2021年4月高等教育自学考试计算机系统结构试卷解析

"该资源为2021年4月份高等教育自学考试的计算机系统结构试卷，包括选择题和非选择题部分，主要测试考生对于计算机系统结构的理解与应用能力，涉及内存设计、堆栈型计算机的优势、中断响应优先级、主存命中率的影响因素、流水线技术、多处理机互连结构、处理机类型、数据相关性处理以及归约机的特性等多个知识点。" 详细知识点说明： 1. 计算机系统结构设计：在内存设计上，计算机系统结构需要考虑容量、编址方式以及可能的存储器组织结构，例如单体交叉或多体交叉存储器。 2. 堆栈型计算机：堆栈型计算机因其特有的数据结构，能够支持先进先出类解题算法，更利于支持子程序的嵌套和递归调用，从而提高某些类型计算任务的效率。 3. 中断响应优先级：中断响应优先级通常由高到低排序，例如访管中断、程序性中断、机器故障中断等，不同中断类型有不同的处理优先级。 4. 主存命中率：影响主存命中率的因素包括程序地址流、替换算法和分配给程序的实页数，而主存总线结构通常不会直接影响命中率。 5. 流水线技术：多功能流水线允许各个功能段在同一时间执行不同的运算或功能，动态流水线则指在运行过程中可以改变其连接方式，以适应不同类型的运算。 6. 多处理机互连结构：分布式结构的多处理机机间互连可以采用开关枢纽结构、环形互连、交叉开关或者多端口存储器等形式，每种结构有其特定的适用场景和优势。 7. 处理机类型：ILLIACIV处理机属于单指令流多数据流（SIMD）系统，适用于并行处理大量相同操作的数据。 8. 数据相关性处理：在多处理机环境中，若存在“先读后写”的数据反相关，需要通过同步控制来确保正确执行，满足特定条件（如指令交换律）的情况下，可以实现串行化执行。 9. 数据流计算机：数据流计算机采用数据驱动的策略，即边求值边计算，而非传统的请求式求值或滞后求值。 10. 归约机：归约机是针对函数式语言设计的机器，采用多处理器结构，具有大容量物理存储器，并且其处理部件需要支持并行处理。 11. 软件移植与模拟：软件可以通过硬件模拟或解释器来实现跨平台运行，解释器可以将一种高级语言的程序解释成目标平台可以理解的指令执行。 这些知识点覆盖了计算机系统结构的基础概念、核心组件和高级主题，反映了自学考试中可能遇到的复杂问题。考生需要深入理解和掌握这些内容，以应对考试挑战。