计算机系统结构试题及答案(二)

计算机系统结构试题及答案

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共20分）

1．以下正确的是（）。

A）机箱是计算机的外特性，属系统结构的研究范围

B）集成电路芯片的设计是计算机组成原理的研究范围

C）加法器的设计是计算机实现的研究内容

D）计算机性能评价是计算机系统结构的研究范围

2．在流水线相关处理中，采用（）会产生“写-写”相关和“先读后写”相关。

A）猜测法B）顺序流动

C）异步流动

D）相关专用通路3．非线性流水线是指（）

Ａ）存在分叉连接的流水线Ｂ）存在反向连接的流水线

Ｃ）一个任务使用多个功能段的流水线Ｄ）动态连接的流水线4．网络直径与网络的（）有关

A）度B）链路总数

C）结点间通信经过的最多链路数D）通信延迟

5．下列关于存储器的描述，哪个是正确的（）

A）多体交叉存储器主要解决扩充容量问题

B）Cache的功能全由硬件完成

C）Cache与主存统一编址，即主存空间的某一部分属于Cache

D）“主存—外存”的存储层次是为了弥补主存速度的不足

6．在单指令流多数据流计算机中各处理单元必须（）。

A）以同步方式在同一时间内执行不同的指令

B）以同步方式在同一时间内执行相同的指令

C）以异步方式在同一时间内执行相同的指令

D）以异步方式在同一时间内执行不同的指令

7．虚拟存储器地址变换是指（）。

A）多用户虚地址与实地址如何一一对应

B）程序的逻辑地址变换成主存实地址

C）程序执行时将虚地址变换成对应的实存地址

D）指令的符号地址变换成二进制地址

8．反映网络在理想通信模式下通信带宽的特性是（）

A）度B）直径C）带宽总和D）等分带宽

9．依据Michael J.Flynn提出的按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类，Illiac IV计算机属于（）A）SISD B）SIMD C）MISD D）MIMD

10．全相联地址映象是指（）。

A）任何主存页都可装入Cache中任何页的位置

B) 一个虚页只装进固定的主存实页位置

C ) 组之间是固定的，而组内任何主存页可以装入任何Cache页位置

D) 组间可任意装入，组内是固定装入

二、名词解释题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）解释每小题所给名词的含义，若解释正确则给分，若

解释错误则无分，若解释不准确或不全面，则酌情扣分。

1．目录表

2．阻塞网络

3. 写直达法

4. 乱序流动

5. 向量链接技术

三、简答题（本大题共4小题，共25分）

1.（5分）存储程序计算机(冯氏机)在系统结构上的主要特点是什么？

2．（5分）在cache容量一定的情况下,增加cache中的块大小能否达到提高cache命中率的效果?为什么?

3．（5分）解释数据相关（局部相关）与控制相关（全局相关）。

4．（10分）有哪几种向量处理方式？它们对向量处理机的结构要求有何不同？

四、综合题（本大题共4小题，共35分）

1. (5分)某计算机系统采用浮点运算部件后使浮点运算速度提高到原来的20倍，而系统运行一程序

的整体性能提高到原来的10倍，试计算该程序中浮点操作所占的比例。

2．（5分）（1）使用终端标记法标出Ω网络(见下图)的从2号输入端到6号输出端网络连接以及从6号输入端到4

号输出端从的网络连接。

（2）上题的网络连接之间是否会产生冲突？如有，请指出冲突所在。

3．(10分)有一个Cache 存储器，主存有8块(0-7)，Cache 有4块(0-3)，采用组相联映像，组内块数为2块。采用LRU

（近期最久未使用）替换算法。

(1)指出主存各块与Cache 各块之间的映像关系。 (2)某程序运行过程中，访存的主存块地址流为：

2， 3， 4， 1， 0， 7， 5， 3， 6， 1， 5， 2， 3， 7， 1 说明该程序访存对Cache 的块位置的使用情况，计算Cache 命中率 。

4．（15分）有一条静态多功能流水线由5段组成（如下图所示），加法用1、3、4、5段，乘法用1、

2、5段，第2段的时间为2△t ，其余各段时间均为△t ，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水线寄存器中。若在该流水线上计算 f ＝A 1*B 1 + A 2*B 2 + A 3*B 3 + A 4*B 4,

（1）画出处理过程的时空图； （2）计算其吞吐率、加速比和效率；

1 2 0 3 4 5 6 7

输入端

输出端

（3）该流水线的瓶颈段是哪一段？可用哪几种方法消除该瓶颈？画出改进后的流水线。

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)

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

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

B ．增大主存容量

C ．增大组的大小

D ．增加Cache 中的块数

10、 流水处理机对全局性相关的处理不．包括（C ） A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路

1、 数

据通

路宽度就是 数据总线上一次并行传送的信息位数 。

2、 计算机仿真用 微程序 解释，计算机模拟用 机器语言 解释

二 填空题：（20分，每题2分）