《计算机系统结构》综合自测题3
计算机系统结构考试试题
计算机系统结构考试试题一、选择题（每题 2 分，共 40 分）1、以下关于计算机系统结构的说法中，错误的是（）A 计算机系统结构是指计算机系统的软、硬件的界面B 计算机系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配C 计算机系统结构是指计算机系统的概念性结构和功能特性D 计算机系统结构与计算机组成和计算机实现无关2、提高并行性的技术途径不包括（）A 时间重叠B 资源重复C 资源共享D 增加指令3、指令流水线中出现数据相关时，通常采用的解决办法不包括（）A 停顿B 分支预测C 数据旁路D 指令预取4、以下关于存储系统的说法中，正确的是（）A Cache 是为了弥补主存速度的不足B 虚拟存储器是为了扩大主存容量C 相联存储器是按地址访问的D 主存是按内容访问的5、以下关于中断的说法中，错误的是（）A 中断是指计算机在执行程序过程中，遇到突发事件而中断当前程序的执行B 中断响应的过程包括关中断、保存断点、识别中断源、保护现场等C 中断向量是中断服务程序的入口地址D 中断处理的过程包括恢复现场、开中断、返回原程序等6、以下关于总线的说法中，错误的是（）A 总线是连接计算机各部件的公共信息传输线B 总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线C 同步总线的传输效率高于异步总线D 总线的带宽等于总线的时钟频率乘以总线的宽度7、以下关于输入输出系统的说法中，正确的是（）A 程序查询方式的效率最高B 中断方式需要 CPU 不断查询设备状态C DMA 方式可以直接在内存和外设之间传输数据D 通道方式的功能比 DMA 方式强大8、以下关于多处理机系统的说法中，错误的是（）A 多处理机系统是指由两个或两个以上的处理机组成的计算机系统B 多处理机系统的并行性比单处理机系统高C 多处理机系统的通信方式包括共享存储器和消息传递D 多处理机系统的性能只取决于处理机的数量9、以下关于流水线的说法中，正确的是（）A 流水线的段数越多，流水线的效率越高B 流水线的吞吐率与流水线的段数无关C 流水线的加速比等于流水线的段数D 流水线的效率与任务的类型有关10、以下关于 RISC 指令集的说法中，错误的是（）A RISC 指令集的指令长度固定B RISC 指令集的指令格式种类少C RISC 指令集的寻址方式简单D RISC 指令集的指令功能强大11、以下关于 CISC 指令集的说法中，正确的是（）A CISC 指令集的指令长度可变B CISC 指令集的指令格式种类多C CISC 指令集的寻址方式复杂D 以上都是12、以下关于超标量技术的说法中，错误的是（）A 超标量技术是指在一个时钟周期内同时发射多条指令B 超标量技术可以提高指令的并行度C 超标量技术需要增加硬件的复杂度D 超标量技术可以在任何指令集架构上实现13、以下关于向量处理机的说法中，正确的是（）A 向量处理机是专门用于处理向量数据的计算机B 向量处理机的运算速度比标量处理机快C 向量处理机的并行性主要体现在指令级并行D 以上都是14、以下关于存储层次的说法中，错误的是（）A 存储层次的目的是为了提高存储系统的性能价格比B 存储层次的性能由命中率、访问时间和失效开销决定C 增加 Cache 的容量可以提高命中率D 降低主存的访问时间可以提高存储层次的性能15、以下关于虚拟存储器的说法中，正确的是（）A 虚拟存储器的容量等于主存容量加上辅存容量B 虚拟存储器的页面大小是固定不变的C 虚拟存储器的地址转换是由硬件完成的D 虚拟存储器的页面替换算法对系统性能有很大影响16、以下关于多总线结构的说法中，错误的是（）A 多总线结构可以提高系统的性能B 多总线结构可以增加系统的可靠性C 多总线结构可以减少系统的成本D 多总线结构可以提高系统的可扩展性17、以下关于 I/O 接口的说法中，正确的是（）A I/O 接口是 CPU 与外设之间的桥梁B I/O 接口可以实现数据格式的转换C I/O 接口可以实现数据缓冲和锁存D 以上都是18、以下关于 DMA 控制器的说法中，错误的是（）A DMA 控制器可以接管总线控制权B DMA 控制器可以在内存和外设之间直接传输数据C DMA 控制器可以减少 CPU 的干预D DMA 控制器可以提高系统的并行性19、以下关于通道的说法中，正确的是（）A 通道是一种具有特殊功能的处理器B 通道可以实现对 I/O 设备的统一管理C 通道可以提高系统的 I/O 性能D 以上都是20、以下关于计算机系统性能评价的说法中，错误的是（）A MIPS 是衡量计算机性能的常用指标之一B MFLOPS 是衡量浮点运算性能的指标C 基准测试程序可以用来评价计算机系统的性能D 计算机系统的性能只取决于硬件的性能二、填空题（每题 2 分，共 20 分）1、计算机系统结构的经典定义是由提出的。
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。
6.有一个“Cache-主存”存储层次。
主存共分为8个块（0～7），Cache为4个块（0～3），采用直接映像方式。
（1）对于如下主存块地址流：0、2、6、1、3、7、0、1、4、5、4、6、0、7、2，如主存中内容一开始未装入Cache，请列出每次访问后Cache中各块的分配情况；（2）对于（1），指出既发生块失效又发生块争用的时刻；（3）对于（1），求出此期间的Cache命中率。
计算机系统结构题库与答案
计算机系统结构题库与答案计算机系统结构是计算机科学与技术领域的一个重要分支，它涉及计算机硬件和软件的相互关系和结构。
本题库涵盖了计算机系统结构的基本概念、组成原理和设计方法等内容，适用于相关课程的学习和复习。
一、选择题1. 计算机系统结构的定义是什么？A. 计算机硬件和软件的相互关系和结构B. 计算机硬件的组成和功能C. 计算机软件的组成和功能D. 计算机网络的组成和功能答案：A2. 下列哪个是计算机系统结构的基本组成要素？A. 中央处理器（CPU）B. 存储器C. 输入输出设备D. 计算机网络答案：A3. 冯·诺伊曼结构是计算机系统结构的一种，它的主要特点是什么？A. 存储程序和程序控制B. 并行处理C. 分布式计算D. 虚拟化技术答案：A4. 计算机的指令集分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC），下列哪个描述是正确的？A. CISC指令集的指令较复杂，但执行速度慢B. RISC指令集的指令较简单，但执行速度慢C. CISC指令集的指令较简单，但执行速度快D. RISC指令集的指令较复杂，但执行速度快答案：B5. 直接映射存储器管理方式的特点是什么？A. 内存空间利用率高B. 内存访问速度快C. 内存碎片问题严重D. 支持虚拟内存答案：A二、填空题1. 计算机系统结构的定义是研究计算机硬件和______的相互关系和结构。
答案：软件2. 冯·诺伊曼结构是一种______结构，它的主要特点是有单独的存储器和______。
答案：存储程序；中央处理器（CPU）3. 精简指令集计算机（RISC）的指令______，这样可以提高指令的执行速度。
答案：简单4. 虚拟内存是计算机系统结构中的一种______技术，它可以扩展计算机的存储空间。
答案：存储管理5. 直接映射存储器管理方式是一种______方式，它的主要优点是内存空间利用率高。
答案：内存映射三、简答题1. 请简要描述冯·诺伊曼结构的主要特点。
计算机系统结构复习题（含答案）
计算机系统结构复习题（含答案）一、单项选择题1、直接执行微指令的是( C )A．汇编程序B．编译程序C．硬件D．微指令程序2、对系统程序员不透明的应当是( D )。
A．Cache存贮器X B．系列机各档不同的数据通路宽度C．指令缓冲寄存器D．虚拟存贮器3、对机器语言程序员透明的是( B )。
A．中断字B．主存地址寄存器C．通用寄存器D．条件码4、计算机系统结构不包括( A )。
A．主存速度B．机器工作状态C．信息保护D．数据5、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( C )。
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6、计算机组成设计不考虑( B )。
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7、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：( B )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8、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( C )。
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9、下列说法中不正确的是( D )。
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10、在计算机系统设计中，比较好的方法是( D )。
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11、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( A )。
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12、系列机软件应做到( B )。
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13、推出系列机的新机器，不能更改的是( A )。
计算机体系结构三四章作业
1. 三种通过软件（编译器）来减少分支延迟的方法为（）、（）、（）1.预测分支失败2.预测分支成果3.延迟分支2.消除流水线的瓶颈段的方法有（）和（）2种。
1.细分瓶颈段2.重复设置瓶颈段3. 衡量流水线的主要性能指标是（）、（）和（）。
N段不等长的流水线中，其结果的输出速度取决于处理时间（）的子过程1.吞吐率2.加速比3.效率4.时间最长4. 流水线中的冲突主要分为以下3种类型：（）、（）和（），其中数据冲突又分为如下3类：（）、（）和（）。
1.结构冲突2.数据冲突3.控制冲突：（1）写后读RAW冲突（2）写后写WAW冲突（3）读后写WAR冲突5. 相关有三种类型，即（），（）和（）。
其中（）相关还包括输出相关和反相关两种。
1.数据相关2.名相关3.控制相关4.名相关6. 简述流水寄存器的作用。
流水寄存器的作用：1.将各段的工作隔开，使得他们不会相互干扰。
流水寄存器是边沿触发写入的，这点非常重要。
2.保存相应段的处理过程。
3.向后传递后面段将会用的数据和控制信息。
选择题：1. 与线性流水线最大吞吐率有关的是（）(2.0分)A.第一个功能段的执行时间B.最快那一段的执行时间C.最慢那一段的执行时间D.最后的功能段的执行时间2. 以下哪种方法不能用于解决数据冲突（）。
(2.0分)A.链接技术B.定向技术C.流水线互锁机制D.编译器指令调度3. 非线性流水线的特征是（）。
(2.0分)A.一次运算中使用流水线中的多个段B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C.流水线的各个功能段在不同运算中可以有不同的连接D.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同4. 评价流水线的性能指标是（）。
(2.0分)A.吞吐率、流水线的加速比和执行程序所需要的时钟周期数B.吞吐率、流水线的加速比和所执行的指令条数C.吞吐率、流水线的加速比和CPID.吞吐率、流水线的加速比和效率5. 寄存器换名技术可以减少如下冲突带来的暂停：（）(2.0分)A.读后写冲突；B.结构冲突；C.写后读相关；D.控制相关。
计算机系统结构_第三章练习 答案
第三章练习题（1）一、单项选择题在下面各题的4个备选答案中，只有一个答案是正确的，请把正确答案的标号（A~D）填入题后面的括号中。
1．程序员编写程序时使用的访存地址是（）。
A．物理地址B．有效地址C．逻辑地址D．主存地址2．虚拟存储器通常采用的地址映像是（D ）。
A．全相联、组相联和直接映像B．直接映像C．组相联映像D．全相联映像3．不属于堆栈型替换算法是（）。
A．近期最少使用替换算法B．先进先出替换算法C．最优替换算法D．近期最久未使用替换算法4.确保提高虚拟存储器的主存命中率的途径是（）。
A．采用LFU替换算法并增大页面数B．采用FIFO替换算法并增大页面C．采用FIFO替换算法并增大页面数D．采用LRU替换算法并增大页面5.虚拟存储器主要是为了解决（）问题。
A．便于程序的“访存操作”B．扩大存储系统的容量和提高存储系统的速度C．提高存储系统的速度D．扩大存储系统的容量6.与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（）。
A．辅存的容量B．主存的容量C．页面替换算法D．访存页地址流二、填空题1．使二级存储系统的等效访问速度接近于第一级存储器访问速度的依据是程序的（局部性原理），它包括（时间局部性）和（空间局部性）两个方面。
2．程序的空间局部性是指程序通常是（顺序）存储和执行的，程序使用的数据通常是（簇聚或集中）存储的。
3．假设T1和T2分别是CPU访问到M1和M2中信息所需要的时间，H为命中M1的概率，则由M1和M2构成的二级存储系统的等效访问时间应当表示为（H*T1+(1-H)*T2）。
4．存储器速度性能可以采用存储器的（频宽）衡量，它是存储器单位时间能够访问的信息量。
5．虚拟存储器的存储管理方式有（页式）、（段式）和（段页式）三种。
6．页式虚拟存储器把（程序“虚拟”）空间和（主存储器“物理实”）空间都分成相同大小的页。
7．当两个虚拟空间的页面要求装入同一个主存页面的位置，称为（实页冲突或页面争用）。
计算机体系结构考试题目及参考答案
1、简述：1）计算机体系结构研究的目的；2）计算机系统中并行性的层次划分。
目的是：研究计算机体系结构的目的是提高计算机系统的性能。
所谓并行性(parallelism)是指在同一时刻或是同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。
只要时间上互相重叠，就存在并行性。
从执行程序的角度看，并行性等级从低到高可分为：(1) 指令内部并行：指令内部的微操作之间的并行。
(2) 指令级并行：并行执行两条或多条指令。
(3) 任务级或过程级并行：并行执行两个或多个过程或任务(程序段)。
(4) 作业或程序级并行：在多个作业或程序间的并行。
从处理数据的角度，并行性等级从低到高可以分为：(1) 字串位串：同时只对一个字的一位进行处理。
(2) 字串位并：同时对一个字的全部位进行处理。
(3) 字并位串：同时对许多字的同一位（称位片）进行处理。
(4) 全并行：同时对许多字的全部或部分位进行处理。
2、简述：1）计算机体系结构、计算机组成、计算机实现的研究内容；2）这三者之间的关系（要求附图说明）与系列机的定义。
（书P4）1)计算机体系结构包括：计算机指令系统，计算机组成，和计算机硬件（实现）计算机组成：计算机系统中各个功能部件及连接的设计；计算机实现：包括逻辑设计，集成电路工艺，封装等。
三个不同的概念，具有层次关系同一种体系结构定义下有多种组成方案，同一种组成方案下又有多种实现方法在同一体系结构下，采用不同的计算机组成和实现，生产出一系列性能不同而软件兼容的机器，满足不同用户需求——系列机2、简述：1）程序局部性原理；2）程序局部性原理在多级存储体系中的应用。
1）程序局部性原理包括时间局部性和空间局部性时间局部性：如果被访问过的存储器地址在较短时间内被再次访问，则程序具有良好的时间局部性。
在一定的时间内，重复访问同一个地址的次数越多，时间局部性越好。
空间局部性：如果程序访问某个存储器地址后，又在较短时间内访问临近的存储器地址，则程序具有良好的空间局部性。
计算机系统结构试题及答案大全
计算机系统结构试题及答案⼤全计算机系统结构试题模拟试卷（有答案）⼀、名词解释1.系统结构：是对计算机系统中各机器级之间界⾯的划分和定义，以及对各级界⾯上、下的功能进⾏分配。
2.SIMD：单指令流多数据流计算机系统。
3.资源共享4.Cache：⾼速缓冲存储器5.模拟:是对真实事物或者过程的虚拟⼆、选择1.Cache是介于CPU和( C )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。
A.寄存器B.DRAMC.主存D.硬盘2.并⾏性开发的途径为时间重叠、资源共享和( C )等。
A.时间并⾏B.资源分布C.资源重复D.时间并发3.冯?诺依曼型计算机的设计思想是( C )。
A.存储数据并按地址顺序执⾏B.存储程序并按地址逆序执⾏C.存储程序并按地址顺序执⾏D.存储程序并乱序执⾏4.在计算机系统的层次结构中，属于硬件级的是( D )。
A.应⽤语⾔级B.⾼级语⾔级C.汇编语⾔级D.机器语⾔级5.消除流⽔线性能瓶颈的⽅法：瓶颈段细分和( B )。
A.瓶颈段串联B.瓶颈段并联C.瓶颈段拆分D.瓶颈段流⽔三、简答1.试述现代计算机系统的多级层次结构。
2.试述RISC设计的基本原则和采⽤的技术。
3.试述全相联映像与直接映像的含义及区别。
直接映像: 指主存的⼀个字块只能映像到Cache的⼀个准确确定的字块中。
直接映象是⼀种最简单的地址映像⽅式，它的地址变换速度快，⽽且不涉及其他两种映像⽅式中的替换策略问题。
但是这种⽅式的块冲突概率较⾼，当称序往返访问两个相互冲突的块中的数据时，Cache的命中率将急剧下降，因为这时即使Cache中有其他空闲块，也因为固定的地址映像关系⽽⽆法应⽤。
全相联映像：指主存的⼀个字块可以映像到整个Cache的任何⼀个字块中。
这种⽅式只有当Cache中的块全部装满后才会出现块冲突，所以块冲突的概率低，可达到很⾼的Cache命中率；但实现很复杂。
当访问⼀个块中的数据时，块地址要与Cache块表中的所有地址标记进⾏⽐较已确定是否命中。
计算机体系结构习题三及答案专升本高升专计算机高本下学期
计算机体系结构习题三一、（10分）某台主频为400MHz的计算机执行标准测试程序，程序中指令类二、（10分）计算机系统中有三个部件可以改进，这三个部件的改进加速比为：部件加速比1=30；部件加速比2=20；部件加速比3=10 （1）如果部件1和部件2在整个系统运行时间中所占的比例均为30%，那么当部件3的比例为多少时，系统加速比才可以达到10？（2）如果三个部件的所占比例分别为30%、30%和20%，三个部件同时改进，那么系统中不可加速部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少？三、（5分）根据CPU中保存操作数的存储器类型，可以把指令集结构分为哪些类型？四、（10分）在MIPS流水线上运行如下代码序列：LOOP：LW R1，0（R2）DADDIU R1，R1，#1SW R1，0（R2）DADDIU R2，R2，#4DSUB R4，R3，R2BNEZ R4，LOOP其中：R3的初值是R2+396。
假设：在整个代码序列的运行过程中，所有的存储器访问都是命中的，并且在一个时钟周期中可对同一个寄存器在前半周期写，而在后半周期读。
那么：（1）在没有任何其它定向（或旁路）硬件的支持下，请画出该指令序列执行的流水线时空图。
假设采用暂停流水线的策略处理分支指令，且所有的存储器访问都命中Cache，那么执行上述循环需要多少个时钟周期？（2）假设该流水线有通常的定向路径，请画出该指令序列执行的流水线时空图。
假设采用预测分支失败的策略处理分支指令，且所有的存储器访问都命中Cache，那么执行上述循环需要多少个时钟周期？（3）假设该流水线有通常的定向路径和一个时钟周期的延迟分支，请对该循环中的指令进行调度，你可以重新组织指令的顺序，也可以修改指令的操作数，但是注意不能增加指令的条数。
请画出该指令序列执行的流水线时空图，并计算执行上述循环所需要的时钟周期数。
五、（10分）假设某程序各种分支指令数占所有指令数的百分比如下：现有一条段数为4的流水线，无条件分支在第2个时钟周期结束时就被解析出来，而条件分支要到第3个时钟周期结束时才能够被解析出来。
计算机系统结构试题答案
计算机系统结构试题答案一、选择题1. 计算机系统结构主要研究的是什么？A. 计算机软件的开发与应用B. 计算机硬件的设计与实现C. 数据库的管理和维护D. 网络通信的原理与技术答案：B2. 下列哪个不是冯·诺依曼体系结构的组成部分？A. 运算器B. 控制器C. 寄存器D. 操作系统答案：D3. 在计算机系统中，缓存的作用是什么？A. 存储大量数据B. 提高数据处理速度C. 保证数据安全D. 管理内存分配答案：B4. 多核处理器相较于单核处理器的优势在于：A. 体积更小B. 能耗更低C. 处理能力更强D. 成本更低答案：C5. 下列哪个术语描述的是计算机系统中数据传输的路径？A. 总线B. 缓存C. 寄存器D. 指令集答案：A二、填空题1. 计算机系统的性能瓶颈通常是由__________带来的。
答案：带宽限制2. 在计算机系统中，__________是一种用于提高存储器访问效率的技术。
答案：虚拟内存3. 现代计算机系统中，多线程技术可以有效地提高__________的利用率。
答案：CPU4. ________是衡量计算机系统处理能力的一个重要指标。
答案：时钟频率5. 在计算机系统中，__________技术可以减少处理器等待数据的时间。
答案：预取三、简答题1. 请简述冯·诺依曼体系结构的基本原理。
答：冯·诺依曼体系结构是一种计算机组织和设计的概念，它将计算机的算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、存储器以及输入输出设备通过一组总线连接起来。
在这种体系结构中，程序指令和数据都存储在同一存储器中，并且按照顺序执行。
这种设计使得计算机能够通过改变存储在其内部的指令来重新编程和重新配置，从而执行各种各样的任务。
2. 描述缓存在计算机系统中的作用及其优势。
答：缓存是计算机系统中的一种小型、快速的存储器，它的作用是暂时存储频繁访问的数据和指令，以便快速访问。
当处理器需要某个数据时，它首先检查缓存中是否有该数据的副本。
计算机体系结构第三章练习题参考解答
第 三 章3.26 设16个处理器编号分别为0，1，…，15，要用单级互连网络，当互连函数分别为：（1）Cube 3（Cube 1） （5）Butterfly （Butterfly ） （8）1σ- （9）(1)β （13）(2)ρ时，第13号处理器分别与哪一个处理器相连?解：（1）因为Cube 3（Cube 1(X 3X 2X 1X 0)）= Cube 3(X 3X 2X 1X 0)= X 3X 2X 1X 0 所以13 → Cube 3（Cube 1(1101)）= 0100 → 4（5）因为Butterfly （Butterfly(X 3X 2X 1X 0)）=Butterfly （X 0X 2X 1X 3）=X 3X 2X 1X 0所以13 →Butterfly （Butterfly (1101)）= 1101 → 13 （8）因为1σ-(X 3X 2X 1X 0)= X 0X 3X 2X 1 所以13 →1σ- (1101)= 1110 → 14 （9）因为(1)β(X 3X 2X 1X 0)= X 3X 2X 0X 1 所以13 →(1)β (1101)= 1110 → 14（13）因为(1)β(X 3X 2X 1X 0)= X 1X 2X 3X 0 所以13 →(2)ρ (1101)= 0111 → 73.30 在有16个处理器的均匀洗牌网络中，若要使第0号处理器与第15号处理器相连，需要经过多少次均匀洗牌和交换置换。
解：0（0000B ）号处理器与15（1111B ）号处理器相连要对四位取反。
交换置换一次只能对一位取反，所以要四次交换置换。
交换置换每次取反只对最低位，要有三次移位，所以要四次均匀洗牌置换。
即变换为0000(E)→ 0001(σ)→ 0010(E)→ 0011(σ)→ 0110(E)→ 0111(σ)→1110(E)→ 1111。
3.34 在编号分别为0，1，2，……，9的16个处理器之间，要求按下列配对通信：(B 、1)，(8、2)，(7、D)，(6、C)，(E 、4)，(A 、0)，(9、3)，(5、F)。
计算机系统结构-阶段测评答案1-2-3-4
计算机系统结构-阶段测评 1，2，3，4Ctrl+F 搜索1.单选题1.1 5.0在计算机系统结构设计中，提高硬件功能实现的比例可( ) （2011.7 真题）您答错了a 提高硬件利用率 b 提高系统的运行速度 c 减少需要的存储器容量 d 提高系统的性能价格比该题考查提高硬件功能实现的比例所带来的影响，提高硬件功能的比例可提高解题速度，减少程序所需的存储空 间，但会增加硬件成本，降低硬件利用率和计算机系统的灵活性及适应性。
1.2 5.0当浮点数尾数的基 rm=4，尾数长度 m=4 时，可表示的规格化最大正尾数的值是( )您答对了a1／64b1/16c15/16d1/8该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识，根据教材 P63 面表 2-1。
可表示的规格化最大尾数为 1-1×rmm′,所以最大尾数为 1-4-2= 15/16，故 C 选项正确。
1.3 5.0当浮点数尾数的基 rm=4，尾数长度 m=6 时，可表示的规格化最小正尾数的值是( )您答错了a0.125b0.25c1/16d0.5该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识，根据教材 P63 面表 2-1。
可表示的规格化最大尾数为 1×rm-1, 所以最大尾数为 4-1= 0.25，故 B 选项正确。
1.4 5.0实现指令功能的具体电路、器件的设计属于( )您答对了a计算机实现b计算机组成c计算机系统结构d计算机应用该题考查考生对计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的理解。
根据计算机实现的属性，实现指令功能的具 体电路、器件的设计属于计算机实现。
所以 A 选项正确。
1.5 5.0程序员编写程序时使用的地址是(您答对了) （2012.4 真题）a主存物理地址b有效地址c逻辑地址d基址根据教材 P70 的原文，程序员编写程序时使用的地址是逻辑地址，所以答案应改为 C。
1.6 5.0在计算机系统结构设计中，提高软件功能实现的比例可( )您答对了a提高硬件成本b提高系统的灵活性c提高解题的速度d减少所需的存储器容量该题考查提高软件功能实现的比例所带来的影响，提高软件功能的比例可降低硬件成本，提高系统的灵活性、适 应性，但解题速度会下降，软件设计费用和所需的存储量将增加。
《计算机系统结构》及参考答案
《计算机系统结构》练习题一一、单项选择题1。
页式虚拟存储器得地址变换对于 D 就是透明得、ﻩＡ、操作系统设计者ﻩﻩＢ、任何程序员C、系统结构设计者D、应用程序员2.以下各类中断中,属于自愿中断得就是Ｃ、ﻩＡ、外部中断B、 I/Ｏ中断ﻩC、执行“访管”指令Ｄ、机器校验中断3、高速外部设备磁盘机适合连接于 C 、A、选择通道或字节多路通道ﻩB、数组多路通道或字节多路通道C、数组多路通道或选择通道ﻩﻩＤ、任意一种通道4、页式虚拟存储器页表得作用就是Ａ、ﻩA、反映虚页在主存得存储情况Ｂ、仅反映虚页就是否调入主存Ｃ、反映主存实页与Cache得对应关系D、反映虚页在辅存得存储情况5.软件与硬件得功能在逻辑上就是Ｃ得、Ａ、固件优于软件ﻩﻩB、不等价C、等价ﻩﻩﻩD、软件优于固件６、计算机中最优化得操作码编码方法就是 D 、ﻩD、哈夫曼编码A、ＢCD码ﻩﻩﻩB、AＳCＩＩ码C、扩展操作码ﻩﻩﻩ7、从计算机系统执行程序得角度瞧,并行性等级由低到高分为四级 A 、A.指令内部—-指令之间-—进程之间-—程序之间Ｂ。
指令之间——指令内部-—进程之间-—程序之间ﻫC。
进程之间——指令之间——指令内部——程序之间D．程序之间—-进程之间——指令之间——指令内部8、计算机系统多级层次结构中,操作系统机器级得直接上层就是Ｄ、Ａ．传统机器级ﻩＢ。
高级语言机器C.应用语言机器级ﻩＤ.汇编语言机器级9、全相联地址映像就是指Ａ、Ａ、任何虚页都可装入主存中任何实页得位置B、一个虚页只装进固定得主存实页位置ﻩC、组之间就是固定得,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,组内就是固定装入１０.对于同一系列机，必须保证软件能够 C 、A。
向前兼容，并向上兼容ﻩB。
向前兼容，并向下兼容C.向后兼容，力争向上兼容ﻩD．向后兼容,力争向下兼容11。
设有１6个处理单元得并行处理机系统，采用共享主存得方式、若同时存取１6个数据, 为避免存储器访问冲突，共享主存得多体数量应该为 C 才合理、ﻩA、15ﻩﻩﻩﻩＢ、1６ﻩC、１７ﻩﻩD、1912、软件兼容得根本特征就是Ｃ、A、向前兼容ﻩﻩＢ、向后兼容C、向上兼容ﻩD、向下兼容ﻩ１3、在下列机器中，能够实现软件兼容得机器就是Ｂ、A、完全不同种类得机型ﻩB、系统结构相同得机器ﻩﻩC、宿主机与目标机ﻩD、虚拟机ﻩ14。
系统结构试题
12、下列说法不正确的是（ A ）线性流水线是单功能流水线C ）静态流水线是多功能流水线B ）动态流水线是多功能流水线 D ）动态流水线只能是单功能流水线13、结构不对称的静态互联网络是是（A ）。
一、（20分）选择题：1、在计算机系统结构来看，机器语言程序员看到的机器属性是（C ） A ）计算机软件所要完成的功能 C ）编程要用到的硬件知识2、对汇编语言程序员透明的是（A ）。
A）I/O 方式中的DMA 访问方式 C ）程序性中断 B ）计算机硬件的全部组成 D ）计算机各部件的硬件实现 B ）浮点运算 D ）存取操作数3、用循环表示PM2- 1的互连函数， A ）（6 4 2 0）（7 5 3 1） C ）（0 1 2 3 4 5 6 7）应该是（A ）。
B ）（0 2 4 6）（1 3 5 7） D ）（7 6 5 4 3 2 1 0）4、在提高CPU 性能的问题上，从系统结构角度，可以（C ）。
P10 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5、 能实现指令、程序、任务级并行的计算机系统属于（D ）。
A ）SISD B ）SIMD C ）MISD D ）MIMD6、 计算机系统结构不包括（A ）。
P4 A ）主存速度 B ）机器工作状态 C ）信息保护 D ）数据表示7、 "一次重叠"中消除"指令相关"最好的方法是（A ）。
A ）不准修改指令B ）设相关专用通路C ）推后分析下条指令D ）推后执行下条指令 8、重叠寄存器技术主要用于解决在RISC 系统中因（ A ）JMP 指令影响流水线 C ）只有LOAD 和STORE 指令带来的访问存储器不便 ）而导致的问题。
P121 B ）CALL 指令的现场保护 D ）存储器访问速度 10、推出系列机的新机器，不能更改的是（A ）。
计算机系统结构三四章作业及答案
3.1 简述流水线技术的特点。
（1） 流水线把一个处理过程分解为若干个子过程，每个子过程由一个专门的功能部件来实现。
因此，流水线实际上是把一个大的处理功能部件分解为多个独立的功能部件，并依靠它们的并行工作来提高吞吐率。
（2） 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和断流。
（3） 流水线每一个功能部件的前面都要有一个缓冲寄存器，称为流水寄存器。
（4） 流水技术适合于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。
（5） 流水线需要有通过时间和排空时间。
在这两个时间段中，流水线都不是满负荷工作。
3.2 解决流水线瓶颈问题有哪两种常用方法？答：细分瓶颈段与重复设置瓶颈段 3.3 有一条指令流水线如下所示：（1）求连续输入10条指令的情况下，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？请采用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？解：（1）2200(ns)2009200)10050(50t )1n (t T maxm1i i pipeline =⨯++++=∆-+∆=∑=)(ns 2201T nTP 1pipeline-==45.45%1154400TP mtTP E m1i i≈=⋅=∆⋅=∑= （2）瓶颈在3、4段。
⏹ 变成八级流水线（细分）850(ns)509850t 1)(n t T maxm1i i pipeline =⨯+⨯=∆-+∆=∑=)(ns 851T nTP 1pipeline-== 58.82%17108400TP mtiTP E m1i ≈=⋅=∆⋅=∑= ⏹ 重复设置部件)(ns 851T nTP 1pipeline-==58.82%1710885010400E ≈=⨯⨯=3.4 有一个流水线由4段组成，其中每当流过第三段时，总要在该段循环一次，然后才能流到第4段。
《计算机系统结构》及参考答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《计算机系统结构》练习题一一、单项选择题1．页式虚拟存储器的地址变换对于 D 是透明的.A. 操作系统设计者B. 任何程序员C. 系统结构设计者D. 应用程序员2．以下各类中断中，属于自愿中断的是 C .A. 外部中断B. I/O中断C. 执行“访管”指令D. 机器校验中断3. 高速外部设备磁盘机适合连接于 C .4. 页式虚拟存储器页表的作用是 A .A. 反映虚页在主存的存储情况B. 仅反映虚页是否调入主存C. 反映主存实页与Cache的对应关系D. 反映虚页在辅存的存储情况5．软件和硬件的功能在逻辑上是 C 的.D.软件优于固件6. 计算机中最优化的操作码编码方法是 D .码码C.扩展操作码 D.哈夫曼编码7. 从计算机系统执行程序的角度看，并行性等级由低到高分为四级 A .A．指令内部——指令之间——进程之间——程序之间B．指令之间——指令内部——进程之间——程序之间C．进程之间——指令之间——指令内部——程序之间D．程序之间——进程之间——指令之间——指令内部8. 计算机系统多级层次结构中，操作系统机器级的直接上层是 D .A．传统机器级B．高级语言机器C．应用语言机器级D．汇编语言机器级9.全相联地址映像是指 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10．对于同一系列机，必须保证软件能够 C .A．向前兼容，并向上兼容B．向前兼容，并向下兼容C．向后兼容，力争向上兼容D．向后兼容，力争向下兼容11．设有16个处理单元的并行处理机系统, 采用共享主存的方式. 若同时存取16个数据, 为避免存储器访问冲突, 共享主存的多体数量应该为 C 才合理.A. 15B. 16C. 17D. 1912. 软件兼容的根本特征是 C .A. 向前兼容B. 向后兼容C. 向上兼容D. 向下兼容13.在下列机器中，能够实现软件兼容的机器是 B .A. 完全不同种类的机型B. 系统结构相同的机器C. 宿主机和目标机D. 虚拟机14．输入输出系统硬件的功能对 C 是透明的。
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。
计算机系统结构第三章自考练习题答案
第三章总线、中断与输入输出系统历年真题精选1. 通道程序执行结束后引发的中断是（ B ）。
A. 外中断B. I/O中断C. 程序性中断D. 机械校验中断2．磁盘外部设备适合于连接到（ B ）。
A. 字节多路通道B. 数组多路通道或选择通道C. 选择通道或字节多路通道D. 数组多路通道或字节多路通道3. 总线控制机构为解决N个部件利用总线时优先顺序的裁决，集中式按时查询，需外加控制线线数为（ D ）。
N]A．3 B. N+2 C. 2N+1 D. 2+[log24. 虽然中断响应顺序由硬件排队器固定好，但中断实际处置完的顺序是可以通过（系统软件）修改各中断级处置程序的（中断屏蔽）位，而动态改变。
5. 在知足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息，可以加设（数据缓冲器）或动态提高响应的（优先级）来弥补。
6. 总线控制方式有哪三种？各需要增加几根用于总线控制的控制线？并说明每种方式优先级的灵活性。
（P64-65）7.（（1）20,20,25,40,40,100 us （2）200 B/ms （3）5 us ）8.（1）1-3-4-2同步强化练习一、填空题。
1. 中断响应就是允许其中断CPU（现行程序）运行，转去对该请求进行预处置，包括保留（断点及其现场），调出有关处置该中断服务程序，准备运行。
2. 中断系统软硬件功能分派实质是中断（响应）硬件和中断（处置平衡）软件的功能分派。
3. 数组多路通道适用于连接多台（高）速设备，其通道“数据宽度”为（定长块）。
4. 输入输出系统包括输入输出设备、（设备控制器）及输入输出操作有关的（软硬件）。
5. 总线控制机构集中在一处的称（集中）式控制，分散在各部件的称（散布）式控制。
6. 多数低性能单用户计算机的输入输出由（程序员）安排，I/O系统设计主要解决CPU、主存和I/O设备在（速度）上的庞大不同。
7. 信息在总线上的双向传输有（半）双向和（全）双向两种。
计算机系统结构(有详细答案)
(仅供参考，不作为考试标准)，选择题(30分，每题2分)计算机系统结构设计者所关心的是________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)高级语言程序员在计算机系统设计时，为了提高系统性能，应当注意________。
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C)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重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因________而导致的问题。
A)JMP指令影响流水线B)CALL指令的现场保护C)只有LOAD和STORE指令带来的访问存储器不便D)存储器访问速度为使流水计算机运行效率高________A)各过程段时间要不同B)连续处理的任务类型应该不同C)连续处理的任务类型应该相同D)连续处理的任务数尽可能少不属于堆栈型替换算法的是________。
A)近期最少使用法B)近期最久未用法C)先进先出法D)页面失效频率法与全相联映象相比，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"一次重叠"中消除"指令相关"最好的方法是________。
A)不准修改指令B)设相关专用通路C)推后分析下条指令D)推后执行下条指令流水操作中，遇到数据相关时，采用的解决办法有________。
A)用优化编译器检测，通过指令重新排序的办法B)数据重定向技术C)延迟转移技术D)加快和提前形成条件码经多级网络串联来实现全排列网络，只能用________。
A)多级立方体网络B)多级PM2I网络C)多级混洗交换网络D)上述任何网络.虫蚀寻径以流水方式在各寻径器是顺序传送的是________。
A)消息B)包C)片D)字节超标量处理机________A)在一个时钟周期内分时发射多条指令B)只有一个操作部件C)在一个时钟周期内同时发射多条指令D)只有一个取指部件流水线的技术指标不包括________A)响应比B)吞吐率C)加速比D)效率向量处理机属于________A)SISD B)SIMD C)MISD D)MIMD________属于MIMD系统结构。
2013年9月份考试计算机系统结构第三次作业
2013年9月份考试计算机系统结构第三次作业一、填空题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）1. 对硬件堆栈而言，要求其具有 ______ ， ______ ， ______ 和 ______ 的功能。
2. 从单机向多机发展的三条途径是 ______ 、 ______ 、 ______ 。
3. 如果Pi的左部变量也是Pj的左部变量，且Pj存入其算得的值必须在Pi存入之后，则称Pj ______ Pi，如果Pj的左部变量在Pi的右部变量集内，且当Pi未取用其变量的值之前，是不允许被Pj所改变的，就称Pi ______ 于Pj。
4. 设浮点数的尾数为4个机器位，当尾数基值为2时，其可表示的最大尾数值为 ______ 。
5. 浮点数0.01|10…0在|处溢出，按截断法，舍入法和恒置1法进行溢出处理，其结果分别为 ______ 、 ______ 、 ______ 。
二、基本应用题（本大题共30分，共 3 小题，每小题 10 分）1. 计算Pentium II 450处理机的运算速度。
2. 主存容量位4MB，虚存容量位1GB，虚拟地址和物理地址各是多少？若页面大小为4KB，页表长度是多少？3. 某计算机cache采用4路组相联映像，已知cache容量为16kB，主存容量位2MB，每个字块有8个字，每个字32位。
问主存和cache地址多少位，如何划分？三、简答题（本大题共30分，共 5 小题，每小题 6 分）1. 简述脉动阵列机的结构特点。
2. 简述并行性开发的途径和相关例子。
3. 简述寻址方式中的不同地址个数的含义。
4. 简述操作码优化的目的和基本方法。
5. 简述软、硬件分配的三个原则。
四、问答题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 简述集中式并行处理机的特点。
2. cache组相联映像中cache和主存地址如何划分？答案：一、填空题（20分，共 5 题，每小题 4 分）1.参考答案：相联比较的功能；全下移；部分下移；从堆栈中间取出一项。
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电子科技大学网络教育考卷（A3卷）
(20 年至20 学年度第 学期)
考试时间 年 月 日(90分钟) 课程 计算机系统结构 教师签名 文军
[注意：所有题目的答案均填涂在答题卡上，写在本试卷上的答案无效]
一、填空题（将下列各题正确的答案填入下面的括号中，每空1分，共20分。
） 1. 计算机系统提高并行性的技术途径有3个途径：（ ）、（ ）、（ ）。
2. 根据指令对寄存器的读写顺序，可将数据相关分为三种，分别是（ ）、（ ）、（ ）。
3. 通道分为（ ）通道、（ ）通道和（ ）通道三种类型。
4. Cache 失效的3C 是指（ ）、（ ）和（ ）。
5. 指令调度有两种类型：（ ）和（ ）。
6. 多处理机系统中为了解决 Cache 不一致性问题，提出了（ ）协议和 （ ）协议，它们适合于不同的系统结构。
7. 设计I/O 系统的三个标准是（ ）、（ ）和（ ）。
二、名词解释（每词3分，共15分） 1. CPI ：
2. 写直达法：
3. 机群：
4. SMT ：
5. 异步消息传递：
三、问答题（每题5分，共25分）
1. 计算机系统结构设计和分析中最经常使用的三条基本原则是什么？并简要描述。
2. 流水线冲突有哪几种？并简要描述。
3. 按照拓扑结构，简要描述互连网络分为哪两类？
姓名__________________ 专业名称__________________ 班号________________学号__________________教学中心_________________
……………… …… … … … … …密………………… …… … … … … ……封……………… …… … … …线… … … …… … … ……………………
4. 地址映像方法有哪几种？它们各有什么优缺点？
5. 按设备定时方式分类，总线可分为哪两类？它们各有何特点？
四、计算题 (共25分)
1. （12分）假定要将某一执行部件改进后速度提高 10 倍，改进后被改进部件执行时间占系统总时间的 50% 。
问改进后，获得的加速比 S P是多少？
2.（13分）假设某台机器访问存储器都是cache命中，那么它的CPI等于2。
还假设只有Load和Store指令才能访问存储器数据，这两种指令的数目占整个程序的40%。
如果访问存储器时出现cache缺失，则一次缺失需要花费25个时钟周期。
问这台机器在所有指令都cache命中情况比有2%缺失情况快几倍？
五、叙述题（15分）
试说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系。
计算机系统结构答案
一、填空题（每空一分，共20分）
1. 时间重叠time interleaving；资源重复resource replication；资源共享resource sharing
2. 写后读WR、读后写RW、写后写RR
3. 字节多路、选择、数组多路
4. 强制性失效Compulsory miss、容量失效Capacity miss、冲突失效Conflict miss
5. 动态调度、静态调度
6. 监听、目录表
7. 可靠性reliability、可用性availability 、可信性dependability
二、名词解释（每词3分，共15分）
1.大多数的时钟速度是固定的，它的运行周期称为时钟周期，而每条指令的平均时钟周期数即为 CPI。
2. 执行“写”操作时，不仅写入Cache，而且也写入下一级存储器中相应的块。
3. 机群是一种价格低廉、易于构建、可扩放性极强的并行计算机系统。
它由多台同构或异构的独立计算
机通过高性能网络或局域网互连在一起，协同完成特定的并行计算任务。
从用户的角度来看，机群就是一个单一、集中的计算资源。
4. 同时多线程技术，简称SMT。
它是一种在多流出、动态调度的处理器上同时开发线程级并行和指令级并
行的技术，是对多线程技术的一种改进。
5. 发送方不经请求就直接把数据送往数据接收方。
三、问答题（每题5分，共15分）
1.（1）以经常性事件为重点：对于大概率事件(最常见的事件)，赋予它优先的处理权和资源使用权，以获
得全局的最优结果。
（2）Amdahl定律：加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。
（3）程序的局部性原理：程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚。
2.流水线冲突有以下3种类型：
（1）结构冲突：因硬件资源满足不了指令重叠执行的要求而发生的冲突。
（2）数据冲突：当指令在流水线中重叠执行时，因需要用到前面指令的执行结果而发生的冲突。
（3）控制冲突：流水线遇到分支指令和其他会改变PC值的指令所引起的冲突。
3.有静态和动态两种。
静态拓扑结构在各结点之间有专用的连接通路，且在运行过程中不能改变。
动态拓扑结构中，可根据需要设置互连网络中的开关，从而对结点之间的连接通路进行重新组合，实现所要求的通信模式。
4.（1）全相联映像。
实现查找的机制复杂，代价高，速度慢。
Cache空间的利用率较高，块冲突概率较低，
因而Cache的失效率也低。
（2）直接映像。
实现查找的机制简单，速度快。
Cache空间的利用率较低，块冲突概率较高，因而Cache 的失效率也高。
（3）组相联映像。
组相联是直接映像和全相联的一种折中。
5.（1）同步总线。
同步总线上所有设备通过统一的总线系统时钟进行同步。
同步总线速度快，成本低，因为
它不需要设备之间互相确定时序的逻辑。
但缺点是，总线操作必须以相同的速度运行。
（2）异步总线。
异步总线上的设备之间没有统一的系统时钟，设备自己内部定时。
设备之间的信息传送用总线发送器和接收器控制。
异步总线容易适应更广泛的设备类型，扩充总线时不用担心时钟时序和时钟同步问题。
但在传输时，异步总线采用握手协议，因此需要额外的同步开销。
第四题、计算题（共25分）
S p = T0 / T n=
e
e
e
/S
F
+
)
F
-1(
1
（1）
由（1）式得
T n = [（1-F e）+ F e/S e]×T0（2）
根据题意：
50% T n = （F e×T0）/10 （3）
由（2）式- （1）式得
50% T n = （1 - F e）（4）
Fe =
n
T
×
2
T
×
10
（5）
由（4）、（5）式可得
S p = T0 / T n= 5.5
2. （13分）
根据题意，在程序的执行过程中平均每条指令需要一次取指令（访存）和0.4次访问数据。
因此，在有2%cache 缺失时，由于cache缺失带来的额外开销
这台机器在所有指令都cache命中时CPU执行时间：
而在有2%缺失情况时CPU执行时间：
所以这台机器在所有指令都cache命中情况比有2%缺失情况快：
第五题、叙述题（共15分）
计算机系统结构作为一门学科，主要是研究软件，硬件功能分配和对软件、硬件界面的确定，即哪些功能由软件完成，哪些功能由硬件完成。
计算机系统结构，计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
计算机系统结构是计算机系统的软硬件的界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。