2017年11月网络规划设计师上午真题解析
118页1、试题1 2017年11月软考网络规划设计师上午真题解析 某计算机系统采用5级流水线结构执行指令 设每条指令的执行由取指令 2 t 分析指令 1 t 取操作数 3 t 运算 1 t 写回结果 2 t 组成 并分别用5个子部件完成 该流水线的最大吞吐率为 1 若连续向流水 线拉入10条指令 则该流水线的加速比为 2 A 1 9 t B 1 3 t C 1 2 t D 1 1 t 解析 吞吐率 指的是计算机中的流水线在特定的时间内可以处理的任务或 输出数据的结果的数量 流水线的吞吐率可以进一步分为最大吞吐率 和实际吞吐率 它们主要和流水段的处理时间 缓存寄存器的延迟时 间有关 流水段的处理时间越长 缓存寄存器的延迟时间越大 那么 这条流水线的吞吐量就越小 流水线吞吐率计算公式TP n Tk n为任务数 Tk是处理完成n个任务所用的时间 流水线最大吞吐率TPmax 1 max T1 T2 Tk 答案 B 试题2 某计算机系统采用5级流水线结构执行指令 设每条指令的执行由取指令 2 t 分析指令 1 t 取操作数 3 t 运算 1 t 写回结果 2 t 组成 并分别用5个子部件完成 该流水线的最
2、大吞吐率为 1 若连续向流水线拉 入10条指令 则该流水线的加速比为 2 A 1 10 B 2 1 C 5 2 D 3 1 解析 加速比是指某一流水线如果采用串行模式之后所用的时间T0和采用流 水线模式后所用时间T的比值 数值越大 说明这条流水线的工作安 排方式越好 计算方式即为使用流水线技术花费时间 10 2 1 3 1 2 T 90 T 使用流水线技术花费时间 一条指令时间 k 1 最长执行阶段时间 9 10 1 3 T 36 T 加速比即为90 T 36 T 5 2 答案 C 试题3 RISC 精简指令系统计算机 是计算机系统的基础技术之一 其特点不包括 A 指令长度固定 指令种类尽量少 B 寻址方式尽量丰富 指令功能尽可能强 C 增加寄存器数目 以减少访存次数 D 用硬布线电路实现指令解码 以尽快完成指令译码 解析 RISC是简化指令集计算机的简略缩写 其风格是强调计算机结构的简 单性和高效性 RISC设计是从足够的不可缺少的指令集开始的 它的 速度比那些具有传统复杂指令组计算机结构的机器快得多 而且RISC 机由于其较简洁的设计 较易使用 故具有更短的研制开发周期 RISC结
3、构一般具有如下的一些特点 单周期的执行 它统一用单周期指令 从根本上克服了CISC指令周 期数有长有短 造成运行中偶发性不确定 致使运行失常的问题 采用高效的流水线操作 使指令在流水线中并行地操作 从而提 高处理数据和指令的速度 无微代码的硬连线控制 微代码的使用会增加复杂性和每条指令 的执行周期 解析 指令格式的规格化和简单化 为与流水线结构相适应且提高流水 线的效率 指令的格式必须趋于简单和固定的规式 比如指令采用16 位或32位的固定的长度 并且指令中的操作码字段 操作数字段都尽 可能具有统一的格式 此外 尽量减少寻址方式 从而使硬件逻辑部 件简化且缩短译码时间 同时也提高了机器执行效率和可靠性 采用面向寄存器堆的指令 RISC结构采用大量的寄存器 寄存器 操作指令 使指令系统更为精简 控制部件更为简化 指令执行速度 大大提高 由于VLSI技术的迅速发展 使得在一个芯片上做大量的寄 存器成为可能 这也促成了RISC结构的实现 解析 采用装入 存储指令结构 在CISC结构中 大量设置存储器 存 储器操作指令 频繁地访问内存 将会使执行速度降低 RISC结构的 指令系统中 只有装入
4、存储指令可以访问内存 而其它指令均在寄 存器之间对数据进行处理 用装入指令从内存中将数据取出 送到寄 存器 在寄存器之间对数据进行快速处理 并将它暂存在那里 以便 再有需要时 不必再次访问内存 在适当的时候 使用一条存储指令 再将这个数据送回内存 采用这种方法可以提高指令执行的速度 注重编译的优化 力求有效地支撑高级语言程序 通常使用的单片机中 MCS一51系列的单片机属于CISC的体系结构 AVR系列的单片机则属于RISC的体系结构 答案 B 试题4 5 在磁盘上存储数据的排列方式会影响I O服务的总时间 假设每磁道划分成10个物 理块 每块存放1个逻辑记录 逻辑记录 R1 R2 R10存放在同一个磁道上 记录的安排顺序如下表所示 假定磁盘的旋转速度为30ms 周 磁头当前处在R1的开始处 若系统顺序处理这些 记录 使用单缓冲区 每个记录处 理时间为 6ms 则处理这10个记录的最长时间 为 4 若对信息存储进行优化分布后 处理10个记录的最少时间为 5 试题4 4 A 189ms B 208 ms C 289 ms D 306 ms 5 A 60 ms B 90 ms C 109
5、ms D 180 ms 解析 由此可见 系统从处理完逻辑记录R1到处理完逻辑记录R2所花费的时间是 t4 24ms 3ms 6ms 33ms 根据题意 每磁道划分成10个物理块 每块存放1个逻辑记录 和 磁盘的旋转速度 为30ms 周 得 系统读取每一个逻辑记录的时间t1 30ms 10 3ms 如果逻辑记录R1 R10按表所示的顺序存放在同一个磁道 根据题意 系统使用 单缓冲区 每个记录处理时间为6ms 那么系统读出并处理完逻辑记录R1 所 花费的时间是t2 3ms 6ms 9ms 由于处理完逻辑记录R1之后 此时磁头已转到记录R4的开始处 因此为了读出逻 辑记录R2 磁盘必须继续转到逻辑记录R2的开始处 这一过程磁头将经过8个逻 辑记录 所花费的时间为t3 24ms 解析 答案 4 D 5 B 对于逻辑记录R3 R10处理时间的分析过程类似逻辑记录R2的分析过程 因此 处理按表顺序存放的R1 R10这10个记录的总时间t5 t2 t4 9 9ms 33ms 9 306ms 若要求对信息存储进行优化分布使处理10个逻辑记录的时间最少 那么就必须满 足当读出前一个逻辑记录 如R1 并处
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