计算机系统结构期中考试题

1.第一部分选择题（20分，有的有两个答案）
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.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
3.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
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
4.设16个处理器编号分别为0，1，2，…，15用Cube3互联函数时，第10号处理机与第( )号处理机相联。

A.11
B.8
C.14
D.2
5.若输入流水线的指令既无局部性相关，也不存在全局性相关，则( )
A.可获得高的吞吐率和效率
B.流水线的效率和吞吐率恶化
C.出现瓶颈
D.可靠性提高
6.初始冲突向量10101010在2拍后送入流水线，则新的冲突向量为( )。

A.10101010
B.01011111
C.10111101
D.101110111.21
7.在流水计算机中采用多体交叉存储器，其目的是。

A解决存储器的速度匹配问题 B解决存储器的容量匹配问题
C使存储器的存取时间能与流水线中其他过程段的速度相匹配
D使存储器的存储容量能与流水线中其他过程段的容量相匹配
8.以下指令存在哪些类型的数据相关？C
A RAW相关
B WAR相关
C WAW相关
D RAR相关
MUL R3，R1，R2 ；(R1)×(R2)->R3
ADD R3，R4，R5 ；(R4)+(R5)->R3
6.在对RISC机器基本概念的描述中，正确的是______。

B
A RISC机器不一定是流水CPU
B RISC机器一定是流水CPU
C RISC机器有复杂的指令系统
D CPU配备很少的通用寄存器
7.相联存储器是以来访问存储器的。

A. 地址
B. 关键字
C. 内容
D. Cache
8.指令格式中的地址码字段，通常用来指定参与操作的或其地址。

A. 操作码
B. 指令字
C. 数据字
D. 操作数
9.Cache存储器在产生替换时，可以采用以下替换算法：。

A不替换 B LFU算法 C LRU算法D随机替换
10.若某个计算机系统中I/O地址统一编址，访问内存单元和I/O设备是靠来区分的。

A.数据总线上输出的数据
B.不同的地址代码
C.内存与I/O设备使用不同的地址总线
D.不同的指令
11 . 在中断响应过程中，CPU保护程序计数器的主要目的是____。

A.使CPU能找到中断服务程序的入口地址
B.为了实现中断嵌套
C.为了使CPU在执行完中断服务程序时能回到被中断程序的断点处
D.为了使CPU与
I/O设备并行工工作
12.在32位的总线系统中，若时钟频率为1000MHｚ，总线上5个时钟周期传送一个32位字，则该总线系统的数据传送速率约为___兆字节/秒。

（48）A．200 B.600 C. 800 D.1000
13. 现有四级指令流水线，分别完成取指、取数、运算、传送结果四步操作。

若完成上述操作的时间依次为9ns,10ns,6ns,8ns。

则流水线的操作周期应设计为____ns.
A.6
B.8
C. 9
D.10
14. 从基本的CPU工作原理来看，若CPU执行MOV R1，R0指令（即将寄存器R0的内容传送到寄存器R1中），则CPU首先要完成的操作是__（50）__（其中PC为程序计数器，M为主存储器；DR为数据寄存器；IR为指令寄存器；AR为地址寄存器）。

（50）A.(R0)→R1 B.PC→AR C.M→DR D.DR→IR
15.在单指令流多数据流计算机(SIMD)中，各处理单元必须__(5)__。

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，在同一时间内执行同一条指令
C.以异步方式，在同一时间内执行不同的指令
D.以异步方式，在同一时间内执行同一条指令
16.在计算机中，最适合进行数字加减运算的数字编码是________，最适合表示浮点数阶码的数字编码是____(2)____。

（1）A．原码 B．反码 C．补码 D．移码（2）A．原码 B．反码 C．补码 D．移码
17.操作数所处的位置，可以决定指令的寻址方式。

操作数包含在指令中，寻址方式为___(4)___；操作数在寄存器中，寻址方式为_____(5)_____；操作数的地址在寄存器中，寻址方式为____(6)_____。

供选择的答案：
（4）A．立即寻址 B．直接寻址 C．寄存器寻址 D．寄存器间接寻址
（5）A．立即寻址 B．相对寻址 C．寄存器寻址 D．寄存器间接寻址
（6）A．相对寻址 B．直接寻址 C．寄存器寻址 D．寄存器间接寻址
18.阵列处理机属于___(1)___计算机。

供选择的答案：
(1)A.SISD B.SIMD C.MISD D.MIMD
19.若内存地址区间为4000H～43FFH，每个存贮单元可存储16位二进制数，该内存区域用4片存储器芯片构成，则构成该内存所用的存储器芯片的容量是。

A. 512×16bit
B. 256×8bit
C. 256×16bit
D. 1024×8bit
20. 不属于计算机控制器中的部件。

(1)A.指令寄存器IR B. 程序计数器PC C.算术逻辑单元 ALU
D. 程序状态字寄存器PSW
二、简答题（10分）
1.什么是虚拟存储器中的段页式管理？
2.何谓动态执行技术？
3.多机系统中的紧耦合系统与松耦合系统有什么差别？
4.简述CISC指令集结构功能设计的主要目标。

从当前的计算机技术观点来看，CISC 指
令集结构的计算机有什么缺点？
5. 5.地址映象方法有哪几种？它们各有什么优缺点？
三、判断题：
1、对操作吗进行优化编码，在了解每种指令在程序中出现的概率后，使用哈弗曼算法构造
树构造哈夫曼树，这样获得的哈弗曼编码是惟一的。

2、流水线处理机中，若出现数据相关，则可以并行执行。

3、Cache 容量越大，命中率越高。

4、虚拟存储器是靠硬件管理，而Cache 则是搞软件管理的.
5.CPU 中的数据总线宽度会影响，指令的的数量和内存容量
三、填空题（10分）
1．下列哪种存储设备不需要编址?
A 、通用寄存器
B ．主存储器
C 、输入输出设备
D ．堆栈
2，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( )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
3．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( )
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
4．下图所示的时空图对应的处理机为：
A. 标量处理机
B. 超标量处理机
C. 超流水处理机
D. 超标量超流水处理机
5．—下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的?( )
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
6．一到多的通信情况，即一个源结点发送同一个消息到多个目的结点，叫做
A ．单播
B ．选播
C ．广播
D 、会议
时钟周期 指
令
1 2 3 4
7．指令优化编码方法，就编码的效率来讲，哪种方法最好?( )
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
8．在早期冯·诺依曼计算机特征中，机器以( )为中心。

A ．存储器
B ．输入输出设备
C 、运算器
D ．控制器
四、计算题
1、 (6 分 ) 某台机器的虚拟地址和物理地址都是 32 位，页面大小为 4KB ，并给出了部
分页地址映射如下：
计算下表中和虚拟地址对应的物理地址
2、（ 6 分）流水线由 4 个功能部件组成，每个功能部件的延迟时间为 T 。

当输入 5 条
指令后，间歇 5T 时间，又输入 5 条指令，如此周期性地工作，求此时流水线的实际吞吐
率。

并画出其时空图。

3 有一指令流水线如下所示
出
（1） 求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率；
（2） 该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。

对于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？。