计算机体系结构期末试卷及答案

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计算机组织架构考试题库及答案

计算机组织架构考试题库及答案

计算机组织架构考试题库及答案计算机组织架构是计算机科学的一个重要分支,它研究的是计算机系统中硬件和软件的组成、结构、操作和设计方法。

以下是计算机组织架构的考试题库及答案,供您参考。

一、选择题1. 计算机组织架构主要研究的是计算机系统中硬件和软件的( )。

A. 组成B. 结构C. 操作D. 设计方法答案:A、B、C、D2. 计算机的中央处理器(CPU)主要由( )两部分组成。

A. 控制器和运算器B. 控制器和内存C. 运算器和内存D. 控制器和输入输出设备答案:A3. 下列哪种存储器是计算机的主要存储设备?( )A. 只读存储器(ROM)B. 随机访问存储器(RAM)C. 磁盘存储器D. 光盘存储器答案:B4. 计算机的指令包括操作码和( )。

A. 地址码B. 操作数C. 寄存器D. 指针答案:B5. 计算机的输入输出设备中,属于输入设备的是( )。

A. 打印机B. 鼠标C. 显示器D. 键盘答案:B、D二、填空题1. 计算机的中央处理器(CPU)主要由控制器和______两部分组成。

答案:运算器2. 计算机的存储器分为内存和外存,其中内存主要包括______和______。

答案:随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)3. 计算机的指令由操作码和______组成。

答案:操作数4. 计算机的______负责将指令译码,并控制计算机的运行。

答案:控制器5. 计算机的______用于存储正在运行的程序和数据。

答案:内存三、简答题1. 请简述计算机组织架构的主要研究内容。

答案:计算机组织架构主要研究计算机系统中硬件和软件的组成、结构、操作和设计方法,包括计算机的中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备、指令系统等方面的设计和技术。

2. 请简述中央处理器(CPU)的主要功能。

答案:中央处理器(CPU)是计算机的核心部件,主要负责执行计算机指令、控制计算机运行、进行数据运算和处理等功能。

它主要由控制器和运算器两部分组成,通过控制器的控制,协调运算器和其他硬件设备的工作,完成对指令的执行和数据的处理。

计算机体系结构期末考试知识点与答案

计算机体系结构期末考试知识点与答案

计算机体系结构期末考试知识点与答案体系结构复习重点.doc1.冯.诺依蔓计算机的特点答:冯·若依曼计算机的主要特点如下:存储程序方式。

指令和数据都是以字的方式存放在同一个存储器中,没有区别,由机器状态来确定从存储器读出的字是指令或数据。

指令串行执行,并由控制器集中加以控制、单元定长的一维线性空间的存储器使用低级机器语言,数据以二进制形式表示。

单处理机结构,以运算器作为中心。

其实,他最大的特点就是简单易操作。

2. T(C)=<K*K',D*D',W*W'>所描述的三个层次(8页)答:3个层次为控制器、算术逻辑部件、基本逻辑部件3. 计算机系统结构的分类(5页)4. 计算机系统中的数据表示(38页)5. 指令系统设计的原则答:指令系统的设计原则是,应特别注意如何支持编译系统能高效、简易地将源程序翻译成目标代码。

首先是正交性:又称分离原则或互不相干原则。

即指令中各个有不同含义的字段之间,在编码时应互相独立、互不相关。

规整性:对相似的操作数做出相同的规定。

可扩充性:要保留一定余量的操作码空间,为以后的扩展所用。

对称性:为了使编译能更加方便,通常希望操作具有对称性。

6. 流水操作中的相关答:流水操作过程中会出现一下的3个相关:资源或结构相关、数据相关、和控制相关。

资源相关是指当有多条指令进入流水线后在同一机器周期内争用同一功能部件所发生的冲突。

数据相关:这是由于流水线中的各条指令的重叠操作使得原来对操作数的访问顺序发生了变化,从而导致了数据相关的冲突。

控制相关主要是转移指令引起的,比起数据相关来,他会使流水线丧失更多的性能。

7. 向量机中对向量的各种运算可以采用的加工方式(149页)答:向量机中对向量的各种运算可以采用不同的加工方式,但比较有效的加工方式应是尽量避免出现数据相关和尽量减少对向量功能的转换。

一种普通加工方式称为横向加工,它是按向量顺序计算的。

另外一种加工方式称为垂直加工,即它是先纵向加工所有B和C向量中元素对的相加操作。

最新系统结构总复习题(附答案)

最新系统结构总复习题(附答案)

《计算机系统结构》期末考试复习题一、选择题:1、我们称由(B )实现的机器为虚拟机器。

A、硬件B、软件C、微程序D、固件2、计算机系统结构设计者所关心的是(C )所看到的的计算机结构。

A、硬件设计人员B、逻辑设计人员C、机器语言或汇编语言程序员D、高级语言程序员3、计算机组成是计算机系统结构的(B )。

A、硬件实现B、逻辑实现C、软件实现D、以上三种4、在计算机系统设计时,为了提高系统性能,应当注意(A )。

A、加快经常性使用指令的执行速度B、要特别精心设计少量功能强大的指令B、要减少在数量上占很小比例的指令的条数D、要加快少量指令的速度5、SIMD计算机可以处理(D )。

A、多指令流、单数据流B、单指令流单数据流C、多指令流多数据流D、单指令流多数据流6、在提高CPU性能的问题上,从系统结构角度,可以(C )。

A、提高时钟频率B、减少程序指令条数C、减少每条指令的时钟周期数D、减少程序指令条数和减少每条指令的时钟周期数7、冯.诺依曼计算机是(B )。

A、以存储器为中心B、以CPU为中心C、以处理输入/输出危重点D、以存储器与计算器为中心8、解决软件移植最好的办法就是(C )。

A、采用模拟方法B、采用仿真的方法C、采用统一高级语言D、采用统一标准设计计算机结构9、对计算机系统结构,下列透明的是(A )。

A、数据总线宽度B、浮点数表示C、CPU寄存器个数D、存储器的编址方法10、以下对系统程序员不透明的是(B )。

A、系列机各档不同的数据通路宽度B、虚拟存储器C、指令缓冲寄存器D、存储器读写缓冲寄存器11、在浮点数表示中,尾数的位数多少主要影响( B )。

A、表数范围B、表数精度C、表数效率D、运算实现容易程度12、当浮点数的尾数基值为(A )时,其表数效率最高(假如不考虑隐藏位)。

A、16B、8C、4D、213、当浮点数的尾数基值为( D )时,其表数精度最高,表数范围最大。

A、2B、8C、16D、2或414、当浮点数的尾数用原码表示,基值为2,阶码用移码表示,基值为2时,若尾数部分占23位(不含符号位),阶码占8位(含符号位),则表示的最大负数和最大正数分别为( C )。

完整word版计算机体系结构期末考试试题及答案,文档

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填空题1. 从 2002 年以来,计算机性能的年增加率下降到了约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积蓄器接见速度的提高缓慢。

2.可移植性是指一个软件可以不经更正也许只要少量更正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,一致高级语言。

2.通用存放器型指令集结构计算机在灵便性和提高性能方面有明显的优势。

主要表现在①存放器的接见速度比积蓄器快;②对编译器而言,能更加简单有效地分配和使用存放器;③ 存放器可以用来存放变量。

3.MIPS 的数据寻址方式只有马上数寻址和偏移量寻址。

4. 向量办理机的结构由所采用的向量办理方式决定。

有两种典型的结构;积蓄器-积蓄器型结构和存放器-存放器型结构。

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。

可是,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 中用得比很多。

7. 大多数磁盘阵列的组成可以由以下两个特点来划分:数据交错存放的粒度、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,很多早期并行办理机是SIMD 计算机,近来几年来, MIMD 已经成为通用多办理机系统结构的选择。

这是因为MIMD 拥有灵便性,而且 MIMD 能充分利用现有微办理器的性价比优势。

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级是汇编语言虚假机。

(错)2.计算机系统中提高并行性的3 种路子中,资源重复是在并行性看法中引入时间因素,加速硬件周转而赢得时间。

2022年河南工业大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)

2022年河南工业大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)

2022年河南工业大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、计算机系统多级层次中,从下层到上层,各级相对顺序正确的应当是()。

A.汇编语言机器级,操作系统机器级,高级语言机器级B.微程序机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级C.传统机器语言机器级,高级语言机器级,汇编语言机器级D.汇编语言机器级,应用语言机器级,高级语言机器级2、对机器语言程序员透明的是()A.中断字B.主存地址寄存器C.通用寄存器D.条件码3、推出系列机的新机器,不能更改的是()。

A.原有指令的寻址方式和操作码B.系统总线的组成C.数据通路宽度D.存储芯片的集成度4、程序员编写程序时使用的地址是( )。

A.有效地址B.逻辑地址C.辅存实地址D.主存地址5、计算机中优化使用的操作码编码方法是( )。

(书上为扩展编码法)A哈夫曼编码B ASCII码C BCD码D扩展操作码6、IBM360/91属于()A.向量流水机B.标量流水机C.阵列流水机D.并行流水机7、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是( )。

A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现8、最能确保提高虚拟存贮器访主存的命中率的改进途径是( )A.增大辅存容量B.采用FIFO替换算法并增大页面C.改用LRU替换算法并增大页面D.改用LRU替换算法并增大页面数9、“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10、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( )。

A.传统机器语言级与操作系统机器级之间B.传统机器语言级与微程序机器级之间C.微程序机器级与汇编语言机器级之间D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间11、在多用户机器上,应用程序员不能使用的指令是()A.“执行”指令B.“访管”指令C.“启动IO”指令D“测试与置定”指令12、在计算机系统设计中,比较好的方法是()。

计算机体系结构期末试卷及答案1

计算机体系结构期末试卷及答案1

课程测试试题( 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:计算机体系结构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()组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(),(),统一高级语言。

3、可以将当前大多数通用寄存器型指令集结构进一步细分为3种类型,即()、()和存储器-存储器型指令集结构。

4、MIPS指令DADDIU R14,R5,#6属于()类型的指令格式;MIPS指令SD R4,300(R5)属于()类型的指令格式。

5、描述流水线的工作,常采用时空图的方法。

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,在WB周期中,有两大类指令执行操作:()和()指令。

7、存储器的层次结构中,“Cache-主存”层次是为了弥补主存()的不足,“主存-辅存”层次是为了弥补主存()的不足。

8、Cache实现的映像规则有全相联映像、()和()三种。

9、反映存储外设可靠性能的参数有可靠性、()和()。

10、根据系统中处理器个数的多少,可把现有的MIMD计算机分为两类,每一类代表了一种存储器的结构和互连策略。

第一类机器称为()结构,第二类机器具有()。

二、判断题(每小题1分,共10分)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。

()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。

计算机系统结构试题及答案

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C4、()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C7、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().【A】Huffman编码【B】等长编码【C】Huffman扩展编码【D】BCD码9、流水计算机中将指令Cache和数据Cache分开,主要是为了().【A】提高存储系统的速度【B】增加主存容量【C】解决功能部件冲突【D】解决访存冲突10、当N=16时,能描述4组4元交换的函数是().【A】C1+C2 【B】C0+C1 【C】C0+C2 【D】C2+C3假若编译器优化后能去掉50%的ALU指令,但不能去掉其它三类指令。

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:专业:学号:学习中心: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)来得快的一种RAM,一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术,也有快取记忆体的名称。

高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。

在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。

它和主存储器一起构成一级的存储器。

高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。

计算机体系结构试卷试题(答案全)

计算机体系结构试卷试题(答案全)

一填空题(每空1分,共30分)1、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。

2、存储程序计算机结构上的主要特点之一是以运算器为中心。

3、从计算机系统结构的多级层次结构可知,通常情况下,第1、2、3级用解释方法实现,第4或更高级用翻译方法实现。

4、对于最常见的事件,通常赋予它优先的处理权和资源使用权,这是计算机体系结构设计中的大概率事件优先原则。

5、容量为64块的Cache采用组相联方式映像,字块大小为128字节,每4块为一组,若主存容量为4096块,且以字编址,那么主存地址为 19 位,主存区号为 6 位。

6、可改进比例的值总是小于等于1 。

7、一般有两种策略来保存寄存器的内容,即:调用者保存和被调用者保存。

8、DLX指令集提供了立即数寻址、寄存器寻址、偏移寻址和寄存器间接寻址4种寻址方式。

9、对某流水线处理器测试时发现其存在结构冲突,通常可采用资源重复和流水化功能单元方法解决该问题。

10、编译器通过重新组织代码顺序消除暂停的技术被称为指令调度。

11、按照流水的级别可以把流水线分为部件级流水线、处理机级流水线和处理机间流水线。

12、为解决流水线使用非流水数据通路的寄存器引起冲突,在流水线设计中采用寄存器文件技术解决该问题。

13、Cache的替换算法常见的有 FIFO 、LRU 和随机法。

14、改进Cache性能的方法主要有降低失效率、减少失效开销和减少Cache命中时间。

15、减少流水线处理分支暂停时钟周期数的途径包括尽早判断分支转移是否成功和尽早计算出分支成功转移的PC值。

二、选择题(1—15题,每题1分,共15分)1、下面的指令中, A 不属于RISC处理器指令集。

A.ADD R4,[1000] B.LD R3,(R4) C.SUB R4,R3 D.SD 0(R3),R42. 在其它部件性能保持不变的情况下,对CPU性能的不断改进并没有获得期望的结果,这主要是受到了 A 的影响。

2023年湖南工学院数据科学与大数据技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(含答案)

2023年湖南工学院数据科学与大数据技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(含答案)

2023 年湖南工学院数据科学与大数据技术专业《计算机系统构造》科目期末试卷 A(有答案〕一、选择题1、对机器语言程序员透亮的是〔〕A.中断字B.主存地址存放器C.通用存放器D.条件码2、计算机系统构造不包括〔〕A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据表示3、对汇编语言程序员透亮的是〔〕A.I/O 方式中的DMA 访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断4、在尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是〔〕A.截断法C.恒置“1“法D.ROM 查表法5、与流水线最大吞吐率凹凸有关的是( )A.各个子过程的时间B.最快子过程的时间C.最慢子过程的时间D.最终子过程的时间6、在计算机系统的层次构造中,机器被定义为〔〕的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据构造B.硬件和微程序〔固件〕C.软件和固件D.软件和硬件7、不同系列的机器之间,实现软件移植的途径不包括( )A.用统一的高级语言B.用统一的汇编语言C.模拟D.仿真8、微指令由〔〕直接执行。

A.微指令程序C.汇编程序D.编译程序9、在操作系统机器级,一般用〔〕程序〔〕作业把握语句。

A.汇编程序,翻译B.汇编程序,解释C.机器语言,解释D.机器语言,翻译10、外部设备打印机适合于连接到( )。

A.数组多路通道B.字节多路通道C.选择通道D.任意一种通道二、填空题11、指令系统是软件设计人员与硬件设计人员之间的一个主要,也是他们之间相互沟通的一座桥梁。

在计算机系统的设计过程中,的设计是格外关键的,它必需由软件设计人员和硬件设计人员共同来完成。

12、页面替换是发生于页面失效,同时又发生的时候。

13、依据Flynn 分类法,依据指令流和数据流的不同组织方式,计算机系统的构造可以分为SISD〔单指令流单数据流〕、MISD、和14、解决Cache 与主存不全都性的方法有和15、向量处理机的构造主要有和两种。

16、一种机器的系统构造上实现另一种机器的指令系统,一般可承受方法或方法。

2022年东莞理工学院软件工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)

2022年东莞理工学院软件工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)

2022年东莞理工学院软件工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)一、选择题1、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现。

2、在计算机系统的层次结构中,机器被定义为()的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序(固件)C.软件和固件D.软件和硬件3、系列机软件应做到( )。

A.向前兼容,并向上兼容B.向后兼容,力争向上兼容C.向前兼容,并向下兼容D.向后兼容,力争向下兼容4、对系统程序员不透明的应当是( )。

A.Cache存贮器XB.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存贮器5、CRAY-I的流水线是( )A.多条单功能流水线B.一条单功能流水线C.多条多功能流水线D.一条多功能流水线6、以下说法中,不正确的是,软硬件功能是等效的,提高硬件功能的比例会:( )A.提高解题速度B.提高硬件利用率C.提高硬件成本D.减少所需要的存贮器用量7、不同系列的机器之间,实现软件移植的途径不包括( )A.用统一的高级语言B.用统一的汇编语言C.模拟D.仿真8、与全相联映象相比,组相联映象的优点是( )A.目录表小B.块冲突概率低C.命中率高D.主存利用率高9、对机器语言程序员透明的是()A.中断字B.主存地址寄存器C.通用寄存器D.条件码10、下列关于标量流水机的说法不正确的是()A.可对标量数据进行流水处理B.没有向量数据表示C.不能对向量数据进行运算D.可以对向量、数组进行运算二、填空题11、三级存储系统是________、________、磁盘存储器。

12、先行控制(Look-ahead)技术的关键是缓冲技术和预处理技术,以及这两者的相结合,通过对________和数据流的预处理和缓冲,能够尽量使________和________独立地工作,并始终处于忙碌状态。

2022年辽宁工业大学计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)

2022年辽宁工业大学计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)

2022年辽宁工业大学计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)一、选择题1、系列机软件应做到( )。

A.向前兼容,并向上兼容B.向后兼容,力争向上兼容C.向前兼容,并向下兼容D.向后兼容,力争向下兼容2、组相联映象、LRU替换的Cache存贮器,不影响Cache命中率的是( )A.增加Cache中的块数B.增大组的大小C.增大主存容量D.增大块的大小3、计算机组成设计不考虑()A.专用部件设置B.功能部件的集成度C.控制机构的组成D.缓冲技术4、在计算机系统的层次结构中,机器被定义为()的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序(固件)C.软件和固件D.软件和硬件5、费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分类,这里的多倍性指()。

A.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令流是数据流的多少倍。

B.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的数据流是指令流的多少倍。

C.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。

D.A和B6、计算机系统结构不包括( )。

A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据7、Cache存贮器常用的地址映象方式是( )。

A.全相联映象B.页表法映象C.组相联映象D.段页表映象8、虚拟存储器常用的地址映象方式是( )A.全相联B.段相联C.组相联D.直接9、以下说法中,不正确的是()。

软硬件功能是等效的,提高硬件功能的比例会A.提高解题速度B.提高硬件利用率C.提高硬件成本D.减少所需存储器用量10、计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为()。

A.高级语言机器级,汇编语言机器级,传统机器语言机器级,微程序机器级B.高级语言机器级,应用语言机器级,汇编语言机器级,微程序机器级C.应用语言机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级,操作系统机器级D.应用语言机器级,操作系统机器级,微程序机器级,传统机器语言机器级二、判断题11、多数I/O系统的结构应面向操作系统设计,考虑如何在操作系统与I/O系统之间进行合理的软、硬件功能分配。

计算机组成原理与体系结构考试试卷

计算机组成原理与体系结构考试试卷

计算机组成原理与体系结构考试试卷(答案见尾页)一、选择题1. 计算机组成原理的主要研究对象是什么?A. 计算机的指令集B. 计算机的硬件组成及其工作原理C. 操作系统的工作原理D. 计算机网络的工作原理2. 下列哪个部件是计算机的核心部件,负责执行程序指令?A. CPUB. 内存C. 显卡D. 硬盘3. 在冯·诺依曼体系结构中,以下哪个不是必要的组成部分?A. 输入设备B. 输出设备C. 控制单元D. 数据总线4. 计算机的存储系统通常包括哪几个层次?A. 缓存B. 主存C. 外存D. 以上都是5. 在计算机组成原理中,常用的数据表示方法有哪些?A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码6. 以下哪个是计算机的输入/输出设备?A. 键盘B. 显示器C. 打印机D. 网络接口卡7. 在计算机组成原理中,CPU的主要功能是什么?A. 存储数据B. 进行算术运算和逻辑运算C. 控制和管理计算机其他部件D. 传输数据8. 下列哪种存储器具有最快的读写速度?A. RAMB. 硬盘C. 缓存D. CD9. 在计算机组成原理中,中断是指什么?A. 计算机在执行程序时,由于某些紧急事件需要立即处理,而暂时中止当前程序的执行过程B. 计算机在执行程序时,由于某些紧急事件需要立即处理,而将程序的执行顺序暂时改变C. 计算机在执行程序时,由于某些紧急事件需要立即处理,而将程序的执行状态暂时保存D. 计算机在执行程序时,由于某些紧急事件需要立即处理,而将程序的执行内容暂时复制到另一个部件10. 在计算机组成原理中,为了提高计算机的性能,通常会采用多种技术手段,如并行处理、流水线技术等。

以下哪种技术不是常见的提高计算机性能的技术手段?A. 多核处理器B. 缓存技术C. 串行通信D. 异步I/O11. 计算机组成原理的主要内容包括哪些?A. 信息的表示与存储B. 控制器的设计与实现C. 总线与接口技术D. 操作系统的基本原理E. 以上都是12. 下列哪个部件不属于计算机的中央处理器(CPU)?A. 寄存器B. 运算器C. 控制器D. 缓存E. 输入/输出设备13. 在冯·诺依曼体系结构中,计算机由哪五个主要部分组成?A. 输入设备、输出设备、控制器、算术逻辑单元、内存B. 输入设备、输出设备、运算器、内存、外部存储器C. 输入设备、输出设备、控制器、算术逻辑单元、内存D. 输入设备、输出设备、运算器、内存、硬盘E. 输入设备、输出设备、控制器、内存、缓存14. 以下哪个不是计算机内部的信息表示方式?A. 原码B. 补码C. 反码D. ASCII码E. 二进制编码15. 在计算机组成原理中,通常使用哪种寻址方式来访问内存中的数据?A. 索引寻址B. 间接寻址C. 直接寻址D. 寄存器寻址E. 堆栈寻址16. 计算机的存储系统通常分为哪两部分?A. 主存储器B. 辅助存储器C. 随机存取存储器D. 磁盘存储器E. 光盘存储器17. 在输入/输出(I/O)系统中,中断的作用是什么?A. 提高系统的运行效率B. 实现多任务处理C. 允许计算机在等待I/O操作完成时继续执行其他任务D. 增加I/O设备的利用率E. 以上都是18. 在计算机组成原理中,为了提高指令的执行速度,通常会采用哪种技术?A. 流水线技术B. 哈希技术C. 缓存技术D. 动态调度技术E. 以上都是19. 以下哪个是计算机的输入设备?A. 显示器B. 键盘C. 打印机D. 扬声器E. 数字相机20. 在计算机体系结构中,超标量处理器的主要特点是什么?A. 支持分支预测B. 提高指令流水线的执行速度C. 增加寄存器数量D. 支持浮点运算E. 减少指令周期21. 在计算机组成原理中,以下哪个不是计算机的基本逻辑电路?A. 与门B. 或门C. 异或门D. 触发器E. 计数器22. 计算机的存储系统通常包括哪几个部分?A. 寄存器B. 缓存C. 主存储器D. 辅助存储器E. 高速缓冲存储器F. 以上都是23. 在计算机体系结构中,以下哪个是用于解释指令执行过程的概念?A. 指令集B. 指令流水线C. 数据通路D. 控制单元E. 以上都不是24. 下面关于冯·诺依曼结构的描述,哪个是正确的?A. 存储器只用于存储数据和指令B. 控制单元负责解释指令并控制整个计算机系统C. 输入/输出设备只能位于计算机的主板上D. 堆栈是用于数据存储的E. 以上都不对25. 在计算机组成原理中,以下哪个是用于表示字符的编码方式?A. ASCII码B. 汉字编码C. 国际码D. 以上都是E. 以上都不是26. 计算机的指令集是指什么?A. 计算机能够执行的全部指令的集合B. 计算机内部所有硬件部件的总和C. 计算机程序的集合D. 计算机内存中的数据集合E. 以上都不是27. 在计算机体系结构中,以下哪个是用于提高指令执行效率的技术?A. 流水线技术B. 循环展开技术C. 指令乱序执行D. 以上都是E. 以上都不是28. 计算机组成原理中的“存储程序”概念是由谁提出的?A. 图灵B. 冯·诺依曼C. 比尔·盖茨D. 以上都不是E. 以上都是29. 在计算机组成原理中,以下哪个是用于描述计算机系统各部件之间连接方式的模型?A. 系统总线B. 数据总线C. 控制总线D. 以上都是E. 以上都不是30. 计算机组成原理的主要目的是什么?A. 计算机内部电路的设计与优化B. 计算机硬件的逻辑设计C. 描述计算机硬件系统的组成和工作原理D. 计算机软件的开发与维护31. 在冯·诺依曼体系结构中,以下哪个部分不是必需的?A. CPUB. 内存C. 磁盘D. 输入输出设备32. 在计算机组成原理中,存储器的编址单位通常是:A. 字节B. 字C. 块D. 位33. 下列哪个部件不属于CPU的内部组成部分?A. 寄存器B. 指令寄存器C. 数据寄存器D. 输出缓冲器34. 在计算机的存储系统中,缓存通常位于哪个层次?A. L1缓存B. L2缓存C. 主存D. 硬盘35. 在计算机组成原理中,以下哪个概念是指CPU一次能处理的二进制数据的位数?A. 字长B. 总线宽度C. 主频D. 进程数36. 在冯·诺依曼体系结构中,程序和数据通常存储在哪里?A. RAMB. 硬盘C. ROMD. CD37. 在计算机组成原理中,以下哪个设备不是输入设备?A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 显示器38. 在计算机组成原理中,以下哪个术语描述了CPU执行指令的速度?A. 主频B. 延迟C. 吞吐量D. 时序39. 在计算机的存储系统中,RAM的特点是什么?A. 速度快,但断电后数据会丢失B. 速度慢,但断电后数据不会丢失C. 速度快,断电后数据不会丢失D. 速度慢,断电后数据会丢失二、问答题1. 远程通信模块:如Wi-Fi、蓝牙等,用于与远程设备通信。

2022年江南大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)

2022年江南大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)

2022年江南大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、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2、费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分类,这里的多倍性指()。

A.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令流是数据流的多少倍。

B.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的数据流是指令流的多少倍。

C.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。

D.A和B3、属计算机系统结构考虑的是()A.主存采用MOS还是TTLB.主存采用多体交叉还是单体C.主存容量和编址方式D.主存频宽的确定4、下列说法中不正确的是()A.软件设计费用比软件重复生产费用高B.硬件功能只需实现一次,而软件功能可能要多次重复实现C.硬件的生产费用比软件的生产费用高D.硬件的设计费用比软件的设计费用低5、汇编语言程序经()的()成机器语言程序。

A.编译程序,翻译B.汇编程序,翻译C.汇编程序,解释D.编译程序,解释6、计算机系统结构不包括()A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据表示7、在系统结构设计中,提高软件功能实现的比例会( )。

A.提高解题速度B.减少需要的存贮容量C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比8、1TFLOPS计算机能力,1TBYTE/S的I/O带宽和()称为计算机系统的3T性能目标。

A,1TBYTE 硬盘容量B.1TBYTE 软盘容量C.1TBYTE 主存容量D.A和B9、非线性流水线是指( )A.一次运算中使用流水线中的多个功能段B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D.流水线的各个功能段在各种运算中有不同的组合10、利用时间重叠概念实现并行处理的是( )。

A.流水处理机B.多处理机C.并行(阵列)处理机D.相联处理机11、下列说法正确的是()A."一次重叠"是一次解释一条指令B."一次重叠"是同时解释相邻两条指令C.流水方式是同时只能解释两条指令D."一次重叠"是同时可解释很多条指令12、计算机系统多级层次中,从下层到上层,各级相对顺序正确的应当是()。

《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

《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)。

13.传统的冯•诺依曼计算机是以控制驱动方式工作,以数据驱动方式工作的典型计算机是(数据流计算机),以需求驱动方式工作的典型计算机是(归约机),以模式匹配驱动方式工作的典型计算机是(人工智能计算机)。

二、名词解释(每题2分)1.计算机体系结构:计算机系统结构就是计算机的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性,是硬件子系统的概念结构及其功能特性。

(完整版)计算机系统结构期末考试试题及其答案

(完整版)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)2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。

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3、 阵列处理机按存贮器的组成方式可分为两种构形,分别为: 分布式存储器 和 集中共享式 。

2022年成都工业学院计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)

2022年成都工业学院计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)

2022年成都工业学院计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为()。

A.高级语言机器级,汇编语言机器级,传统机器语言机器级,微程序机器级B.高级语言机器级,应用语言机器级,汇编语言机器级,微程序机器级C.应用语言机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级,操作系统机器级D.应用语言机器级,操作系统机器级,微程序机器级,传统机器语言机器级2、CRAY-I的流水线是( )A.多条单功能流水线B.一条单功能流水线C.多条多功能流水线D.一条多功能流水线3、计算机组成设计不考虑()A.专用部件设置B.功能部件的集成度C.控制机构的组成D.缓冲技术4、汇编语言程序经()的()成机器语言程序。

A.编译程序,翻译B.汇编程序,翻译C.汇编程序,解释D.编译程序,解释5、计算机系统结构不包括( )。

A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据6、高级语言程序经()的()成汇编语言程序。

A.编译程序,翻译B.汇编程序,翻译C.汇编程序,解释D.编译程序,解释7、对系统程序员不透明的应当是()A.CACHE 存储器B.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存储器8、流水机器对全局性相关的处理不包括( )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9、计算机中优化使用的操作码编码方法是( )。

(书上为扩展编码法)A哈夫曼编码B ASCII码C BCD码D扩展操作码10、虚拟存储器常用的地址映象方式是( )A.全相联B.段相联C.组相联D.直接二、判断题11、最近最少使用法是STACK型替换算法。

()12、系统是否设浮点运算指令,对计算机系统结构是透明的。

()13、虚拟存贮器内部地址映象方式的选择,依据于是否有高的主存命中率,而不是高的实页冲突概率。

()14、分布系统以分布为特征,用真实处理机替代虚拟处理机,其并行性是属于并发性。

计算机体系结构复习题(有答案)

计算机体系结构复习题(有答案)
《体系结构复习题》 一、选择题(15 分) 1. 计算机系统多级层次中,从下层到上层,各级相对顺序正确的应当是( ) A.汇编语言机器级---操作系统机器级---高级语言机器级 B.微程序机器级---传统机器语言机器级---汇编语言机器级 C.传统机器语言机器级---高级语言机器级---汇编语言机器级 D. 汇编语言机器级---应用语言机器级---高级语言机器级 2. 对系统程序员不透明的是( ) A.Cache 存储器 B.系列几各档不同的数据通路宽度 C.指令缓冲寄存器 D.虚拟存储器 3. 在计算机系统设计中,比较好的方法是( ) A.从上向下设计 B.从下向上设计 C.从两头向中间设计 D.从中间开始向上、向下设计 4. 不同系列的机器之间,实现软件移植的途径不包括( ) A.用统一的高级语言 B.用统一的汇编语言 C.模拟 D.仿真 5. 堆栈型机器比通用寄存器型机器优越的是( ) A.支持先进先出类接替算法的求解 B.能更好地支持向量的运算 C. 支 持 由 逆 波 兰 表 达 式 将 高 级 语 言 多 元 赋 值 语 句 直 接 编 译 生 成 堆 栈 指 令 程 序 D.能优化存储器的空间利用率 6. 浮点数尾数基值 rm=8,尾数数值部分长 6 位,可表示的规格化最小正尾数为( ) A.0.5 B.0.25 C.0.125 D.1/64 7. 在尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是( ) A.截断法 B.舍入法 C.恒置“1”法 D.ROM 查表法 8. ILLIAC Ⅳ是一种( ) A.流水线处理机 B.指令重叠处理机 C.阵列处理机 D.多处理机 9. 能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属( ) A.MISD B.SIMD C.MIMD D.SISD 10.非线性流水线是指( ) A.一次运算中使用流水线中多个功能段 B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段 C. 流水线中的某些功能段在各次运算中的作用不同 D. 流水线中的各个功能段在各种运算中有不同的组合 11.流水机器对全局性的相关处理不包括( ) 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 12.外部设备打印机适合于连接( ) A.数组多路通道或选择通道 B.字节多路通道或选择通道 C.选择通道 D.任意一种通道 13.虚拟存储器常用的地址映像方式是( ) A.全相联 B.段相联 C.组相联 D.直接

高等计算机体系结构期末考试试卷

高等计算机体系结构期末考试试卷

高等计算机体系结构期末考试 (卷面总分150分)1简答题 [100分](1)ISA [5分]ISA是什么的缩写?请简要说明什么是ISA。

答:什么是微体系结构?ISA和微体系结构的区别是什么?答:(2)冯诺依曼结构 [5 分]冯诺依曼结构有哪两个最基本的特征?答:冯诺依曼结构为什么要把程序和数据都存在一个“大”的存储空间中,它的最核心目的是什么?答:(3)流水线 [3 分]保持处理器的流水线充满有用的指令对于获得高性能非常重要。

流水线不可能总是保持充满的三个根本原因是什么?答:(4) 异常 vs. 中断 [6 分]我们说当处理器检测到异常就需要处理,而中断可以在“方便的时候”处理。

为什么异常在检测到之后就要处理?答:说在“方便的时候”处理中断是什么意思?答:为什么很多中断可以在“方便的时候”处理?答:(5) 分支预测 [6 分]分支目标缓冲(BTB)的目的是什么?答:假设一台机器的流水线有10个流水段流水线,分支的解决在第8个流水段。

同时,假设20%的指令是分支。

对于这台机器,每个分支预测错误时会浪费多少条指令的工作?答:(6) 乱序 vs. 数据流 [7分]在乱序执行处理器中,什么时候会发生取指令的动作?答:在数据流处理器中,什么时候会发生取指令的动作?答:在乱序执行处理器中有一个结构叫做保留站,请问保留站本质上是解决什么问题的?答:通常,在数据流机器中有一个结构叫做“matching store",与乱序执行处理器中的保留站功能类似,你能不能猜一下“matching store"是用来做什么的?☺答:(7) 减少停顿 [4分]编译器能够重排序指令以减少流水线处理器的停顿。

编译器做这样的优化目的是找到独立的指令插入相关的指令之间,使得当消费者指令进入流水线时,生产者指令已经生产出结果。

控制相关会阻碍编译器重排序指令能力的发挥,为什么会这样?答:(8) DRAM [5 分]DRAM预充电(precharge)命令的目的是什么?答:DRAM刷新的目的是什么?通常DRAM刷新有哪三种基本的方法?答:(9) TLB [4分]TLB 缓存的是什么内容?答:TLB缓存的这些信息在什么位置?答:(10) 互连网络[6分]互连网络的路径多样性概念是指从源节点到目的节点可以存在许多不同路径的现象。

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课程测试试题( 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:计算机体系结构
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1.5分)
1、现代计算机系统是由()和()组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(),(),
统一高级语言。

3、可以将当前大多数通用寄存器型指令集结构进一步细分为3种类型,即()、()
和存储器-存储器型指令集结构。

4、MIPS指令DADDIU R14,R5,#6属于()类型的指令格式;MIPS指令
SD R4,300(R5)属于()类型的指令格式。

5、描述流水线的工作,常采用时空图的方法。

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,在WB周期中,有两大类指令执行操作:()
和()指令。

7、存储器的层次结构中,“Cache-主存”层次是为了弥补主存()的不足,“主
存-辅存”层次是为了弥补主存()的不足。

8、Cache实现的映像规则有全相联映像、()和()三种。

9、反映存储外设可靠性能的参数有可靠性、()和()。

10、根据系统中处理器个数的多少,可把现有的MIMD计算机分为两类,每一类代
表了一种存储器的结构和互连策略。

第一类机器称为()结构,第二类机器具有()。

二、判断题(每小题1分,共10分)
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。

()
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。

()
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。

()
4、指令条数多,通常超过200条,是设计RISC的原则之一。

()
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。

()
6、在多级存储体系中,“cache——主存”层次的存储管理实现主要由软件件实现。

()
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。

()
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。

()
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。

()
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。

()
二、名词解释(每小题4分,共20分)
1、模拟
2、数据表示
3、名相关
4、互连网络
5、高可用性机群 三、简述题(每小题5分,共20分)
1、计算机系统结构的Flynn 分类法是按什么来分类的?共分为哪几类?
2、指令集应满足哪几个基本要求?
3、 简述流水线技术的特点。

4、简述通道完成一次数据传输的主要过程。

四、计算题(每小题10分,共20分)
1、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?
2、有一条静态多功能流水线由5段组成,加法用1、
3、
4、5段,乘法用1、2、5段,
第3段的时间为2△t ,其余各段的时间均为△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寄存器中。

现要在该流水线上计算 ,画出其时空图,并计算其吞吐率、加速比和效率。

乘法
加法
)
(4
1i i i B A +∏=
计算机体系结构期末试卷A卷参考答案
一、填空题(共30分,20空,每空1.5分)
1、硬件/固件软件
2、采用系列机模拟与仿真
3、RM结构RR结构
4、I I
5、时间空间或流水线各段
6、Load ALU
7、速度容量8、直接组相联
9、可用性可信性10、集中式共享存储器分布的物理存储器
二、判断题(每小题1分,共10分)
1—5 ××√×√
6—10 ×××√√
三、名词解释(每小题4分,共20分)
1、模拟:是指用软件的方法在一台现有的计算机(称为宿主机)上实现另一台计算机(虚拟机)的指令集。

通常用解释的方法来实现。

2、数据表示:机器硬件能够直接识别、指令系统可以直接调用的那些结构。

确定操作数表示是软硬件取舍折衷的问题。

3、名相关:名是指令所访问的寄存器或存储器单元的名称。

如果两条指令使用相同的名,但是它们之间并没有数据流动,则称这两条指令存在名相关。

4、互连网络:互连网络是一种由开关元件按照一定的拓扑结构和控制方式构成的网络,用来实现计算机系统中结点之间的相互连接。

5、高可用性机群:当系统某些结点出现故障,仍能继续对外提供服务。

当系统中某个结点由于软、硬件故障而失效时,该结点上的任务将在最短的时间内被迁移到机群内另一个具有相同功能与结构的结点上继续执行。

四、简述题(每小题5分,共20分)
1、计算机系统结构的Flynn 分类法是按什么来分类的?共分为哪几类?
答:按照指令流和数据流的多倍性进行分类。

Flynn 分类法把计算机系统的结构分为4类:
单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流(SIMD)、 多指令流单数据流(MISD)、多指令流多数据流(MIMD)。

2、指令集应满足哪几个基本要求?
答:对指令集的基本要求:完整性、规整性、高效率、兼容性。

完整性:在一个有限可用的存储空间内,对于任何可解的问题,编制计算程序时,指令集所提供的指令足够用。

规整性主要包括对称性和均匀性。

高效率:指指令的执行速度快、使用频度高。

3、简述流水线技术的特点。

答:流水线把一个处理过程分解为若干个子过程(段),每个子过程由一个专门的功能部件来实现。

流水线中各段的时间应尽可能相等,否则将引起流水线堵塞、断流.时间长的段将成为流水线的瓶颈。

流水线每一个功能部件的后面都要有一个缓冲寄存器(锁存器),称为流水寄存器。

流水技术适合大量重复的时序过程,只有在输入端不断地提供任务,才能充分发挥流水线的效率。

流水线需要有通过时间和排空时间。

4、简述通道完成一次数据传输的主要过程。

答:在用户程序中使用访管指令进入管理程序,由管理程序生成一个通道程序,并启动通道。

用户在目标程序中设置一条广义指令,通过调用操作系统的管理程序来实现。

管理程序根据广义指令提供的参数来编制通道程序。

通道处理机执行通道程序,完成指定的数据输入/输出工作。

通道处理机执行通道程序与CPU 执行用户程序是并行的。

通道程序结束后向CPU 发中断请求。

五、计算题(10+10分,共20分)
1、解:根据Amdahl 定律Se
Fe
Fe S n +
-=
)1(1可得
4类操作均改进后,整个程序的加速比:
2.16)1(1
≈+-=
∑∑i
i
i n S F
F S
2、解:(1)会发生流水线阻塞情况。

1分
(2)解:首先,应选择适合于流水线工作的算法。

对于本题,应先计算A 1+B 1、A 2+B 2、A 3+B 3和A 4+B 4;再计算(A 1+B 1) ×(A 2+B 2)和(A 3+B 3) ×(A 4+B 4);然后求总的结果。

其次,画出完成该计算的时空图,如图所示,图中阴影部分表示该段在工作。

由图可见,它在18个△t 时间中,给出了7个结果。

所以吞吐率为:
t
TP ∆=
817
如果不用流水线,由于一次求积需3△t ,一次求和需5△t ,则产生上述7个结果共需(4×5+3×3)△t =29△t 。

所以加速比为:
该流水线的效率可由阴影区的面积和5个段总时空区的面积的比值求得:
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时间



A 1
B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 A 4 B 4
A B
C
D
A ×
B
C ×D
61
.18192=∆∆=
t
t S 223.01853354=⨯⨯+⨯=E。

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