
多处理机有3种形式,分别是______和分布型。

参考答案同构型；异构型

18.
多处理机与单指令流多数据流的阵列处理机相比,有很大的差别,其差别主要来源于______不同。

参考答案并行性的等级

19.
数据驱动的数据流方式中数据是以______方式直接在指令之间传递的。

参考答案数据令牌

20.
______是程序员编程用的地址, ______是程序在主存中的实际地址。

参考答案逻辑地址；物理地址

三、简答题

主观题不参与评分，请参考答案自行评分。

21.
软、硬件取舍的基本原则是什么?

参考答案软、硬件取舍的基本原则是:<br />（1）应考虑现有硬、器件（主要是逻辑器件和存储器件）条件下,系统要有高的性能价格比,主要从实现费用、速度和其他性能要求来综合考虑。<br />（2）要考虑准备采用和可能采用的组成技术,使之尽可能不要过多或不合理地限制各种组成、实现技术的采用。<br />（3）不能仅从“硬”的角度考虑如何便于应用组成技术的成果和便于发挥器件技术的进展,还应从“软”的角度把如何为编译和操作系统的实现以及为高级语言程序的设计提供更多、更好的硬件支持放在首位。

22.
简述采用RISC技术的好处。

参考答案（1）简化指令系统设计,适合VLSI实现。<br />（2）提高计算机的执行速度和效率。指令系统的精简可以加快指令的译码。<br />（3）降低设计成本,提高系统的可靠性。采用相对简单的控制器,缩短了设计周期,减少了 设计错误和产品设计中被作废的可能性,这些均会影响设计成本的降低,系统的可靠性提高。<br />（4）可直接支持高级语言的实现,简化编译程序的设计。

23.
简述中断的含义。

参考答案CPU中止正在执行的程序,转去处理随机提出的请求,待处理完后,再回到原先被打断的程序继续恢复执行的过程称为中断。

24.
简述互连网络设计的目标。

参考答案互联网络的设计目标是:结构不要过分复杂,以降低成本;互联要灵活,以满足算法和应用的需要;处理单元间信息交换所需的传送步数要尽可能少,以提高速度性能;能用规整单一的基本构件组合而成,或者经多次通过或者经多级连接来实现复杂的互联,使模块性好,以便于用VLSI实现并满足系统的可扩充性。

25.
简述实现软件移植的技术途径及其适用环境。

参考答案实现软件移植的技术途径及其适用环境:<br />（1）统一高级语言;适用于结构完全相同以至完全不同的机器之间的高级语言程序应用软件的移植;<br />（2）采用系列机;适用于结构相同或相近的机器之间的汇编语言应用软件和部分系统软件的移植;<br />（3）模拟与仿真;适用于结构不同的机器之间的机器语言程序的移植。

四、简单应用题

主观题不参与评分，请参考答案自行评分。

26.
由霍纳法则给定表达式E=（a+b+g）+c（d+ef）,根据多处理机并行算法给运算加速,通过树形方法计算并行处理的处理机机数P,级数Tp、加速比Sp和设备利用率Ep。

参考答案（P251-253）<br />若使用单处理机,P=1,T <sub>1</sub>=6<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193218514784256.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />P=2<br />T<sub>p</sub>=4<br />S<sub>p</sub>=T<sub>1</sub>/T<sub>p</sub>=6/4=3/2<br />E<sub>p</sub>=S<sub>p</sub>/P=3/4

27.
处理器具有一个静态双功能流水线,如题27图所示,其中1→2→3→5为乘法流水线,1→4→5为加法流水线,每段经过时间均为Δt。处理器中每个部件的输出均可直接送到任何部件的输入或存入缓冲器中,其间的传送延时以及功能切换的时间忽略不计。现有长度为4的向量A和B,在此处理器上计算向量点积 题目图片。
题目图片
（1）设计合理的算法,使得完成计算的时间最少。
（2）画出流水线完成该计算的时空图,并求出计算时间。

参考答案（1）解题算法为（a1×b1+a2×b2）+（a3×b3+a4×b4）<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/1972193218820968448.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />计算时间为14Δt。

五、综合应用题

主观题不参与评分，请参考答案自行评分。

28.
某 Cache主存存储层次,主存有8块（0~7, Cache有4块（0~3）,采用组相联映像,组内块数是2块,使用LRU替换算法。
（1）画出主存、 Cache块的影响对应关系示意图。
（2）对于如下主存块地址流:0、1、3、2、7、3、5、7、4、6,画出 Cache内各块的实际替换过程图,并计算此期间 Cache的命中率H。

参考答案（P134~143）<br />（1）<img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193218900660224.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />主存的第0、1、4、5块只能映像装入或替换Cache块中的0、1块的内容,主存的第2、3、6、7块只能映像 Cache装入或替换块中的2、3块的内容。<br />（2）<img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193219030683648.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"><br />Cache块的命中率H=1/10

29.
【综合应用题】若有下述程序:
C=A*B
D=A+B
G=E*C
H=F+D
I=G+H
（1）利用FORK、JOIN语句将其改写成可在多处理机上并行执行的程序。
（2）假设乘法运算时间比加法运算时间长画出该程序在有两台处理机的系统上运行的时间关系图。

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 /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193219152318464.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;"> （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）<br /><img src="https://img.huikao8.com/huixue_img/importSubject/1972193219265564672.png" alt="题目图片" style="max-width:100%;height:auto;vertical-align:middle;">