自考计算机科学与技术之系统结构简答题.pdfVIP

简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

1.什么是虚拟存储器？它有什么特点和作用？

答：虚拟存储器是以主存与辅存为根据建立起来的一种存储体系，它使得程序能

够像访问主存储器一样访问外部存储器。虚拟存储器的地址空间可以大到CPU的

最大寻址范围。为了提高平均访存速度，将虚拟地址空间中访问最频繁的一小部

分寻址范围映像到主存储器，其余的地址空间映像到外存储器，这样使得存储系

统既具有外存的容量，又有接近于主存的访问速度。

2.并行处理计算机除分布处理、MPP和机群系统外，还有哪4种基本结构？及他

们各自解决的基本问题？

答：流水线计算机，阵列处理机，多处理机，数据流计算机。流水线计算机解决

拥塞控制，冲突防止，分支处理，指令和数据的相关处理，流水线重组，中断

处理，流水线调度以及作业顺序的控制等。阵列处理机解决处理单元灵活、规律

的互连模式和互联网络设计，存储器组织，数据在存储器中的分布算法，针对具

体应用题目的高效并行算法等问题，尽可能将标量循环运算转成向量运算以消除

循环，避免相关。多处理机解决处理机间互连和存储器组织等硬件结构，存储管

理，资源分配，任务分解，系统死锁的防止，进程间的通讯和同步，多处理机的

调度，系统保护等操作系统，高效并行算法和并行语言的设计等问题。数据流计

算机主要研究合适的硬件组织和结构，数据流程序图，能高效并行执行数据流语

言以及解决目前数据流机存在的某些问题。

3.简述超长指令机系统设计的基本原则。

答：超长指令机系统设计的原则：

(1)设立单一的控制流，只有一个控制器，每个时钟周期启动一条长指令；

(2)超长指令字被分成多个控制字段，每个字段直接独立地控制每个功能部件；

(3)含有大量的数据流通路和功能部件，由于编译器在编译时间已考虑可能出现

的数据相关，故控制硬件简单；

(4)在编译阶段完成超长指令中多个可并行操作的调度。

4.以IBM370为例说明为什么把中断分类以及分成几类。

答：为处理一个中断请求，要调出相应的中断处理程序，如果中断源数少，则可

用中断系统硬件直接形成相应中断服务程序入口，但对中大型多用途机器，中断

源数目很多，若为每个中断源单独形成入口，不仅硬件实现难，代价大，而且在

中断处理上没有必要，因不少中断源性质比较接近，可归成几类，这样可以对

每类给定一个中断服务程序入口，再由软件分支转入相应中断处理部分，这样可

以大大简化形成中断处理程序入口地址形成硬件。IBM370将中断分成6类，它们

是机器校验、管理程序调用、程序性、外部、输入/输出、重新启动。

5.采用重叠方式解决访主存冲突问题。具体的解决办法是什么？

答：采用重叠方式要解决好“取指k+1”和“分析k”在时间上重叠时的访主存冲

突问题。

具体的解决办法有三种：

(1)将操作数与指令分开放在两个各自独立编址，又可同时访问的存储器中。缺

点是主存总线控制及软件设计都比较麻烦。

(2)让主存采用多个分体交叉地并行的组成方式。存在的问题有时会发生分体冲

突而无法并行。

(3)在采用多分体交叉的并行主存基础上，再增设采用先进先出方式工作的指令

缓冲器，让主存能插空将后续的指令预取进指令缓冲器。

简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

1.简述实现软件移植的统一高级语言途径存在的问题。

答案：问题是至今虽然有上百种高级语言，但没有一种是对各种应用通用的。

第一，不同的用途要求语言的语法、语义结构不同；

第二，第二，人们对语言的基本结构看法不一；

第三，即使同一高级语言在不同厂家的机器上也不能完全通用；)

第四，人们不愿抛弃惯用的语言，不愿抛弃长期积累的、用原有语言编写且已被

实践证明是正确的软件。

2.简述设计RISC结构采用的基本技术。

答案：设计RISC结构用的基本技术有：

(1)按RISC一般原则设计；

(2)逻辑实现用硬联和微程序结合；

(3)用重叠寄存器窗口；

(4)指令用流水和延迟转移；

(5)优化设计编译系统。

3.设某系统的中断源的中断请求优先级分为4级，从高到低为1、2、3、4。设

中断级屏蔽位为“1”，对应屏蔽；中断级屏蔽位为“0”，对应开放。要求中断

处理次序与中断响应次序相同，请给出各级中断处理程序中断级屏蔽位的设置。

(要求：先进行文字说明，再画出中断级屏蔽

位表)

答案：要求中断处理次序为1、2、3、4，即要求：

中断处理程序1应屏蔽其他所有中断请求，包括同级的其他请求，以保证中断处

理程序1能优先执行完；

中断处理程序2屏蔽中断请求2、3和4，并对中断请求1开放；

中断处理程序3屏蔽中断请求3和4，并对中断请求