计算机系统结构总复习题

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计算机系统结构考试试题

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。

计算机系统结构(复习题)

计算机系统结构(复习题)

《计算机系统结构》复习题(一)一、单项选择题1.同号相减或异号相加,阶差为1,只需要设置位警戒位. 【】A.0 B. 1 C。

2 D。

32.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?【】A.传统机器级B.高级语言机器级C.应用语言机器级D.汇编语言机器级3.以下不.是设计RISC的原则的是?【】A.指令多用硬联控制实现B.指令条数多,通常超过100条C.指令寻址方式一般不超过两种D.所有指令都在一个机器周期内完成4。

下列操作码的编码方法中,操作码平均长度最短的是: 【】A、固定长编码B、Huffman编码C、不等长扩展编码D、等长扩展编码5.在采用延迟转移技术时,在以下几种调度方法中,效果最好的是哪一种方法? 【】A。

将转移指令前的那条指令调度到延迟槽中B.将转移目标处的那条指令调度到延迟槽中C。

将转移不发生时该执行的那条指令调度到延迟槽中D。

在延迟槽中填入NOP空操作指令6.在以下输入输出控制器的管理方式中,外设的工作速度对计算机性能影响最小的是?【】A。

程序控制轮询方式B。

程序控制中断方式C. 直接存储器访问方式D. I/O处理机方式7. 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?【】A.传统机器级B.高级语言机器级C.应用语言机器级D.汇编语言机器级8.多处理机的互连方式采用总线形式的优点是?【】A.硬件成本低且简单B。

适用于处理机机数较多的场合C。

有很高的潜在通信速率D。

不便于改变系统硬件设置9.浮点数尾数基值r m=8,尾数数值部分长6位,可表示规格化正尾数的个数是?【】A.56个B.63个C.64个D.84个10.在IBM370系统中,支持操作系统实现多进程共用公用区管理最有效的指令是?【】A.“执行”指令B.“程序调用”指令C.“比较与交换”指令D.“测试与置定"指令11.解释指令的流水线方式中,同一时间内,流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作称为。

计算机系统结构复习试题及答案(非计算)

计算机系统结构复习试题及答案(非计算)

计算机系统结构复习试题及答案(⾮计算)⼀.名词解释计算机系统结构:传统机器程序员所看到的计算机属性,即概念性结构与功能特性。

在计算机技术中,把这种本来存在的事物或属性,但从某种⾓度看⼜好像不存在的概念称为透明性。

系列机:由同⼀⼚家⽣产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的⼀系列不同型号的计算机。

同构型多处理机系统:由多个同类型或⾄少担负同等功能的处理机组成,它们同时处理同⼀作业中能并⾏执⾏的多个任务。

堆栈型机器:CPU 中存储操作数的单元是堆栈的机器。

累加器型机器:CPU 中存储操作数的单元是累加器的机器。

通⽤寄存器型机器:CPU 中存储操作数的单元是通⽤寄存器的机器。

数据相关:考虑两条指令i 和j,i 在j 的前⾯,如果下述条件之⼀成⽴,则称指令j 与指令 i 数据相关:(1)指令j 使⽤指令i 产⽣的结果;(2)指令j 与指令k 数据相关,⽽指令k ⼜与指令i 数据相关。

定向:⽤来解决写后读冲突的。

在发⽣写后读相关的情况下,在计算结果尚未出来之前,后⾯等待使⽤该结果的指令并不见得是马上就要⽤该结果。

如果能够将该计算结果从其产⽣的地⽅直接送到其它指令需要它的地⽅,那么就可以避免停顿。

向量处理机:指令级并⾏:简称ILP。

是指指令之间存在的⼀种并⾏性,利⽤它,计算机可以并⾏执⾏两条或两条以上的指令。

指令的动态调度:是指在保持数据流和异常⾏为的情况下,通过硬件对指令执⾏顺序进⾏重新安排,以提⾼流⽔线的利⽤率且减少停顿现象。

是由硬件在程序实际运⾏时实施的。

指令的静态调度:是指依靠编译器对代码进⾏静态调度,以减少相关和冲突。

它不是在程序执⾏的过程中、⽽是在编译期间进⾏代码调度和优化的。

失效率:CPU 访存时,在⼀级存储器中找不到所需信息的概率。

失效开销:CPU 向⼆级存储器发出访问请求到把这个数据调⼊⼀级存储器所需的时间。

强制性失效:当第⼀次访问⼀个块时,该块不在Cache 中,需要从下⼀级存储器中调⼊Cache,这就是强制性失效。

(完整版)计算机系统结构复习题(附答案)范文

(完整版)计算机系统结构复习题(附答案)范文

计算机系统结构复习题和重点(附答案)一、单项选择题1.实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由()A.编译程序解释B.编译程序翻译C.汇编程序解释D.汇编程序翻译2.系列机软件必须保证()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3.浮点数尾数基值r m=8,尾数数值部分长6位,可表示规格化正尾数的个数是()A.56个B.63个C.64个D.84个4.在IBM370系统中,支持操作系统实现多进程共用公用区管理最有效的指令是()A.“执行”指令B.“程序调用”指令C.“比较与交换”指令D.“测试与置定”指令5.关于非专用总线三种控制方式中,下列叙述错误..的是()A.集中式定时查询,所有部件共用同一条“总线忙”线B.集中式定时查询,所有部件都用同一条“总线请求”线C.集中式独立请求,所有部件都用同一条“总线请求”线D.集中式串行链接,所有部件都用同一条“总线请求”线6.磁盘外部设备适合于连接到()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7.在Cache存储器中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.在指令级高度并行的超级处理机中,下列叙述正确的是()A.超标量处理机利用资源重复,要求高速时钟机制B.超流水线处理机利用资源重复,要求高速时钟机制C.超标量处理着重开发时间并行性,要求高速时钟机制D.超流水线处理机着重开发时间并行性,要求高速时钟机制9.间接二进制n方体网络是一种()A.多级立方体网络B.多级全排列网络C.单级立方体网络D.多级混洗交换网络10.多端口存储器适合于连接A.紧耦合多处理机B.松耦合多处理机C.机数很多的处理机D.机数可变的多处理机二、填空题11.多处理机实现的是___________、___________间的并行。

计算机系统结构试题及答案—西安理工大学

计算机系统结构试题及答案—西安理工大学

C分布式处理系统 D时间重叠
4. 开发并行性的途径有时间重叠,( )和资源共享。
A 重叠流水
B 共享主存
C资源重复
D软件共享
5. 开发并行性的途径有时间重叠,资源重复和( )。
A指令流水线
B资源共享
C 双工系统
D 机群系统
6. 计算机系统的层次结构按照有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
3. 某机器指令字长 16 位,设有单地址指令和双地址指令两类。若每个地址字段为 6 位,且 双 地址指令有 x 条。问单地址指令最多可以有多少条?
4. 简述三种面积的寻址方式的关系。
5. 堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别是什么?
解答: 1. 2. 3. 4.
5. 五.应用题 1. 浮点数系统使用的阶基 rp=2,阶值位数 p=2,尾数基值 rm=4,以 rm 为基的尾数尾数 m’ =2 ,试计算在非负阶、正尾数、规格化情况下的最小尾数值、最大尾数值、可表示的最小值和 最大值及可表示数的个数。
7. 浮点数系统使用的阶基 rp=2,阶值位数 p=2,尾数基值 rm=10,以 rm 为基的尾数尾数 m’ =1 ,试计算在非负阶、正尾数、规格化情况下的最小尾数值、最大尾数值、可表示的最小值和 最大值及可表示数的个数。
8. 指令中常用下列寻址方式来得到操作数:立即操作数、间接寻址、直接寻址、 寄存器寻址、自相对寻址。请分别说明这些寻址方法的原理,井对它们在如下 4 个方
3. 自定义数据表示中有_标__识___符__数_、据数表据示描述等。
4. 扩展操作码编码仍利用哈__夫__曼___压__缩__思想,一般其平均码长要比全 Haffman 编码的平均码 长大。

系统结构复习

系统结构复习

中国地质大学(武汉)计算机学院吴湘宁计算机体系结构习题及答案第一章基础知识1.名词解释翻译解释模拟仿真透明性程序访问局部性[答案]略2. 一个经解释实现的计算机可以按功能划分为四级. 每一级为了执行一条指令需要下一级的N条指令. 若执行第一级的一条指令需要的时间为K ns, 那么执行第二、三、四级的一条指令各需要多少时间?3. 计算机系统按功能划分层次结构的好处主要体现在哪些方面?[答案] (1) 有利于理解软件, 硬件和固件在系统中的地位和作用;(2) 有利于理解各种语言的实质和实现途径;(3) 有利于推动计算机系统结构的发展;(4) 有利于理解计算机系统结构的定义.4. 什么是透明性? 对计算机系统结构, 下列哪些是透明的? 哪些是不透明的?1) 存储器的模m交叉存取; 2) 浮点数据表示; 3) I/O系统是采用通道方式还是I/O处理机方式; 4) 阵列运算部件; 5) 数据总线宽度; 6) 通道是采用结合型的还是独立型的; 7) 访问方式保护; 8) 程序性中断; 9) 串行、重叠还是流水控制方式; 10) 堆栈指令; 11) 存储器的最小编址单位; 12) Cache存储器.[答案] 一种本来是存在的事务或属性, 但从某种角度看却好像不存在, 称为透明性.对计算机系统结构来说透明的是: 1), 4), 5), 6), 9), 12)对计算机系统结构来说不透明的是:2), 3), 7), 8), 10), 11)5. 什么是计算机体系结构? 什么是计算机组成? 什么是计算机实现? 并说明三者的关系和相互影响?[答案] 计算机系统结构是计算机系统的软, 硬件分界面, 是机器语言程序员或是编译程序员所需了解的计算机属性;计算机组成是计算机系统结构的逻辑事项;计算机实现是计算机组成的物理实现.三者的关系和互相影响为:(1) 具有相同系统结构的计算机可以采用不同的组成;(2)(2) 一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现;(3) 计算机组成、计算机实现对计算机系统结构有着很大的影响;(4) 计算机系统结构的设计不应限制计算机组成和实现技术,应能用于高档机,也可用于低挡机;(5) 在不同时期, 计算机系统结构,、组成和实现所包含的内容会有所变化,三者之间的界线常常很模糊.6. 从机器(汇编)语言程序员角度看, 以下哪些是透明的?1) 指令地址存储器; 2) 指令缓冲器; 3) 时标发生器; 4) 条件码寄存器; 5) 乘法器; 6) 主存地址寄存器; 7) 磁盘外设; 8) 先行进位链; 10) 通用寄存器; 11) 中断字寄存器.[答案] 对机器(汇编)语言程序员来说透明的有: 2), 3), 5), 6), 8), 9)对机器(汇编)语言程序员来说不透明的有: 1), 4), 7), 10), 11)7. 假设在一台40 MHz处理机上运行200 000条指令的目标代码, 程序主要由四种类型的指令所组成. 根据程序跟踪实验结果, 各类指令的混合比和每类指令的CPI值如表1.9所示.(1) 试计算在单处理机上执行上述该程序时的平均CPI;(2) 根据(1)所得到的CPI, 计算相应的MIPS速率及程序的执行时间.[答案] (1) 2.24 CPI (2) 17.86 MPIS; 0.0112 s8. 某工作站采用时钟频率为15 MHz、处理速率为10 MIPS的处理机来执行一个程序,假定每次存储器存取为1周期延迟, 试问:(1) 此计算机的有效CPI是多少?(2) 假定将处理机的时钟频率提高到30 MHz, 但存储器子系统速率不变, 这样, 每次存储器存取需要两个时钟周期. 如果30%的指令每条只需要一次存储存取, 而另外5%的指令每条需要两次存储存取, 还假定已知混合程序的指令数不变, 并与原工作站兼容, 试求改进后的处理机性能.[答案] (1) 1.5 CPI; (2) 15.8 MPIS9.什么是并行性?它分为哪两种类型?开发计算机系统并行性的主要技术途径有哪三个?沿这些途径分别发展出什么类型的计算机?[答案]略10.实现软件移植的途径有哪些?[答案]略11.什么是Flynn分类法,按照Flynn分类法可将计算机系统分为哪几类?[答案]略第二章指令系统1. 名词解释数据类型、数据表示、规格化浮点数、Huffman编码、扩展编码、RISC[答案]略2. 某模型机有8条指令I1~I8, 它们的使用频度分别为0.3, 0.3, 0.2, 0.1, 0.05, 0.02, 0.02, 0.01.(1) 试分别用Huffman编码和平均码长最短的等长扩展码(限定为两种码长)对其操作码进行编码.(2) 分别计算Huffman编码和等长扩展码编码的平均长度.[答案] (1) 操作码的Huffman编码和2-4等长扩展码编码如下表1所示.(2) Huffman编码的平均长度为2.38位; 等长扩展码编码的平均码长为2.8位.3. 某模型机有10条指令I1~I10, 它们的使用频度分别为0.3, 0.24, 0.16, 0.12, 0.07, 0.04, 0.03,0.02, 0.01, 0.01.(1) 计算机采用等长操作码表示时的信息冗余量.(2) 要求操作码平均码长最短, 试设计操作码的编码, 并计算所设计操作码的平均长度. (3) 设计2-5扩展操作码编码,并计算平均码长.(4) 设计2-4(2/8)等长扩展码编码,并计算平均码长. [答案] (1) 采用等长操作码表示时的信息冗余量为33.5%. (2) 操作码的Huffman编码如表2所示, 此种编码的平均长度为2.7位.(3) 操作码的2-5扩展码编码如表2所示, 此种编码的平均长度为2.9位.(4) 操作码的2-4(2/4)等长扩展码编码如表2所示, 此种编码的平均长度为2.92位.4. 何谓指令格式的优化? 操作码和地址码的优化一般采用哪些方法?[答案] 指令格式的优化是指通过采用多种不同的寻址方式, 地址制, 地址形式和地址码长度以及多种指令字长, 并将它们与可变长操作码的优化表示相结合, 就可以构成冗余度尽可能少的指令字. 操作码的优化采用扩展操作码编码法. 地址码优化有以下四种方法:(1) 在指令中采用不同的寻址方式;(2)(2) 在指令中采用多地址制;(3) 同一种地址制还可以采用多种地址形式和长度, 也可以考虑利用空白处来存放直接操作数或常数等;(4) 在以上措施的基础上, 还可以进一步考虑采用多种指令字长度的指令.5. 若某机设计有如下指令格式的指令:三地址指令12种, 一地址指令254种, 设计指令的长度为16位, 每个地址码字段的位数均为4位. 若操作码的编码采用扩展操作码, 问二地址指令最多可以设计多少种? [答案] 二地址指令最多可以设计48种.6. 一台模型机共有九条指令I1~I9, 各指令的使用频度分别为0.3,0.2,0.2,0.1,0.08,0.6,0.03, 0.02, 0.01. 该模型机有8位和16位两种指令字长. 8位字长指令为寄存器----寄存器(R--R)二地址类型, 16位字长指令为寄存器----存储器(R--M)二地址变址寻址类型.(1) 试设计有两种码长的扩展操作码, 使其平均码长最短, 并计算此种编码的平均码长. (2) 在(1)的基础上, 该机允许使用多少个可编址的通用寄存器?(3) 若采用通用寄存器作为变址寄存器, 试设计该机的两种指令格式, 并标出各字段的位数.(4) 计算变址寻址的偏移地址范围.[答案] (1) 操作码的2-5扩展码编码如表3所示, 此种编码的平均长度位2.9位.2) 在(1)的基础上, 该机允许使用8个可编址的通用寄存器.(3) 该机的两种指令格式及各字段的位数如下:R-R型: 操作码OP (2位) | 源寄存器RS (3位) | 目的寄存器Rd (3位)R-M型: 操作码OP (5位) | 源寄存器RS (3位) | 变址寄存器RX (3位) | 偏移地址 (5位)(4) 变址寻址的偏移地址范围为-16~+15.7. 简述CISC的特点.[答案] CISC的特点如下:(1) 庞大的指令系统;(2) 采用了可变长度的指令格式;(3) 指令使用的寻址方式繁多;(4) CISC指令系统中包括一些用于特殊用途的指令, 各种指令的使用频度相当悬殊.8. 从指令格式, 寻址方式以及平均CPI三个方面, 比较经典CISC和纯RISC体系结构.[答案] 略9.简述RISC设计的一般原则。

计算机体系结构复习计算题

计算机体系结构复习计算题

1. 将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍,但该功能的处理时间仅为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?根据Amdahl 定律可知: 系统加速比 = ==由题可知: 可改进比例 = 40% = 部件加速比 = 10 系统加速比 =采用此增强功能方法后,能使整个系统的性能提高倍。

2. 假设一台计算机的I/O 处理占10%,当其CPU 性能改进到原来的10倍时,而I/O 性能仅改进为原来的两倍时,系统总体性能会有什么改进?加速比=1/(10%/2+90%/10)=本题反映了Amdahl 定律,要改进一个系统的性能要对各方面性能都进行改进,不然系统中最慢的地方就成为新系统的瓶颈。

3. 双输入端的加、乘双功能静态流水线有1、2、3、4四个子部件,延时分别为Δt, Δt, 2Δt, Δt ,“加”由1→2→4组成,“乘”由1→3→4组成,输出可直接返回输入或锁存。

现执行∑=*+41])[(i iiic b a(1) 画出流水时空图,标出流水线输入端数据变化情况。

(2) 求运算全部完成所需的时间和流水线效率。

(3) 找出瓶颈子过程并将其细分,重新画出时空图并计算流水时间和效率。

(1)(2)由上图可知,全部运算完的时间是23Δt 。

923723437=∆⨯∆=t t η(3)部件 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 结果输入 a 1 a 2 a 3 a 4 a 1+b 1 a 2+b 2 a 3+b 3 a 4+b 4 ① ③ ⑤ b 1 b 2 b 3 b 4 c 1 c 2 c 3 c 4 ② ④ ⑥Δt4 3 2 1由上图可知,流水时间为20Δt 。

1003720537=∆⨯∆=t t η4. 有一条流水线如下所示。

50ns50ns100ns200ns(1) 求连续输入5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”。

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 )。

计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题

1【简答题】传统的存储程序计算机的主要特征是什么?存在的主要问题是什么?目前计算机系统是如何改进的?正确答案:解:主要特征:(1)机器以运算器为中心;(2)采用存储程序原理;(3)存储器是按地址访问的、线性编址的空间;(4)控制流由指令流产生;(5)指令由操作码和地址码组成;(6)数据以二进制编码表示,采用二进制运算。

主要问题和改进:(1)问题:以运算器为中心,所有部件的操作都由控制器集中控制,导致慢速输入输出操作占用快速运算器矛盾,影响运算器效率发挥。

改进:各种分布式的I/O处理或输入输出方式如程序控制、DMA(直接存储器访问)方式、 I/O 处理机等。

(2)问题:数据和指令存放在同一存储器中,自我修改程序是难以编制、调试和使用的,不利于指令执行的重叠和流水。

改进:通过存储管理硬件的支持,由操作系统控制在程序执行过程中不准修改程序.(3)问题:访问存储器次数较多影响计算机系统性能。

改进:按内容访问的相联存储器CAM,大量使用通用寄存器,在CPU和主存之间设置高速缓冲存储器cache。

(4)问题:受程序计数器控制,程序执行只能串行、顺序执行.改进:改进CPU的组成,如采用重叠方式、先行控制、多操作部件甚至流水方式把若干条指令的操作重叠起来;采用向量处理技术、多机并行处理,总之通过并行处理技术进一步提升计算机系统速度。

(5)问题:需要指令功能更加丰富,但实现困难;计算机存储器容量大增,采用直接寻址方式指令中地址码位数不够.改进:出现了CISC和RISC指令系统,CISC用硬件实现大量丰富功能,RISC只包含使用频率高的少量指令;采用多种灵活的寻址方式,如间接寻址、相对寻址、变址寻址、基址寻址、页式寻址等。

2【简答题】通用寄存器型指令系统结构在灵活性和提高性能方面的优势主要体现在哪几个方面?正确答案:(1)寄存器的访问速度比存储器快很多;(2)对编译器而言,能更加容易、有效地分配和使用寄存器。

在表达式求值方面,通用寄存器型结构具有更大的灵活性和更高的效率。

计算机体系结构期末考试题(A卷)

计算机体系结构期末考试题(A卷)

福建师大网络教育学院《计算机体系结构》期末复习题系别_________ 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、______计算机、_______计算机和_______计算机。

2. 改进之后的冯•诺依曼计算机的只要特点是__________。

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__________。

4.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种,它们分别是:__________、__________、__________。

5.虚拟存储器的三种管理方式是__________,__________和__________6.目前计算机中常用数据有__________,__________和__________三种类型。

7.通常可能出现的流水线的相关性有__________。

8.解决中断引起的流水线断流的方法有_______和________。

9.目前向量处理机的系统结构有两种:__________和__________。

10.通用计算机基本指令分为5类,它们分别是:__________。

11.执行指令x1=x2+x3;x4=x1-x5会引起__________类型的数据相关,执行指令x5=x4*x3;x4=x0+x6会引起__________类型的数据相关,执行指令x6=x1+x2;x6=x4*x5会引起__________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__________。

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_______,以需求驱动方式工作的典型计算机是_______,以模式匹配驱动方式工作的典型计算机是_______。

二、名词解释(每题2分)1.计算机体系结构:2.系列机:3.模拟:4.程序的局部性原理:5.MIPS:6.高速缓冲存储器:7.虚拟存储器:8.快表:9.程序定位:10.延迟转移技术:11.窗口重叠技术:12.流水线技术:13.动态流水线:14.静态流水线:15.线性流水线:16.非线性流水线:17.流水线的吞吐率:18.超流水线计算机:19.向量的分段开采技术:20.基准测试程序:三、简答题(每题5分)1.什么是存储系统?2.简述全相联映象规则。

计算机系统结构期末重点题目及考点

计算机系统结构期末重点题目及考点

第一章:1.2.如有一个经解释实现的计算机,可以按功能划分成4级。

每一级为了执行一条指令需要下一级的N条指令解释,若执行第一级的一条指令需kns,那执行第2级、第3级、第4级的指令需要多少时间?第1级 1条1级指令 k ns第2级 1条2级指令 N条1级指令 1·N·k ns = Nk ns第3级 1条3级指令 N条2级指令 1·N·N·k ns = N2k ns第4级 1条4级指令 N条3级指令 1·N·N·N·k ns = N3k ns1.8.从机器(汇编)语言程序员看,以下哪些是透明的?指令地址寄存器;指令缓冲器;时标发生器;条件码寄存器;乘法器;主存地址寄存器;磁盘外设;先行进位链;移位器;通用寄存器;中断字寄存器。

见下表,“√”为透明性概念第二章:2.2 在尾数采用补码、小数表示且p=6,阶码采用移码、整数表示且q=6,尾数基rm为16,阶码基re为2的情况下:(1) 最大尾数为:1-rm-p=1-16-6,0.FFFFFF(2) 最小正尾数为:1/rm=1/16,0.100000(3) 最小尾数为: -1, 1.000000(4) 最大负尾数为:-(rm-1 + rm-p)=(16-1 + 16-6),1. EFFFFF(5) 最大阶码为:req-1=26-1=63,7F,包括符号位共7个1(6) 最小阶码为:-req=-26=-64,00,包括符号位共7个0(7) 最大正数为:(1-16-6)1663,7FFFFFFF(8) 最小正数为:16-65,0 0100000(9) 最大负数为:-(16-1 + 16-6) 16-64,80EFFFFF(10) 最小负数为:-1663,FF000000(11) 浮点零为:00000000(12) 表数精度为:16-5/2=2-21《13) 表数效率为:15/16=93.75%(14) 能表示的规格化浮点数个数为:2×15×165×27+12.13 一个处理机共有10条指令,各指令在程序中出现的概率如下表:指令信号? 出现概率? Huffman编砝码? 2/8扩展编砝码? 3/7扩展编砝码I1 0.25 01 00 00I2 0.20 11 01 01I3 0.15 001 1000 10I4 0.10 101 1001 11000I5 0.08 0000 1010 11001I6 0.08 1001 1011 11010I7 0.05 1000 1100 11011I8 0.04 00011 1101 11100I9 0.03 000101 1110 11101I10 0.02 000100 1111 111100已知10条指令使用频度,求3种编码方法的平均码长与信息冗余量。

计算机系统结构总复习题(填空选择判断)

计算机系统结构总复习题(填空选择判断)

二、填空题1、按照Flynn分类法,根据指令流和数据流的不同组织方式,计算机系统的结构可以分为SISD(单指令流单数据流)、MISD、MIMD或单指令流多数据流和多指令流多数据流。

2、Amdahl等人在1964年把系统结构定义为:由程序设计者所看到的一个计算机系统的属性,即概念性结构和功能特性。

3、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分界面,也是他们之间互相沟通的一座桥梁。

在计算机系统的设计过程中,指令系统的设计是非常关键的,它必须由软件设计人员和硬件设计人员共同来完成。

4、实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、模拟和仿真。

5、系列机软件兼容必须做到向后兼容,尽可能争取向上兼容。

6、开发并行性是为了并行处理,并行性又包括有同时性和并发性二重含义。

7、浮点数尾数基值增大。

可使运算中的精度损失减小可表示数的精度变降低。

8、浮点数阶码位数影响数的可表示范围大小,尾数位数影响数的可表示精度大小。

9、设计指令系统时,在功能方面的基本要求是:指令系统的完整性、规整性、高效率和兼容性。

10、根据多台外围设备共享通道的不同情况,可将通道分为三种类型:字节多路通道、选择通道和数组多路通道。

11、输入输出设备的异步性、实时性、与设备无关性三个特点是现代计算机系统必须具备的共同特性。

12、评价存贮器性能的基本要求是大容量、高速度和低价格。

13、虚拟存贮器主要是为解决主存容量满足不了要求发展出来的。

14、Cache存贮器是为解决主存速度满足不了要求发展出来的。

15、虚拟存贮器是增加辅助软硬件。

使主、辅存形成整体,速度接近于主存的。

容量是辅存的。

16、Cache存贮器是增加辅助硬件,使之速度接近于Cache的,容量是__主_存的。

17、Cache存贮器对应用程序员是透明的。

对系统程序员是透明的(填“透明”或“不透明”)18、程序在时间上的局部性表现在,最近未来要用的信息可能就是现在正在使用的信息,这是因为程序中有存在着循环。

计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题

计算机系统构造复习1、从使用语言角度,可将系统按功能划分为多层次机器级构造,层次构造分别是:应用语言机器级、高级语言机器级、汇编语言机器级、操作系统机器级、传统机器语言机器级和微程序序机器级。

2、各机器级的实现主要靠翻译和解释或两者结合进展。

翻译是先用转换程序将高一级机器级上的程序整个地变换成低一级机器级上等效的程序,然后再在低一级机器级上实现的技术。

解释则是在低级机器上用它的一串语句或指令来仿真高级机器上的一条语句或指令的功能,是通过对高级的机器级语言程序中的每条语句或指令逐条解释来实现的技术。

3、计算机系统构造在计算机系统机器级层次中指传统机器级的系统构造。

4、计算机系统构造研究的是软、硬件之间的功能分配以及对传统机器级界面确实定,提供机器语言、汇编语言程序设计或编译程序生成系统为使其设计或生成的程序能在机器上正确运行应看到的遵循的计算机属性。

5、计算机系统构造的属性包括:数据表示、寻址方式、存放器组织、指令系统、存储系统组织、中断机构、系统机器级的管态和用户态的定义和切换、机器级的I/O构造、系统各局部的信息保护方式和保护机构等属性。

6、机器透明性:指相对于每一机器级设计人员,都客观存在的功能或属性看不到的现象,称相对于此级设计人员来说,这此功能或属性是具有透明性,即透明的。

7、计算机组成指的是计算机系统构造的逻辑实现,包括机器级部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

它着眼于机器级部各事件的排序方式与控制机构、各部件的功能及各部件间的联系。

8、计算机组成设计要解决的问题是在所希望到达的性能和价格下,怎样更好、更合理地把各种设备各部件组织成计算机,来实现所确定的系统构造。

9、当前,计算机组成设计主要是围绕提高速度,着重从提高操作的并行度、重叠度,以及功能的分散和设置专用功能部件来进展的。

10、计算机组成设计要确定的方面一般应包括:数据通路宽路、专用部件的设置、各种操作对部件的共享程度、功能部件的并行度、控制机构的组成方式、缓冲和排队技术、预估预判技术、可靠性技术等。

计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题

计算机106 计算机系统结构复习题一、选择题1.Cache存储器写操作时,只写入Cache,仅当需要块替换时,才将其写回主存,称这种修改主存块内容的方法为___写回法_______。

2.仿真和模拟的主要区别在于采用不同的语言进行解释。

仿真采用___________解释,其解释程序在控制存储器中,而模拟采用机器语言程序解释,其解释程序在___________中。

3.16个处理器编号为0~15,采用PM2+3单级网络互连,与13号处理器相连的处理器号是( 利用公式计算机一下。

)A.5 B.7 C.11 D.144.在共享主存的多处理机中,为减少访问主存冲突,采用的方式一般是( )A.虚拟存储器B.共享Cache存储器C.用高速单体主存系统D.并行多体交叉主存系统5.7.下列关于标量流水机的说法不正确的是( )A.没有向量数据表示 B.不能对向量数据进行运算C.可对标量数据进行流水处理 D.可以对向量、数组进行运算6.广义地讲, F. 有着两种含义:一是 G. ,指两个以上事件在 A. 发生;二是 H. ,指两个以上事件在 C. 间隔内发生。

A. 同一时刻B. 不同时刻C. 同一时间D. 不同时间E. 串行性F. 并行性G. 同时性H. 并发性7.页式虚拟存储管理中,实页冲突概率最低的地址映象方式是( )A.直接映象B.全相联映象C.组相联映象D.段相联映象8.组相联映象、LRU替换的Cache存储器,不影响Cache命中率的是( )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9.不同系列的机器之间,实现软件移植的途径不包括()A.模拟 B.仿真C.用统一汇编语言D.用统一高级语言10.采用地址码高位交叉的目的是()。

A. 扩大存储器的容量B. 提高存储器的速度C. 缩小存储器的容量D. 减小存储器的速度11.超标量处理机主要是采用()来开发处理机内部的并行性的。

A. 空间B. 重叠C.资源重复D. 时间重叠12.在下列内容中,对系统程序员和应用程序员都透明的是()。

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

计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题一、选择填空题1.对汇编语言程序员不透明的是:( c )。

A.程序计数器B.主存地址寄存器C.条件码寄存器D.指令寄存器2.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3.信息按整数边界存储的主要优点是(a )。

A.访存速度快B.节约主存单元C.指令字的规整化D.指令的优化4.平均码长最短的编码是( b )。

A.定长编码B.哈夫曼编码C.扩展编码D.要根据编码使用的频度计算平均码长后确定5.非线性流水线的特征是(b )。

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.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D.流水线的各功能段在不同的运算中可以有不同的连接6.以下说法不正确的是(d )。

A.线性流水线是单功能流水线B.动态流水线是多功能流水线C.静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7.Cray-1向量处理机启动存储器、流水部件及寄存器打入各需一拍,现有向量指令串:V3←存储器(从存储器中取数:6拍)V4←V0+V1 (向量加:6拍)V5←V3×V4 (向量乘:7拍)向量长度均为N,则指令串最短的执行时间是( a )。

A.16+N拍B.17+N拍C.18+N拍D.19+N拍8.Cray-1的两条向量指令:V1←V2+V3V4←V1×V5属于( b )。

A.没有功能部件冲突和源向量冲突,可以并行B.没有功能部件冲突和源向量冲突,可以链接C.没有源向量冲突,可以交换执行顺序D.有向量冲突,只能串行9.Cray-1向量处理机要实现指令间的链接,必须满足下列条件中的(c )。

A.源向量相同,功能部件不冲突,有指令相关B.源向量不同,功能部件相同,无指令相关C.源向量、功能部件都不相同,指令有写后读冲突D.源向量、功能部件都不相同,指令有读后写冲突10.按cache地址映像的块冲突概率从高到低的顺序是()。

计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题

1【简答题】传统的存储程序计算机的主要特征是什么?存在的主要问题是什么?目前计算机系统是如何改进的?正确答案:解:主要特征:(1)机器以运算器为中心;(2)采用存储程序原理;(3)存储器是按地址访问的、线性编址的空间;(4)控制流由指令流产生;(5)指令由操作码和地址码组成;(6)数据以二进制编码表示,采用二进制运算。

主要问题和改进:(1)问题:以运算器为中心,所有部件的操作都由控制器集中控制,导致慢速输入输出操作占用快速运算器矛盾,影响运算器效率发挥。

改进:各种分布式的I/O处理或输入输出方式如程序控制、DMA(直接存储器访问)方式、 I/O 处理机等。

(2)问题:数据和指令存放在同一存储器中,自我修改程序是难以编制、调试和使用的,不利于指令执行的重叠和流水。

改进:通过存储管理硬件的支持,由操作系统控制在程序执行过程中不准修改程序。

(3)问题:访问存储器次数较多影响计算机系统性能。

改进:按内容访问的相联存储器CAM,大量使用通用寄存器,在CPU和主存之间设置高速缓冲存储器cache。

(4)问题:受程序计数器控制,程序执行只能串行、顺序执行。

改进:改进CPU的组成,如采用重叠方式、先行控制、多操作部件甚至流水方式把若干条指令的操作重叠起来;采用向量处理技术、多机并行处理,总之通过并行处理技术进一步提升计算机系统速度。

(5)问题:需要指令功能更加丰富,但实现困难;计算机存储器容量大增,采用直接寻址方式指令中地址码位数不够。

改进:出现了CISC和RISC指令系统,CISC用硬件实现大量丰富功能,RISC只包含使用频率高的少量指令;采用多种灵活的寻址方式,如间接寻址、相对寻址、变址寻址、基址寻址、页式寻址等。

2【简答题】通用寄存器型指令系统结构在灵活性和提高性能方面的优势主要体现在哪几个方面?正确答案:(1)寄存器的访问速度比存储器快很多;(2)对编译器而言,能更加容易、有效地分配和使用寄存器。

在表达式求值方面,通用寄存器型结构具有更大的灵活性和更高的效率。

计算机系统结构 总复习

计算机系统结构 总复习
4
∑ 而且设置有足够地缓冲寄存器,若以最快的方式用该流水计算: AiBi i =1
① 画出时空图;(9 分) ② 计算实际的吞吐率、加速比和效率。(6 分) 15. 静态多功能流水线由 6 个功能段组成,如图 E_3 所示。其中,s1、s4、s5、s6 组
成乘法流水线,s1、s2、s3、s6 组成加法流水线,各个功能段时间均为△t,假设 该流水线的输出结果可以直接返回输入端,而且设置有足够地缓冲寄存器,若以 最快的方式用该流水计算:∏(Ai+Bi)(其中 i=1..4,∏为连乘符号) ① 画出时空图;(9 分) ② 计算实际的吞吐率、加速比和效率。(6 分) 16. (20 分)设指令流水线由取指令、分析指令和执行指令 3 个部件构成,每个部件 经过的时间为△t,连续流入 12 条指令。分别画出标量流水处理机以及 ILP 均为 4 的超标量处理机、超长指令字处理机、超流水处理机的时空图,并分别计算它们 相对于标量流水处理机的加速比。 17. (15 分)给定以下的假设,试计算直接映象 Cache 和两路组相联 Cache 的平均访 问时间以及 CPU 时间。 ① 理想 Cache(命中率为 100%)情况下的 CPI 为 2.0,时钟周期为 2ns,平均每条指 令访存 1.2 次。 ② 两种 Cache 容量均为 64KB,块大小都是 32 字节。 ③ 组相联 Cache 中的多路选择器使 CPU 的时钟周期增加了 10%。 ④ 这两种 Cache 的失效开销都是 80 ns。 ⑤ 命中时间为 1 个时钟周期。 ⑥ 64 KB 直接映象 Cache 的失效率为 1.4%,64 KB 两路组相联 Cache 的失效率为 1.0%。
① 画出处理过程的时空图。(9 分) ② 计算其吞吐率、加速比和效率。(6 分) 12. 有一条动态多功能流水线由 5 段组成(如图 E_2 所示),加法用 1、3、4、5 段,

计算机体系结构复习题

计算机体系结构复习题

计算机体系结构复习题计算机体系结构复习要点计算机体系结构:计算机体系结构是程序员所看到的计算机属性,即概念性结构与功能特性。

(Amdahl提出的系统结构实际上指传统机器语⾔级程序员所能看到的计算机属性。

)系列机——在⼀个⼚家⽣产的具有相同的体系结构,但具有不同的组成和实现的⼀系列不同型号的机器。

Amdahl定律:系统中某⼀部件由于采⽤某种更快的执⾏⽅式后整个系统性能的提⾼与这种执⾏⽅式的使⽤频率或占总执⾏时间的⽐例关系。

计算机组成:指的是计算机系统结构的逻辑实现,包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

它着眼于物理机器级内各事件的排序⽅式与控制⽅式、各部件的功能以及各部件之间的关系。

计算机的实现:指的是计算机组成的物理实现,包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度和速度,模块、插件、底板的划分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。

它着眼于器件技术和微组装技术,其中器件技术在实现技术中起主导作⽤。

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。

软件兼容:同⼀个软件可以不加修改第运⾏于体系结构相同的各档及其,⽽且它们所获得的结果⼀样,差别只在于运⾏时间不同。

系列机的软件兼容⽅式4种:向上兼容、向下兼容、向前兼容、向后兼容。

向上(下)兼容指的是按某档计算机编制的程序,不加修改就能运⾏于⽐他⾼(低)档的计算机。

向后(前)兼容指的按某个时期投⼊市场的某种型号计算机编制的程序,不加修改就能运⾏于在它之后(前)投⼊市场的计算机。

向后兼容⼀定要保证,他是系列机的根本特征。

兼容机:它是指由不同制造商⽣产的具有相同系统结构的计算机。

兼容机:不同⼚家⽣产的、具有相同体系结构的计算机。

系统加速⽐——系统改进前与改进后总执⾏时间之⽐。

CPI:指令时钟数响应时间——从事件开始到结束之间的时间,也称执⾏时间课本重点习题:(郑纬民《计算机系统结构》)3.5硬件和软件在什么意义上是等效的?在什么意义上是不等效的?计算机系统结构的设计是在功能这⼀层次上考虑问题,当然也不排斥硬件这⼀层次,但不只包括硬件设计。

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法为
分配法。
31、CPU 写 Cache 不命中时,除写入主存外,同时还将含该字的主存块调入 Cache。称此分
配法为
分配法。
32、层次存储系统的设计的目的是使有效存取时间接近于
的存取时间,使总体的
平均每字成本接近于
的每字成本,容量接近于最大存储器的容量。
33、解决重叠和流水中的操作数相关,不外乎是推后法和设置
32、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
33、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
34、以下说法不正确的是(
)。
A.线性流水线是单功能流水线
B.动态流水线是多功能流水线
的方法是(
)。
A.截断法
B.舍入法
C.ROM 查表法
D.恒置"l"法
19、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
20、计算机中优化使用的操作码编码方法是(
)。
A 哈夫曼编码
B ASCII 码
C BCD 码
D 扩展操作码
21、外部设备打印机适合于连接到(
理的软、硬件功能分配。(
)
11、低速打印机,在总线上传送数据时,其"数据宽度"宜用可变长块。(
)
12、磁盘设备在数据传送时,数据宽度宜采用单字或单宇节。(
大小,尾数位数影响数的可表示
大小。
9、设计指令系统时,在功能方面的基本要求是:指令系统的完整性、
、高效
率和兼容性。
10、根据多台外围设备共享通道的不同情况,可将通道分为三种类型:

和数组多路通道。
11、输入输出设备的异步性、实时性、与
性三个特点是现代计算机系统必须具备的
共同特性。
12、评价存贮器性能的基本要求是大容量、
3、经常用的基本单元功能,宜于用软件实现,以降低实现费用。( )
4、系列机应用软件应做到向前兼容,力争向下兼容。( )
5、系列机不再是方向,因为它约束了计算机系统结构的发展。( )
6、系列机低档低价格,但性能太低;高档机高性能,但价格太高。因此,为获得高性能价格
比,应尽可能购置性能价格比高的中档机。( )
)。
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
22、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
23、下列关于虚拟存贮器的说法,比较证确的应当是(
)。
A.访主存命中率随页面大小增大而提高
B.访主存命中率随主存容量增加而提高
C.更换替换算法能提高命中率
D.在主存命中率低时,改用堆栈型替换算法,并增大主存容量,可提高命中率
24、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
25、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
26、与全相联映象相比,组相联映象的优点是(
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
37、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
38、与流水线最大吞吐率高低有关的是(
一、单项选择题
1、直接执行微指令的是(
)
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(
)。
A.Cache 存贮器
B.系列机各档不同的数据通路宽度
C.指令缓冲寄存器
D.虚拟存贮器
3、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
4、计算机系统结构不包括(
件设计人员和硬件设计人员共同来完成。
4、实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、


5、系列机软件兼容必须做到向
兼容,尽可能争取向
兼容。
6、开发并行性是为了并行处理,并行性又包括有
性和并发性二重含义。
7、浮点数尾数基值增大。可使运算中的精度损失
可表示数的精度变

8、浮点数阶码位数影响数的可表示
41、CRAY 一 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
42、IBM360/91 对指令中断的处理方法是(
)。
A.不精确断点法
B.精确断点法
C.指令复执法
D.对流水线重新调度
二、填空题
1、 按照 Flynn 分类法,根据指令流和数据流的不同组织方式,计算机系统的结构可以分为
28、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
29、块冲突概率最高的 Cache 地址映象方式是(
)。
A.段相联
B.组相联
C.直接
D.全相联
30、指令间“一次重叠”说法有错的是(
)。
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(
)。
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(

式 3 种。
21、在虚拟存储器中有三种地址空间,一种是应用程序员用来编写程序的地址空间,称为
第二种是
的地址空间,第三种是辅存地址空间,也就是磁盘存储器的地
址空间。它们对应的三种地址分别是

和辅存地址。
22、段式虚拟存贮器是用
表来进行地址映象和变换的。
23、段页式虚拟存储器的内部地址映象表机构有
表和
17、Cache 存贮器对应用程序员是
的。对系统程序员是
的(填“透明”
或“不透明”)
18、程序在时间上的局部性表现在,最近未来要用的信息可能就是现在正在使用的信息,这
是因为程序中有

19、程序在空间上的局部性主要是因为程序通常是
地存储和执行,数据
通常是
地存贮。
20、虚拟存贮器按映象算法不同,存贮管理方式有段式、
38、向量处理机的结构主要有

两种。
39、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。
通过对指令流和数据流的预处理和缓冲,能够尽量使

独立地工作,并
始终处于忙碌状态。
三、判断题
1、系统是否设浮点运算指令,对计算机系统结构是透明的。( )
2、软硬功能分配时,提高软件功能的比例会提高系统灵活性,也会提高解题速度。( )
)。
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(
)。
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(
SISD(单指令流单数据流)、MISD、


2、Amdahl 等人在 1964 年把系统结构定义为:由程序设计者所看到的一个计算机系统的属
性,即 和功能特性。
3、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
,也是他们之间互相沟
通的一座桥梁。在计算机系统的设计过程中,
的设计是非常关键的,它必须由软
)。
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.最后子过程的时间
39、在流水机器中,全局性相关是指(
)。
A.先写后读相关
B.先读后写相关
C.指令相关
D.由转移指令引起的相关
40、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
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:
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(
)。
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
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