计算机体系结构期末考试试题及答案
计算机体系结构期末考试试题及答案
填空题
1.从2002年以来,计算机性能的年增长率下降到了约30%。其主要原因是:①大功耗问题;②可以进一
步有效地开发的指令级并行性已经很少;③存储器访问速度的提高缓慢。
2. 可移植性是指一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上运行。实现可移植性的常用方法有3种:系列机,模拟和仿真,统一高级语言。
2.通用寄存器型指令集结构计算机在灵活性和提高性能方面有明显的优势。主要体现在①寄存器的访问
速度比存储器快;②对编译器而言,能更加容易有效地分配和使用寄存器;③寄存器可以用来存放变量。
3.MIPS的数据寻址方式只有立即数寻址和偏移量寻址。
4.向量处理机的结构由所采用的向量处理方式决定。有两种典型的结构;存储器-存储器型结构和寄存器-
寄存器型结构。
5.Cache-主存层次的工作由硬件实现,对系统程序员是透明的。
6.降低Cache不命中率最直接的方法是增加Cache的容量。不过,这种方法不但会增加成本,而且还可
能增加命中时间,这种方法在片外Cache中用得比较多。
7.大多数磁盘阵列的组成可以由以下两个特征来区分:数据交叉存放的粒度、冗余数据的计算方法以及在
磁盘阵列中的存放方式。
8.时延和带宽是用来评估互连网络性能的两个基本指标。时延包括通信时延和网络时延。
9.计算机系统可分为SISD、SIMD、MISD和MIMD四类,许多早期并行处理机是SIMD计算机,近年
来,MIMD已经成为通用多处理机系统结构的选择。这是因为MIMD具有灵活性,并且MIMD能充分利用现有微处理器的性价比优势。
计算机系统结构试题汇总(带答案)
全国2005年4月高等教育自学考试
计算机系统结构试题
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)
1.计算机系列化的优点不.包括()
A.有利于计算机的升级换代
B.便于组成多机系统和网络
C.同一系列内的软件一定是向下兼容的
D.在使用共同系统软件的基础上解决程序的兼容性
2.计算机的结构与组成不.包括()
A.操作系统
B.硬联逻辑
C.微程序控制
D.所有硬件和固件的功能
3.在流水线系统结构中,取指令、执行等操作是()
A.顺序
B.转移
C.中断
D.重叠
4.重叠机器局部相关的处理方法有两类:推后后续指令对相关单元的读和()
A.异步流动
B.采用顺序流动
C.设置相关直接通路
D.调整指令流动的顺序
5.在选择通道方式中,优先级高的磁盘等中高速设备,进行输入输出传送时,适合于采用的数据宽度是()
A.定长块
B.单字节
C.可变长块
D.单字加可变长块
6.替换算法要解决的问题是()
A.用户的虚页如何与主存的实页对应
B.如何用主存的实页号替代多用户的虚页号
C.当页面失效,选择主存中哪个页作为被替换的页
D.新用户要进入主存,选择哪个用户作为被替换的用户
7.下列不.是数据流计算特点的是()
A.设置状态
B.没有指令计数器
C.没有变量的概念
D.操作结果不产生副作用
8.在尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是()
A.舍入法
B.截断法
C.恒置“1”法
D.ROM查表法
9.字串位并是指同时对一个字的所有位进行处理,其并行等级()
A.不存在并行性
B.较高的并行性
C.最高一级的并行性
D.已经开始出现的并行性
10.设16个处理器编号分别为0,1,2,…,15,用Cube0互联函数时,与第13号处理器机
计算机体系结构考试卷子及答案
1.某台主频为1GHz的计算机执行标准测试程序,程序中指令类型、执行数量和平
均时钟周期数如下:
求该计算机的有效CPI、MIPS和程序执行时间。(10分)
2.将计算机系统中某一功能的处理速度加快15倍,但该功能的处理时间仅占整个
系统运行时间的40%,则采用此增强功能方法后,能使整个系统的性能提高多少?
3.如果某计算机系统有3个部件可以改进,则这3个部件进改进后达到的加速比分
别为:S1=30,S2=20,S3=10。
(1)如果部件1和部件2改进前的执行之间占整个系统执行的时间比例都为30%,那么,部件3改进前的执行时间占整个系统执行时间的比例为多少,才能使3个部件都改进后的整个系统的加速比Sn达到10?
(2)如果3个部件改进前执行时间占整个系统执行时间的比例分别是30%,30%和20%,那么,3个部件都改进后系统的加速比是多少?未改进部件执行时间在改进后的系统执行时间中占的比例是多少?(10分)
4.假设某应用程序中有4类操作,通过改进,各操作获得不同的性能提高。具体数据如下表所示:
(1)改进后,各类操作的加速比分别是多少?
(2)各类操作单独改进后,程序获得的加速比分别是多少?
(3)4类操作均改进后,整个程序的加速比是多少?
5.一台模型机的9条指令的使用频度如下:(10分)
ADD(加):26%SHR(右移):2%
SUB(减):17%CLL(循环左移):5%
JOM(按页转移):11%CLA(累加器清零):15%
STO(存):2%STP(停机):12%
JMP(转移):10%
试设计这9条指令的Huffman编码的操作码表示以及其等长扩展操作码表示,并计算这两种表示的平均操作码长度。
《计算机系统结构》 试卷A及参考答案
华中师范大学成人本科 学年第一学期
《计算机系统结构》试卷(A 卷)
考试时间:90分钟 闭卷 任课老师:
班级: 学号: 姓名: 成绩:
一、单项选择题
1、计算机使用的语言是( )。
A) 专属软件范畴,与计算机体系结构无关
B) 分属于计算机系统各个层次
C) 属于用以建立一个用户的应用环境
D) 属于符号化的机器指令
2、.动态数据流机最突出的特点是使( )。
A) 数据流令牌无标号
B) 需要程序记数器来实现
C) 令牌带上标号
D) 同步由门(Latch )寄存器来实现
3、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关,则( )。
A) 可以并行执行 B) 不可能并行
C) 任何情况均可交换串行 D) 必须并行执行
4、多处理机的各自独立型操作系统( )。
A) 要求管理程序不必是可再入的
B) 适合于紧耦合多处理机
C) 工作负荷较平衡
D) 有较高的可靠性
5、.输入输出系统硬件的功能对( )是透明的。
A) 操作系统程序员 B) 应用程序员
C) 系统结构设计人员 D) 机器语言程序设计员
6、“启动I/O”指令是主要的输入输出指令,是属于( )。
A) 目态指令 B) 管态指令
C) 目态、管态都能用的指令 D) 编译程序只能用的指令
7、全相联地址映象是指( )。
A) 任何虚页都可装入主存中任何实页的位置
B) 一个虚页只装进固定的主存实页位置 装 订 线
C) 组之间是固定的,而组内任何虚页可以装入任何实页位置
D) 组间可任意装入,组内是固定装入
8、()属于MIMD系统结构。
A) 各处理单元同时受同一个控制单元的管理
计算机体系结构试题及答案
计算机体系结构试题及答案1
2008年01月23日22:21
1、计算机高性能发展受益于:(1)电路技术的发展;(2)计算机体系结构技术的发展。
2、层次结构:计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构,每一层以不同的语言为特征。第六级:应用语言虚拟机-> 第五级:高级语言虚拟机-> 第四级:汇编语言虚拟机-> 第三级:操作系统虚拟机-> 第二级:机器语言(传统机器级) ->第一级:微程序机器级。
3、计算机体系结构:程序员所看到的计算机的属性,即概括性结构与功能特性。
For personal use only in study and research; not for commercial use
4、透明性:在计算机技术中,对本来存在的事物或属性,从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。
5、Amdahl提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。
6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定,也就是指令集的设计,该界面之上由软件的功能实现,界面之下由硬件和固件的功能来实现。
7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现;计算机实现是计算机系统的物理实现。
8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系?
答:一种体系结构可以有多种组成,一种组成可以有多种物理实现,体系结构包括对组织与实现的研究。
9、系列机:是指具有相同的体系结构但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
10、软件兼容:即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各机器,而且它们所获得的结果一样,差别只在于运行时间的不同。
计算机体系结构试题及答案
计算机体系结构试题及答案
一、简答题
1、请你简述冯·诺依曼结构的工作原理。指出:它的结
构特点是什么?
冯·诺依曼结构是指计算机采用存储程序的工作方式,
包含五个部分:算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)、存
储器(Memory)、输入/输出设备(I/O)、数据通路(Bus)。它的工作原理是,程序从存储器中读取指令,指令分解成操作码和地址,控制单元根据操作码控制算术逻辑单元完成运算,然后将结果存储到存储器中或输出到I/O设备中。其结构特点是:CPU与存储器采用同一总线,存储程序的方式,将数据和
指令存储在同一存储器中,指令操作码和地址采用相同位数的二进制代码表示。
2、请你简述计算机的指令周期,以及每个阶段的作用。
指令周期是指计算机执行一条指令所经历的若干个阶段,一般包括取指令(Fetch)、指令译码(Decode)、执行指令(Execute)、存储结果(Write Back)四个阶段。具体作用
如下:
取指令:从存储器中读取指令。
指令译码:对指令进行解析,确定指令的类型和操作数。
执行指令:根据指令类型和操作数进行相应的运算。
存储结果:将执行结果存储到指定的地址中,或者输出
到I/O设备中。
3、请你简述计算机CPU的主要组成部分及其作用。
计算机CPU包含三个主要组成部分:算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)、寄存器组。具体作用如下:算术逻辑单元(ALU):执行算术和逻辑运算,例如加、减、乘、除、与、或、非等运算。
控制单元(CU):控制计算机的运行,包括指令译码、
节拍发生、中断处理、目标跳转等操作。
(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案
一:名词解释
1:虚拟机:由软件实现的机器。
2:CPI:是衡量CPU执行指令效率的重要标志,指执行每条指令所需的平均时钟
周期数。
3:摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月
便会增加一倍,性能也将提升一倍。
4:并发性:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生的并行性。
5:程序局部性原理:是指程序在执行时呈现出局部性规律,即在一段时间内,整
个程序的执行仅限于程序中的某一部分。相应地,执行所访问的存储空间也局限
于某个内存区域。局部性原理又表现为:时间局部性和空间局部性。
6:CISC/RISC:CISC:即复杂指令系统计算机,指在系统中增加更多和复杂的
指令,来提高操作系统效率的计算机。RISC:即精简指令系统计算机,指在系统
中选取使用一些频率最高的、长度固定的、格式种类少的简单指令的计算机。
7:计算机系统结构:指对机器语言计算机的软、硬件功能的分配和对界面的定义。
8:系列机:指先设计好一种系统结构,而后就按这种系统结构设计它的系统软件,
按器件状况和硬件技术研究这种结构的各种实现方法,并按照速度、价格等不同
要求,分别提供不同速度、不同配置的各档机器。
9:模拟:用机器语言程序解释实现程序移植的方法。
10:仿真:用微程序直接解释另一种机器的指令系统。
11:寻址方式:寻找操作数或指令的有效地址的方式。
12:替换算法:在存储体系中,当出现页面失效时或者主存的所有页面已经全部
被占用而又出现页面失效时,按照某种算法来替换主存中某页。[由于主存中的
块比Cache中的块多,所以当要从主存中调一个块到Cache中时,会出现该
(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案
一:名词解释
1:虚拟机:由软件实现的机器。
2:CPI:是衡量CPU执行指令效率的重要标志,指执行每条指令所需的平均时钟
周期数。
3:摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月
便会增加一倍,性能也将提升一倍。
4:并发性:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生的并行性。
5:程序局部性原理:是指程序在执行时呈现出局部性规律,即在一段时间内,整
个程序的执行仅限于程序中的某一部分。相应地,执行所访问的存储空间也局限
于某个内存区域。局部性原理又表现为:时间局部性和空间局部性。
6:CISC/RISC:CISC:即复杂指令系统计算机,指在系统中增加更多和复杂的
指令,来提高操作系统效率的计算机。RISC:即精简指令系统计算机,指在系统
中选取使用一些频率最高的、长度固定的、格式种类少的简单指令的计算机。
7:计算机系统结构:指对机器语言计算机的软、硬件功能的分配和对界面的定义。
8:系列机:指先设计好一种系统结构,而后就按这种系统结构设计它的系统软件,
按器件状况和硬件技术研究这种结构的各种实现方法,并按照速度、价格等不同
要求,分别提供不同速度、不同配置的各档机器。
9:模拟:用机器语言程序解释实现程序移植的方法。
10:仿真:用微程序直接解释另一种机器的指令系统。
11:寻址方式:寻找操作数或指令的有效地址的方式。
12:替换算法:在存储体系中,当出现页面失效时或者主存的所有页面已经全部
被占用而又出现页面失效时,按照某种算法来替换主存中某页。[由于主存中的
块比Cache中的块多,所以当要从主存中调一个块到Cache中时,会出现该
计算机系统结构考试题库及答案
计算机系统结构试题及答案
一、选择题(50分,每题2分,正确答案可能不只一个,可单选
或复选)
1.(CPU周期、机器周期)是内存读取一条指令字的最短时间。
2.(多线程、多核)技术体现了计算机并行处理中的空间并行。
3.(冯•诺伊曼、存储程序)体系结构的计算机把程序及其操作数
据一同存储在存储器里。
4.(计算机体系结构)是机器语言程序员所看到的传统机器级所具
有的属性,其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。
5.(控制器)的基本任务是按照程序所排的指令序列,从存储器取
出指令操作码到控制器中,对指令操作码译码分析,执行指令操作。
6.(流水线)技术体现了计算机并行处理中的时间并行。
7.(数据流)是执行周期中从内存流向运算器的信息流。
8.(指令周期)是取出并执行一条指令的时间。
9.1958年开始出现的第二代计算机,使用(晶体管)作为电子器件。
10.1960年代中期开始出现的第三代计算机,使用(小规模集成电路、
中规模集成电路)作为电子器件。
11.1970年代开始出现的第四代计算机,使用(大规模集成电路、超
大规模集成电路)作为电子器件。
12.Cache存储器在产生替换时,可以采用以下替换算法:(LFU算法、
LRU算法、随机替换)。
13.Cache的功能由(硬件)实现,因而对程序员是透明的。
14.Cache是介于CPU和(主存、内存)之间的小容量存储器,能高
速地向CPU提供指令和数据,从而加快程序的执行速度。
15.Cache由高速的(SRAM)组成。
16.CPU的基本功能包括(程序控制、操作控制、时间控制、数据加
2020.4《计算机体系结构》期末试卷A含答案
2020.4《计算机体系结构》期末试卷A含答案
《计算机体系结构》期末考试A卷
(总分:100分,时间:100分钟)
姓名:周元华
专业:计算机科学与技术
学号: 18260070164016
学习中心:上海弘成
一、填空题(每空1分,共14分)
1.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种,它们分别是:全向量方式,直接相联方式,组相连方式。
2.虚拟存储器的三种管理方式是段式管理,页式管理和
段页式管理。
3.从主存的角度来看,“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度,而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量
4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系,数据相关冲突可分为读与写(RAM)、写与读(WAR)和写与写(WAW)三种类型。
5.当代计算机体系结构的概念包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容
二、名词解释(每题2分,共16分)
计算机体系结构:
计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩,如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。
兼容机:
兼容机,就是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。简单点说,就是非厂家原装,而改由个体装配而成的机器,其中的元件可以是同一厂家出品,但更多的是整合各家之长的
计算机。
写直达法:
写直达法一般指全写法。全写法(write-through):又称写直达法、写穿法,透写法,Cache使
用方式之一。
高速缓冲存储器:
高速缓冲存储器(Cache)其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快
《计算机体系结构》期末复习题答案
《计算机体系结构》期末复习题答案
系别_________ 班级_________ 姓名__________ 学号__________
一、填空题(每空1分)
1.按照弗林(Flynn)分类法,计算机系统可以分为4类:SISD计算机、(SIMD计算机)、(MISD计算机)和(MIMD计算机)。
2. 改进之后的冯•诺依曼计算机的只要特点是存储器为中心,总线结构,分散控制。
3. 当前计算机系统中的存储系统是一个层次结构,其各层分别为:(通用寄存器,高速缓存,主存,辅存,脱机大容量存储器)。
4.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种,它们分别是:(全向量方式,直接相联方式,组相联方式)。
5.虚拟存储器的三种管理方式是(段式管理,页式管理和段页式管理)。
6.目前计算机中常用数据有(用户定义数据,系统数据和指令数据)三种类型。
7.通常可能出现的流水线的相关性有(资源相关,数据相关和控制相关)。
8.解决中断引起的流水线断流的方法有(不精确断点法和精确断点法)。
9.目前向量处理机的系统结构有两种:(存储器-存储器型和寄存器-寄存器型)。
10.通用计算机基本指令分为5类,它们分别是:(数据传送类,运算类,程序控制类,输入输出类,处理机控制和调试类)。
11.执行指令x1=x2+x3;x4=x1-x5会引起(RAW)类型的数据相关,执行指令x5=x4*x3;x4=x0+x6会引起(W AR)类型的数据相关,执行指令x6=x1+x2;x6=x4*x5会引起(WA W)类型的数据相关。
12.多计算机网络中,通常出现的4种通信模式是(单播模式,选播模式,广播模式和会议模式)。
计算机体系结构期末复习题及答案.
第一题选择题
1. SIMD是指(B)
A、单指令流单数据流
B、单指令流多数据流
C、多指令流单数据流
D、多指令流多数据流
2.下列那种存储设备不需要编址?D
A. 通用寄存器
B. 主存储器
C. 输入输出设备
D. 堆栈
3.按照计算机系统层次结构,算术运算、逻辑运算和移位等指令应属于(A)级机器语言。
A、传统机器语言机器
B、操作系统机器
C、汇编语言机
器 D、高级语言机器
4.早期的计算机系统只有定点数据表示,因此硬件结构可以很简单。但是这样的系统有明显的缺点,下面哪一个不是它的缺点:B
A.数据表示范围小
B.单个需要的计算时钟周期多
C.编程困难
D.存储单元的利用率很低
7.下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的?D
A)随机页面替换算法
B)先进先出替换算法
C)最久没有使用算法
D)最优替换算法
9.指令优化编码方法,就编码的效率来讲,那种方法最好?C
A. 固定长度编码
B. 扩展编码法
C. huffman编码法
D. 以上编码都不是
10.在早期冯·诺依曼计算机特征中,机器以(C)为中心。
A、存储器
B、输入输出设备
C、运算器
D、控制器
1.RISC 计算机的指令系统集类型是 ( C ) 。
A. 堆栈型
B. 累加器型
C. 寄存器—寄存器型
D. 寄存器 - 存储器型
2、相联存储器的访问方式是( D )。
A.先进先出顺序访问
B.按地址访问
C.无地址访问
D.按内容访问
3、假设—条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段,每—段分别只有—个部件可供使用,并且执行时间分别为Δt、2Δt和3Δt,连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为( C )。
计算机体系结构试题及答案
计算机体系结构试题及答案
【篇一:计算机体系结构习题(含答案)】
1、尾数用补码、小数表示,阶码用移码、整数表示,尾数字长p=6(不包括符号位),阶码字长q=6(不包括符号位),为数基值
rm=16,阶码基值re=2。对于规格化浮点数,用十进制表达式写出
如下数据(对于前11项,还要写出16进值编码)。
(1)最大尾数(8)最小正数
(2)最小正尾数(9)最大负数
(3)最小尾数(10)最小负数
(4)最大负尾数(11)浮点零
(5)最大阶码(12)表数精度
(6)最小阶码(13)表数效率
(7)最大正数(14)能表示的规格化浮点数个数
2.一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2,表数范围正
数不小于1038,且正、负数对称。尾数用原码、纯小数表示,阶码
用移码、整数表示。
(1) 设计这种浮点数的格式
(2) 计算(1)所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大
负数、表数精度和表数效率。
3.某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ,其中,p是浮点数的尾数长度。
(1) 选择合适的舍入方法。
(2) 确定警戒位位数。
(3) 计算在正数区的误差范围。
4.假设有a和b两种不同类型的处理机,a处理机中的数据不带
标志符,其指令字长和数据字长均为32位。b处理机的数据带有标
志符,每个数据的字长增加至36位,其中有4位是标志符,它的指
令数由最多256条减少到不到64条。如果每执行一条指令平均要访
问两个操作数,每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。
对于一个由1000条指令组成的程序,分别计算这个程序在a处理机
计算机系统结构期末考试试题及其答案
计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷(A 卷)
一 单选题:(10分,每题1分) 1、 ."启动I/O"指令是主要的输入输出指令,是属于(B )
A.目态指令
B.管态指令
C.目态、管态都能用的指令
D.编译程序只能用的指令
2、 输入输出系统硬件的功能对(B )是透明的
A.操作系统程序员
B.应用程序员
C.系统结构设计人员
D.机器语言程序设计员
3、 全相联地址映象是指(A )
A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置
B.一个虚页只装进固定的主存实页位置
C.组之间固定,组内任何虚页可装入任何实页位置
D.组间可任意装入,组内是固定装入
4、 ( C ) 属于MIMD 系统结构
A.各处理单元同时受一个控制单元的管理
B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令
C.松耦合多处理机和多计算机系统
D.阵列处理机
5、 多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关,则(B )
A.可以并行执行
B.不可能并行
C.任何情况均可交换串行
D.必须并行执行
6、 计算机使用的语言是(B )
A.专属软件*畴,与计算机体系结构无关
B.分属于计算机系统各个层次
C.属于用以建立一个用户的应用环境
D.属于符号化的机器指令
7、 指令执行结果出现异常引起的中断是(C )
A.输入/输出中断
B.机器校验中断
C.程序性中断
D.外部中断
8、 块冲突概率最高的Cache 地址映象方式是(A )
A
.直接 B .组相联 C .段相联 D .全相联
9、 组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器,不影响Cache 命中率的是(B)
A .增大块的大小
计算机系统结构试题及答案
2009-2010学年度第一学期2007级
《计算机系统结构》期末考试试卷(A)(闭卷)
姓名:学号:专业:
(注:①考试时间为120分钟;②所有解答必须写在答题纸上。)
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1.在系列机中发展一种新型号机器,你认为下列()设想是不行的?
【A】新增加字符数据类型和若干条字符处理指令
【B】将中断分级由原来的4级增加到5级
【C】在CPU和主存之间增设Cache存贮器
【D】将浮点数的下溢处理法由原来的恒置“1”法,改为查表舍入法
2.对计算机系统结构来说,不透明的是()。
【A】存储器采用交叉存取还是并行存取
【B】CPU内部的数据通路的宽度是8位还是16位
【C】采用浮点数据表示还是标志符数据表示
【D】指令采用硬联逻辑实现还是微程序实现
3.一个平衡的计算机系统,应该是()。
【A】1MIPS的CPU速度【B】1MB的主存容量
【C】1Mb/s的I/O吞吐率【D】A、B和C
4、()设计是现代计算机系统设计所采用的方法。
【A】由上往下【B】由下往上【C】由中间开始【D】上下同时开始
5.当今微型机中实现软件移植最好的方法是()。
【A】系列机【B】兼容机【C】仿真技术【D】统一高级语言
6、不能够对向量数据结构提供直接支持的是()数据表示。
【A】向量【B】堆栈【C】描述符【D】A和C
7、采用整数边界存储技术,其主要目的是()。
【A】节约主存空间【B】提高数据的访问速度
【C】一个主存周期可取多条指令【D】一个主存周期至少可取到一条指令
8、在指令的操作码编码方式中,优化实用的编码是()。
计算机体系结构期末试卷及
课程测试一试题( A 卷)
----------------------以下为教师填写 --------------------
I 、命题院(部):信息科学与工程学院
II、课程名称:计算机系统构造
III、测试学期: 2014- 2015 学年度第 2 学期
IV 、测试对象:信息学院计算机、网络专业 2012级班
V、问卷页数( A4): 3页
VI 、答卷页数( A4): 4页
VII 、考试方式:闭卷(开卷、闭卷或课程小论文,请填写清楚)
VIII 、问卷内容:
一、填空题(共30 分, 20 空,每空分)
1、现代计算机系统是由()和()构成的十分复杂的系统。
2、计算机系统应能支持软件可移植,实现可移植性的常用方法有 3 种,即(),(),
一致高级语言。
3、能够将目前大部分通用存放器型指令集构造进一步细分为 3 种种类,即(
)、()和储存器 - 储存器型指令集构造。
4、 MIPS指令 DADDIU R14,R5,#6 属于()种类的指令格式;MIPS指
令
SD R4,300(R5)属于()种类的指令格式。
5、描绘流水线的工作,常采纳时空图的方法。在时空图中,横坐标表示(
),纵坐标代表()。
6、在 MIPS指令实现的简单数据通路中,
WB周期中,有两大类指令履行操作:()在
和()指令。
7、储存器的层次构造中,“ Cache-主存”层次是为了填补主存()的不足,“主
存-辅存”层次是为了填补主存()的不足。
8、 Cache实现的映像规则有全相联映像、()和()三种。
9、反应储存外设靠谱性能的参数有靠谱性、()和()。
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填空题
1.从2002年以来,计算机性能的年增长率下降到了约30%。其主要原因是:①大功耗问题;
②可以进一步有效地开发的指令级并行性已经很少;③存储器访问速度的提高缓慢。
2. 可移植性是指一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上运行。实现可移植性的常用方法有3种:系列机,模拟和仿真,统一高级语言。
2.通用寄存器型指令集结构计算机在灵活性和提高性能方面有明显的优势。主要体现在①寄存器的访问
速度比存储器快;②对编译器而言,能更加容易有效地分配和使用寄存器;③寄存器可以用来存放变量。
3.MIPS的数据寻址方式只有立即数寻址和偏移量寻址。
4.向量处理机的结构由所采用的向量处理方式决定。有两种典型的结构;存储器-存储器型结构和寄存器-寄存器型结构。
5.Cache-主存层次的工作由硬件实现,对系统程序员是透明的。
6.降低Cache不命中率最直接的方法是增加Cache的容量。不过,这种方法不但会增加成本,而且还可能增加命中时间,这种方法在片外Cache中用得比较多。
7.大多数磁盘阵列的组成可以由以下两个特征来区分:数据交叉存放的粒度、冗余数据的计算方法以及在磁盘阵列中的存放方式。
8.时延和带宽是用来评估互连网络性能的两个基本指标。时延包括通信时延和网络时延。
9.计算机系统可分为SISD、SIMD、MISD和MIMD四类,许多早期并行处理机是SIMD计算机,近年来,MIMD已经成为通用多处理机系统结构的选择。这是因为MIMD具有灵活性,并且MIMD 能充分利用现有微处理器的性价比优势。
判断题
1.从计算机语言的角度,系统结构把计算机系统按功能划分成多级层次结构,其中,第2级是操作系统虚拟机,第3级是汇编语言虚拟机。(错)
2.计算机系统中提高并行性的3种途径中,资源重复是在并行性概念中引入时间因素,加快硬件周转而赢得时间。(错)
3.指令集结构中采用多种寻址方式可能会增加实现的复杂度和使用这些寻址方式的指令的CPI。(对)
4.指令条数多,通常超过200条,是设计RISC的原则之一。(错)
5.根据流水线中各功能段之间是否有反馈回路,可把流水线分为线性流水线和非线性流水线。(对)
6.在多级存储体系中,“主存一辅存”层次的存储管理实现主要由软件实现。(对)
7.失效率和平均访存时间都可评价存储系统的性能,它们都和机器的硬件速度有关。(错)
8.RAID的特点有容量大,速度快、可靠性高,同时保存数据无冗余信息。(对)
9.在多处理机的互连网络中,交叉开关网络属于动态互连网络。(对)
10.机群是一种价格低廉、易于构建、可扩缩性极强的并行计算机系统。(对)
名词解释
1.RISC
精简指令集计算机是一种执行较少类型计算机指令的微处理器
2.请求字优先
调块时,首先向存储器请求CPU所要的请求字。请求字一旦到达,就立即送往CPU,让CPU继续执行,同时从存储器调入该块的其余部分。
3.单一系统映像
包含四重含义。(1)单一系统。尽管系统中有多个处理器,用户仍然把整个机群视为一个单一的计算系统来使用。(2)单一控制。逻辑上,最终用户或系统用户使用的服务都来自机群中唯一一个位置。(3)对称性。用户可以从任一个结点上获得机群服务,也就是说,对于所有结点和所有用户,除了那些具有特定访问权限的服务与功能外,所有机群服务与功能都是对称的。(4)位置透明。用户不必了解真正提供服务的物理设备的具体位置。.
阵列处理机4.,将它们按一定方式互连PE通过重复设置大量相同的处理单元阵列处理机也称并行处理机(Parallel Processor)控制下,对各自所分配的不同数据并行执行同一组指令规定的操作,操作级并行CU成阵列,在单一控制部件计算机,它适用于矩阵运算。的SIMD数据驱动计算5.
按需求一种提前计算的策略只在当某一个函数需要用到某一个自变量时才驱动对该自变量的求值操作。.值,是一种滞后计算的策略。数据流计算机中驱动方式的一种简述题store操作分成了哪指令实现的简单数据通路中,5个时钟周期对MIPS的寄存器一寄存器ALU指令和1.MIPS 指令请各写出一条具体指令,并列出它们在在各个时钟周期的具体操作。/分支完成⑤写回答:5个时钟周期:①取指令②指令译码/读寄存器③执行/有效地址计算④存储器访问Cache失效率的方祛和原理。2.简述降低
计算题计算机系统中有三个部件可以改进,这三个部件的部件加速比为:1.3=10部件加速比2=20;部件加速比部件加速比1=30;
的可改进比例为多少时,系统加速比,那么当部件31和部件2的可改进比例均为30%(1)如果部件才可以达到10,三个部件同时改进,那么系统中不可加速20%如果三个部件的可改进比例分别为30%、30%和(2)
部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少定理的扩展:解:(1)在多个部件可改进情况
下,Amdahl1?S n F i???F(1?)i S i10,F1=,10,F2Sn=,得:=,已知S1=30,S2=20S3=1?101(-0.3?0.3?F)?(0.3/30?0.3/20?F/10)33得F3=,即部件3的可改进比例为36%。
(2)设系统改进前的执行时间为T,则3个部件改进前的执行时间为:(++)T = ,不可改进部分的执行时间为。
已知3个部件改进后的加速比分别为S1=30,S2=20,S3=10,因此3个部件改进后的执行时
间为:
0.3T0.3T0.2T'T045.???T?0n102030.
改进后整个系统的执行时间为:Tn = + =
那么系统中不可改进部分的执行时间在总执行时间中占的比例是:T20.82?0.T.2450
t.其预约表如下2.有一个5段流水线,各段执行时间均为△