北理工计算机体系结构习题解答
北理工《计算机网络》期末考试必备通关指导5
[试题分类]: 66计算机网络1. 什么是网络体系结构？答案: 计算机网络采用层次型体系结构。
将如何分层以及每层协议的集合称为网络体系结构。
题型:问答题知识点: 计算机网络的体系结构难度:22. 什么是网络拓扑结构？答案: 指网络中各组件（计算机等）连接的形式和形状。
题型:问答题知识点: 计算机网络的分类难度:23. 什么是网络协议？答案: 网络中相互通信的计算机所遵守的共同的约定。
题型:问答题知识点: 什么是计算机网络难度:14. 什么是局域网？答案: 覆盖较小的有限地理范围的网络。
其传输率很高，误码率很低，通常属于一个单位私有。
题型:问答题知识点: 局域网概述难度:15. 什么是数据通信？答案: 数字计算机或其他数字终端装置之间的通信。
题型:问答题知识点: 数据通信的基础知识难度:16. 什么是频分多路复用？答案: 将物理信道的有效带宽划分成若干频段，每个频段作为一个独立的信道分别分配给用户，从而实现在一条物理信道上同时传输多个用户的数据的技术。
题型:问答题知识点: 传输技术难度:27. 什么是路由选择？答案: 根据一定的算法和策略，选择一条从源到目的的最佳路由。
题型:问答题知识点: 路由选择难度:28. WAN的中文含义是什么？答案: 广域网。
题型:问答题知识点: 计算机网络的分类难度:19. ISO/OSI的中文含义是什么？答案: 国际标准化组织/开放系统互连。
题型:问答题知识点: 计算机网络的体系结构难度:110. WWW的中文含义是什么？答案: 万维网。
题型:问答题知识点: Internet的发展及其应用难度:111. TCP/IP的中文含义是什么？答案: 传输控制协议/网际协议。
题型:问答题知识点: 计算机网络的体系结构难度:1CD的中文含义是什么？答案: 载波侦听多路访问/冲突检测。
题型:问答题知识点: CSMA/CD和标准难度:113. ATM的中文含义是什么？答案: 异步传输模式。
北京理工大学数据结构编程练习答案
1.一元多项式相加(10分)成绩: 10 / 折扣: 0.8题目说明：编写一元多项式加法运算程序。
要求用线性链表存储一元多项式（参照课本）。
该程序有以下几个功能：1. 多项式求和输入：输入三个多项式，建立三个多项式链表Pa、Pb、Pc（提示：调用CreatePolyn(polynomial &P,int m)。
输出：显示三个输入多项式Pa、Pb、Pc、和多项式Pa+Pb、多项式Pa+Pb+Pc （提示：调用AddPolyn(polynomial &Pa, polynomial Pb), 调用PrintPolyn(polynomial P))。
0. 退出输入：根据所选功能的不同，输入格式要求如下所示（第一个数据是功能选择编号，参见测试用例）：∙ 1多项式A包含的项数，以指数递增的顺序输入多项式A各项的系数（整数）、指数（整数）多项式B包含的项数，以指数递增的顺序输入多项式B各项的系数（整数）、指数（整数）多项式C包含的项数，以指数递增的顺序输入多项式C各项的系数（整数）、指数（整数）∙0 －－－操作终止，退出。
输出：对应一组输入，输出一次操作的结果（参见测试用例）。
∙ 1 多项式输出格式：以指数递增的顺序输出: <系数,指数>,<系数,指数>,<系数,指数>,参见测试用例。
零多项式的输出格式为<0,0>∙0 无输出1.#include<iostream>#include<stdlib.h>using std::cin;using std::cout;using std::endl;struct date{int a;int b;struct date* pnext;};typedef struct date DATE;typedef struct date* PDATE;void output(PDATE p){int f=0;p=p->pnext;while(p!=NULL){if(p->a!=0){f=1;cout<<"<"<<p->a<<","<<p->b<<">";if(p->pnext==NULL)cout<<endl;elsecout<<",";}p=p->pnext;}if(f==0)cout<<"<0,0>"<<endl;}void add(PDATE a,PDATE b,PDATE c){PDATE p1,p2,p3;p1=a;p2=b;p3=c;if(p1!=NULL) p1=p1->pnext; //skip head if(p2!=NULL) p2=p2->pnext;while((p1!=NULL)&&(p2!=NULL)){if(p1->b>p2->b){p3->pnext=(PDATE)malloc(sizeof(DATE));p3=p3->pnext;p3->a=p2->a;p3->b=p2->b;p3->pnext=NULL;p2=p2->pnext;}else if(p1->b<p2->b){p3->pnext=(PDATE)malloc(sizeof(DATE));p3=p3->pnext;p3->a=p1->a;p3->b=p1->b;p3->pnext=NULL;p1=p1->pnext;}else{p3->pnext=(PDATE)malloc(sizeof(DATE));p3=p3->pnext;p3->a=p1->a+p2->a;p3->b=p1->b;p3->pnext=NULL;p1=p1->pnext;p2=p2->pnext;}}//end whileif(p1==NULL)p3->pnext=p2;if(p2==NULL)p3->pnext=p1;}int main(){int flag;int n;PDATE P[6]={NULL};PDATE p=NULL;for(int i=0;i<6;i++){P[i]=(PDATE)malloc(sizeof(DATE));P[i]->a=0;P[i]->b=0;P[i]->pnext=NULL;}cin>>flag;if(flag==1){for(int i=1;i<4;i++){p=P[i];cin>>n;while(n--!=0){p->pnext=(PDATE)malloc(sizeof(DATE));p=p->pnext;cin>>p->a>>p->b;p->pnext=NULL;}output(P[i]);}}add(P[1],P[2],P[4]);output(P[4]);add(P[4],P[3],P[5]);output(P[5]);}0 约瑟夫问题(10分)成绩: 10 / 折扣: 0.80 约瑟夫问题成绩10分折扣0.8(本题要求用循环链表实现)0 ,1, 2, 3题,只能选做三题.约瑟夫问题是一个经典的问题。
北京理工大学计算机基础试题及答案
北京理工大学计算机基础试题及答案一、单选题1、在微型计算机中，常见到的EGA、VGA等是指（）A、微型型号B、显示适配卡类型C、CPU类型D、键盘类型【答案】B2、下列描述中，正确的是（）A、1MB=1000BB、1MB=1000KBC、1MB=1024BD、1MB=1024KB【答案】D3、国内流行的汉字系统中，一个汉字的机内码一般需占（）A、2个字节B、4个字节C、8个字节D、16个字节【答案】A4、32位微机中的32是指该微机（）A、能同时处理32位二进制数B、能同时处理32位十进制数C、具有32根地址总线D、运算精度可达小数点后32位【答案】A5、下列四条叙述中,有错误的一条是（）A、以科学技术领域中的问题为主的数值计算称为科学计算B、计算机应用可分为数值应用和非数值应用两类C、计算机各部件之间有两股信息流,即数据流和控制流D、对信息(即各种形式的数据)进行收集、储存、加工与传输等一系列活动的总称为实时控制【答案】D6、DMA 是实现存储器与（）的直接数据传送。
A、CPUB、存储器C、外部I/O设备D、运算器【答案】C7、下列四种软件中，属于系统软件的是（）A、Word 2000B、WPS 2000C、UCDOS 6.0D、Excel 2000【答案】C8、存储系统中的PROM是指（）A、可编程读写存储器B、可编程只读存储器C、静态只读存储器D、动态随机存储器【答案】B9、计算机软件系统一般包括（）A、操作系统和应用软件B、系统软件和管理软件C、系统软件和应用软件D、操作系统、管理软件和各种工具软件【答案】C10、下列打印机中，打印效果最佳的一种是（）A、点阵打印机B、激光打印机C、热敏打印机D、喷墨打印机【答案】B11、IBM PC/AT 微型机采用的CPU芯片是（）A、Z-80B、8086C、8088D、80286【答案】D12、目前微型计算机中采用的逻辑元件是（）A、小规模集成电路B、中规模集成电路C、大规模和超大规模集成电路D、分立元件【答案】C13、IBM PC/AT 微型机采用的CPU芯片是（）A、Z-80B、8086C、8088D、80286【答案】D14、能对二进制数据进行移位和比较操作的计算机工作部件是（）A、累加器B、运算器C、控制器D、寄存器【答案】B15、软盘与硬盘比较具有（）优点。
北理工《数据结构与算法》在线作业-00003参考答案
北理工《数据结构与算法》在线作业-00003试卷总分:100 得分:100一、单选题(共40 道试题,共100 分)1.若构造一棵具有n个结点的二叉排序树，最坏情况下，其深度不会超过()。
A.n/2B.nC.(n+1)/2D.n+1答案:B2.设有一个矩阵A8×6，以行序为主序存储，a11为第一个元素，其存储地址为1，每个元素占一个地址空间，则a56地址为()。
A.23B.30C.31D.45答案:B3.队列的操作特点是()。
A.先进先出B.后进先出C.先进后出D.只能从队尾出队答案:A4.当待排序列基本有序时，下列排序方法中()最好。
A.直接插入排序B.快速排序C.堆排序D.归并排序答案:A5.已知广义表LS=(A,(B,C,D),E)运用head和tail函数，取出LS中B 的运算()。
A.Gethead(Gethead(LS))B.Gettail(Gethead(LS))C.Gethead(Gethead(Gettail(LS)))D.Gethead(Gettail(LS))答案:C6.以下排序方法中，稳定的排序方法是()。
A.直接插入排序和希尔排序B.直接插入排序和冒泡排序C.希尔排序和快速排序D.冒泡排序和快速排序答案:B7.在一个长度为n的顺序线性表中顺序查找值为x的元素时，查找成功时的平均查找长度（即x与元素的平均比较次数，假定查找每个元素的概率都相等）为().A.nB.n/2C.(n+1)/2D.(n-1)/2答案:C8.n 个顶点的连通图至少有()条边。
A.n-1B.nC.n+1D.0答案:A9.设数组Data[0..m]作为循环队列SQ的存储空间，front为队头指针，rear为队尾指针，则执行出队操作的语句为()A.front=front+1B.front=(front+1)% mC.rear=(rear+1)%mD.front=(front+1)%(m+1)答案:D10.栈与一般的线性表的区别在于()。
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北理工计算机体系结构习题解答
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子ห้องสมุดไป่ตู้走。— —莎士 比
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
计算机系统结构习题解答
1. 假设一条指令的执行过程分为“取指令”、“分析”和“执行”三段;每一段的时间分别是△t 、2△t 和3△t..在下列各种情况下;分别写出连续执行n 条指令所需要的时间表达式.. ⑴ 顺序执行方式..⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠.. ⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠.. 答：⑴ 顺序执行方式12......12 12T ＝∑=++n1i i i i )t t t (执行分析取址＝n △t ＋2△t ＋3△t ＝6n △t⑵ 仅“取指令”和“执行”重叠12......12 12T ＝6△t ＋∑=+1-n 1i i i )t t (执行分析＝6△t ＋n-12△t ＋3△t ＝5n ＋1△t⑶ “取指令”、“分析”和“执行”重叠△2△t3△t△2△t3△t1 2 34......1 234 1234T ＝6△t ＋∑=1-n 1i i )t (执行＝6△t ＋n-13△t ＝3n ＋3△t2. 一条线性流水线有4个功能段组成;每个功能段的延迟时间都相等;都为△t..开始5个任务;每间隔一个△t 向流水线输入一个任务;然后停顿2个△t;如此重复..求流水线的实际吞吐率、加速比和效率.. 答：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15...1 2 3 4 56 7 8 9 1011 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 151 2 3 4 56 7 8 9 1011 12 13 14 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23我们可以看出;在7n+1Δt 的时间内;可以输出5n 个结果;如果指令的序列足够长n →∞;并且指令间不存在相关;那么;吞吐率可以认为满足：加速比为：从上面的时空图很容易看出;效率为：3. 用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算∑==101i i A F ..每个功能段的延迟时间均相等;流水线的输出端与输入端之间有直接数据通路;而且设置有足够的缓冲寄存器..要求用尽可能短的时间完成计算;画出流水线时空图;计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率..答：首先需要考虑的是“10个数的和最少需要做几次加法”;我们可以发现;加法的次数是不能减少的：9次；于是我们要尽可能快的完成任务;就只有考虑如何让流水线尽可能充满;这需要消除前后指令之间的相关..由于加法满足交换律和结合律;我们可以调整运算次序如以下的指令序列;我们把中间结果寄存器称为R;源操作数寄存器称为A;最后结果寄存器称为F;并假设源操作数已经在寄存器中;则指令如下：I1：R1←A1+A2I2：R2←A3+A4I3：R3←A5+A6I4：R4←A7+A8I5：R5←A9+A10I6：R6←R1+R2I7：R7←R3+R4I8：R8←R5+R6I9：F←R7+R8这并不是唯一可能的计算方法..假设功能段的延迟为Δt..时空图如下图中的数字是指令号：1234567891234567891234567891234567891 2 3 4 5 6 7891 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21整个计算过程需要21Δt;所以吞吐率为： 加速比为： 效率为：4. 一条线性静态多功能流水线由6个功能段组成;加法操作使用其中的1、2、3、6功能段;乘法操作使用其中的1、4、5、6功能段;每个功能段的延迟时间均相等..流水线的输出端与输入端之间有直接数据通路;而且设置有足够的缓冲寄存器..用这条流水线计算向量点积i 60i i b a B A ⨯=⨯∑=;画出流水线时空图;计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率.. 答：我们安排运算次序如下：把中间结果寄存器称为R;源操作数寄存器称为A 、B;最后结果寄存器称为F;并假设源操作数已经在寄存器中;则指令如下：I1： R0←A0B0 I8： R7←R0+R1 I2： R1←A1B1 I9：R8←R2+R3I3： R2←A2B2 I10： R9←R4+R5 I4： R3←A3B3 I11： R10←R6+R7 I5： R4←A4B4 I12： R11←R8+R9 I6： R5←A5B5I13： F ←R10+R11I7： R6←A6B6假设功能段的延迟为Δt..时空图如下图中的数字是指令号：1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12138 9 1011 12131 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12131 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 整个计算过程需要24Δt;所以吞吐率为： 加速比为： 效率为：5. 一条有三个功能段的流水线如下图..每个功能段的延迟时间均相等;都为△t..其中功能段S 2的输出要返回到它自己的输入端循环一次..⑴ 如果每间隔一个△t 向流水线的输入端连续输入新任务;问这条流水线会发生什么情况⑵ 求这条流水线能够正常工作的最大吞吐率、加速比和效率.. ⑶ 有什么办法能够提高这条流水线的吞吐率;画出新的流水线.. 答：△t △t △t⑴如果每间隔一个△t向流水线的输入端连续输入新任务;流水线S2功能段存在资源冲突..见下表：⑵每间隔两个△t向流水线的输入端连续输入新任务如见下表所示可获得最佳性能..我们可以看出：在2n+2Δt的时间内;可以输出n个结果;如果指令的序列足够长n→∞;并且指令间不存在相关;那么;吞吐率为：加速比为：效率为：⑶如要提高这条流水线的吞吐率;可采用：将功能段S2重复设置一次;见下图：6. 一条有4个功能段的非线性流水线;每个功能段的延迟时间都相等;都为20ns;它的预约表如下：⑴ 写出流水线的禁止向量和初始冲突向量.. ⑵ 画出调度流水线的状态图..⑶ 求流水线的最小启动循环和最小平均启动距离.. ⑷ 求平均启动距离最小的恒定循环.. ⑸ 求流水线的最大吞吐率..⑹ 按照最小启动循环连续输入10个任务;求流水线的实际吞吐率.. ⑺ 画出该流水线各功能段之间的连接图.. 答： ⑴禁止向量F=6;4;2；冲突向量C=101010..输入△t⑵⑶∴流水线的最小启动循环为：1;7或3;5或5;3;最小平均启动距离为4..⑷由上表可知：平均启动距离最小的恒定循环为5..⑸采用最小平均启动距离为4的最小启动循环可获得流水线的最大吞吐率;以1;7为例：其他类似;最大吞吐率皆相同当任务数为偶数2n 时： 当任务数为奇数2n+1时： ∴ 流水线的最大吞吐率为：)s /(M 5.12ns2041t 41任务=⨯=∆ ⑹10个任务的实际吞吐率：利用上式可得偶数个任务TP 10=1/4△t=12.5M 任务/s.. ⑺该流水线的连接图为：7.一条由4个功能段组成的非线性流水线的预约表如下;每个功能段的延迟时间都为10ns..47⑴ 写出流水线的禁止向量和初始冲突向量.. ⑵ 画出调度流水线的状态图..⑶ 求流水线的最小启动循环和最小平均启动距离..⑷ 在流水线中插入一个非计算延迟功能段后;求该流水线的最佳启动循环及其最小平均启动距离..⑸ 画出插入一个非计算延迟功能段后的流水线预约表5行8列.. ⑹ 画出插入一个非计算延迟功能段后的流水线状态变换图.. ⑺ 分别计算在插入一个非计算延迟功能段前、后的最大吞吐率.. ⑻ 如果连续输入10个任务;分别计算在插入一个非计算延迟功能段前、后的实际吞吐率.. 答： ⑴禁止向量F=5;2;1；冲突向量C=10011..⑵⑶i=466最小启动循环为3;最小平均启动距离为3..⑷插入一个非计算延迟功能段后;最小平均启动距离为2因为预约表中每行至多2个×;相应地可改进最小启动循环为2..⑸⑹流水线的禁止向量为1;3;7;流水线的冲突向量为1000101;流水线的状态图如下：6C0-C065C0-C2-C255;4C0-C2 4.55;6C0-C2 5.5流水线的最小启动循环为2;最小平均启动距离为2..⑺插入前：插入后：⑻连续输入10个任务;插入前的实际吞吐率为：连续输入10个任务;插入后的实际吞吐率为：8. 在流水线处理机中;有独立的加法操作部件和乘法操作部件各一个;加法操作部件为4段流水线;乘法操作部件6段流水线;都在第一段从通用寄存器读操作数;在最后一段把运算结果写到通用寄存器中..每段的时间长度都相等;都是一个时钟周期..每个时钟周期发出一条指令..问可能发生哪几种数据相关写出发生相关的指令序列;分析相关发生的原因;并给出解决相关的具体办法..答：可能的数据相关性有：⑴“先写后读”RAW相关Read After 加法写..原因：还没有写好就已经读取寄存器中的数据了..DADD R1;R2;R3 ；R2＋R3→R1DSUB R4;R1;R5 ；R1－R5→R4Read After 乘法写..原因：还没有写好已经读取寄存器中的数据了..DMUL R1;R2;R3 ；R2×R3→R1DSUB R4;R1;R5 ；R1－R5→R4本相关在流水线顺序执行和乱序执行时都可能发生..解决的方法是：利用编译程序调整指令的次序方法；延迟执行是避免数据相关最简单的方法；建立寄存器之间的专用路径..⑵“写—写”WAW相关Write After 乘法写..原因：后写的反而早执行乘法所化的时间长;后面一个写任务反而先完成;使最后写入的内容不正确..DMUL R1;R2;R3 ；R2×R3→R1DSUB R1;R4;R5 ；R4－R5→R1本相关只有在流水线乱序执行时才可能发生..解决的方法是：寄存器换名..⑶“先读后写”WAR相关Write After 任何读..原因：前面的读操作因为某种原因被推迟;要读的内容被后面的写操作修改了..DSUB R4;R1;R5 ；R1－R5→R4DADD R1;R2;R3 ；R2＋R3→R1本相关只有在流水线乱序执行时才可能发生..解决的方法是：寄存器换名..9. 在下列不同结构的处理机上运行8×8的矩阵乘法C=A×B;计算所需要的最短时间..只计算乘法指令和加法指令的执行时间;不计算取操作数、数据传送和程序控制等指令的执行时间..加法部件和乘法部件的延迟时间都是3个时钟周期;另外;加法指令和乘法指令还要经过一个“取指令”和“指令译码”的时钟周期;每个时钟周期为20ns;C 的初始值为“0”..各操作部件的输出端有直接数据通路连接到有关操作部件的输入端;在操作部件的输出端设置有足够容量的缓冲寄存器..⑴处理机内只有一个通用操作部件;采用顺序方式执行指令..⑵单流水线标量处理机;有一条两个功能的静态流水线;流水线每个功能段的延迟时间均为一个时钟周期;加法操作和乘法操作各经过3个功能段..⑶多操作部件处理机;处理机内有独立的乘法部件和加法部件;两个操作部件可以并行工作..只有一个指令流水线;操作部件不采用流水线结构..⑷单流水线标量处理机;处理机内有两条独立的操作流水线;流水线每个功能段的延迟时间均为一个时钟周期..⑸超标量处理机;每个时钟周期同时发射一条乘法指令和一条加法指令;处理机内有两条独立的操作流水线;流水线的每个功能段的延迟时间均为一个时钟周期..⑹超流水线处理机;把一个时钟周期分为两个流水级;加法部件和乘法部件的延迟时间都为6个流水级;每个时钟周期能够分时发射两条指令;即每个流水级能够发射一条指令..⑺超标量超流水线处理机;把一个时钟周期分为两个流水级;加法部件和乘法部件延迟时间都为6个流水级;每个流水级能够同时发射一条乘法指令和一条加法指令..答：要完成上面的矩阵乘法;需要完成的乘法数目为8×8×8=512次；需要完成的加法数目为8×8×7=448次；下面分析处理机的结构会给性能带来什么样的影响..⑴通用操作部件采用顺序方式执行顺序执行时;每个乘法和加法指令都需要5个时钟周期取指令、指令分析、指令执行；所以所需要的时间为：⑵单流水线标量处理机;有一条两个功能的静态流水线因为有足够的缓冲寄存器;所以我们可以首先把所有的乘法计算完;并通过调度使加法流水线不出现停顿;所以所需要的时间为：123456785135145155165175189639649659661=①+②、2=1+③、3=2+④、4=3+⑤、5=4+⑥、6=5+⑦、7=6+⑧⑶多操作部件处理机;只有一条指令流水线由于只有一条指令流水线;所以只能一个时钟周期发射一条指令；由于操作部件不采用流水线;对于结果C矩阵的第一个元素;首先执行2次乘法;然后乘法和加法并行执行7次;此时C矩阵的第一个元素出来了;然后加法运算停顿3个时钟周期;再开始与乘法并行执行运算7次;如此下去;直到C的64个元素都出来..故执行时间为：⑷单流水线标量处理机;处理机内有两条独立的操作流水线由于只有一条指令流水线;所以只能一个时钟周期发射一条指令；对于乘法运算不存在数据相关;对于加法运算有数据相关;由于存在足够的缓冲寄存器;我们可以通过合适的调度消除加法的数据相关..因此;最佳情况下的执行时间为：12345678910111213141516171819202122 1=①+②、2=1+③、3=2+④、4=3+⑤、5=4+⑥、6=5+⑦、7=6+⑧⑸超标量处理机同一时钟周期可以有一条乘法指令和一条加法指令同时发射;对于乘法运算不存在数据相关性;对于加法运算有数据相关性;由于存在足够的缓冲寄存器;当运算完所有的乘法运算后;还要做一次加法运算..因此执行时间为：12345678910111213141516171819202122 1=①+②、2=1+③、3=2+④、4=3+⑤、5=4+⑥、6=5+⑦、7=6+⑧⑹超流水线处理机每个时钟周期发射两条指令;加法部件和乘法部件都为6个流水级..事实上相当于将时钟周期变成了10ns;而加法和乘法流水线变成了6级..因此执行时间为：⑺超标量超流水线处理机一个时钟周期分为两个流水级;加法部件和乘法部件都为6个流水级;每个流水级能同时发射一条加法和一条乘法指令..综合⑸和⑹的分析;我们可以知道;执行时间为：。
计算机体系结构课后答案
计算机体系结构课后答案【篇一：计算机体系结构习题(含答案)】1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值rm=16，阶码基值re=2。
对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。
（1）最大尾数（8）最小正数（2）最小正尾数（9）最大负数（3）最小尾数（10）最小负数（4）最大负尾数（11）浮点零（5）最大阶码（12）表数精度（6）最小阶码（13）表数效率（7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数范围正数不小于1038，且正、负数对称。
尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。
(1) 设计这种浮点数的格式(2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。
3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ，其中，p是浮点数的尾数长度。
(1) 选择合适的舍入方法。
(2) 确定警戒位位数。
(3) 计算在正数区的误差范围。
4．假设有a和b两种不同类型的处理机，a处理机中的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。
b处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到64条。
如果每执行一条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。
对于一个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在a处理机和b处理机中所占用的存储空间大小（包括指令和数据），从中得到什么启发？5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。
(1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。
6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字段的长度均为6位。
北京理工大学数据结构试题及答案
北京理工大学数据结构 10 年期末试题数据结构试卷（一）、单选题（每题 2 分，共 20 分）1. 栈和队列的共同特点是 （）。
A. 只允许在端点处插入和删除元素B. 都是先进后出C. 都是先进先出D. 没有共同点2. 用链接方式存储的队列，在进行插入运算时 （）.A. 仅修改头指针B. 头、尾指针都要修改C.仅修改尾指针D.头、尾指针可能都要修改10.设有 6个结点的无向图,该图至少应有 （）条边才能确保是一个连通图。
A.5B.6C.7D.8二、填空题（每空 1 分,共 26 分）1. 通常从四个方面评价算法的质量： ____________ 、 ________ 、 ________ 和 __________ 。
2. 一个算法的时间复杂度为（n 3+n 2log 2n +i4n ）/n 2，其数量级表示为 ____________ 。
3. 假定一棵树的广义表表示为A （ C ，D （ E ，F ，G ），H （ I ，J ）），则树中所含的结点数为 __________ 个，树的深度为 ____________ 树的度为 __________ 。
4. 后缀算式 9 2 3 +- 10 2 / -的值为 _________ 。
中缀算式（ 3+4X ） -2Y/3 对应的后缀算式 为 ________________________________ 。
5.若用链表存储一棵二叉树时， 每个结点除数据域外， 还有指向左孩子和右孩子的两个指 针。
在这种存储结构中， n 个结点的二叉树共有 ___________ 个指针域，其中有 ________ 个 指针域是存放了地址，有 __________________ 个指针是空指针。
3. 4. 5. 以下数据结构中哪一个是非线性结构？ （）A. 队列B. 栈C. 线性表D. 二叉树设有一个二维数组 A [m ][n ],假设A [0][0]存放位置在644伽A [2][2]存放位置在676（io ）， 每个元素占一个空间，问A ．688B ． 树最适合用来表示 （A.有序数据元素A [3][3]（IO ）存放在什么位置？脚注（io 表示用10进制表示。
北理工计算机体系结构习题解答
*1
32000 *
2
15000
*
2
8000
*
2)
*
(
40
1 *106
)
3.875*103秒
21
1-11 假设在一台40MHz处理机上运营200,000条指令旳目旳代码，程序主要
由四种指令构成。根据程序跟踪试验成果，已知指令混合比和每种指令所 需旳指令数如下：
指令类型
CPI
指令混合比
算术和逻辑
1
6
第1章 基础知识
仿真
用一种机器(A)旳微程序直接解 释 实 现 另 一 种 机 器 ( B) 旳 指 令 系 统，从而实现软件移植旳措施
被仿真旳机器称为目旳机，进行 仿真旳机器称为宿主机，解释微 程序机器称为仿真微程序
7
第1章 基础知识
并行性
指能够同步进行运算或操作旳特 征，它有两重含义：
40
第2章
（1）最优Huffman H=- ∑Pi×log2Pi
=0.25×2+0.20×2.322+0.15×2.737+ ……
=2.96
41
I10
I9
I8
I7
I6
I5
I4
I3
I2
0.02
0.03
0.04
0.05
0.08
0.08
0.10
0.15
0.20
1
1 0
0
0.05
0.09
1
0
1
0
0.17
原来存在旳事物或属性，从某个角 度看却好象不存在
软件兼容
程序能够不加修改地运营在各档机 器上，区别仅在于运营时间不同
计算机系统结构习题答案(李学干)
计算机系统结构习题解答第一章习题一1.2一台经解释实现的计算机，可以按照功能划分成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1级的一条指令需K纳秒时间，那么执行第2、3、4级的一条指令个需要多少时间？解：①分析：计算机按功能分级时，最底层的为第1级。
向上一次是第2 、3、4级。
解释执行是在低级机器级上，用它的一串指令或语句来解释执行高一级上的一条指令的功能。
是逐条解释的。
②解答：执行第2、3、4级的一条指令各需KNns,KN2ns,KN3ns的时间。
1.3操作系统机器级的某些指令就用传统机器级的指令，这些指令可以用微程序直接实现，而不由操作系统自己来实现。
根据你对习题1.2的回答，你认为这样做有哪两个好处？答：可以加快操作系统操作命令解释的速度。
同时也节省了存放解释操作命令这部分解释程序所占用的空间。
简化了操作系统机器级的设计。
也有利于减少传统机器级的指令条数。
1.5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？试举例说明。
答：硬件和软件在逻辑意义上是等效的。
在物理意义上是不等效的。
①在原理上，用硬件或固件实现的功能完全可以用软件来完成。
用软件实现的功能也可以用硬件或固件来完成。
功能一样。
②只是反映在速度、价格、实现的难易程度上，这两者是不同的。
性能不同。
③例如，浮点运算在80386以前一直是用软件实现的。
到了80486，将浮点运算器集成到了CPU中，可以直接通过浮点运算指令用硬件实现。
但速度却高的多。
1.9下列哪些对系统程序员是透明的？哪些对应用程序员是透明的？系列机各档不同的数据通路宽度；虚拟存储器；Cache存储器；程序状态字；“启动I/O”指令；“执行”指令；指令缓冲器。
答：①对系统程序员和应用程序员均透明的：是全用硬件实现的计算机组成所包含的方面。
有：数据通路宽度、Cache存储器、指令缓冲器。
②仅对应用程序员透明的：是一些软硬件结合实现的功能。
有：虚拟存储器、程序状态字、“启动I/O”指令。
计算机系统结构第二章（习题解答）
计算机系统结构第⼆章（习题解答）1. 数据类型、数据表⽰和数据结构之间是什么关系？在设计⼀个计算机系统时，确定数据表⽰的原则主要有哪⼏个？答：略2. 假设有A 和B 两种不同类型的处理机，A 处理机中的数据不带标志位，其指令字长和数据字长均为32位。
B 处理机的数据带有标志位，每个数据的字长增加⾄36位，其中有4位是标志符，它的指令条数由最多256条减少⾄不到64条。
如果每执⾏⼀条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。
对于⼀个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在A 处理机和B 处理机中所占⽤的存储空间⼤⼩（包括指令和数据），从中得到什么启发？答：我们可以计算出数据的总数量：∵程序有1000条指令组成，且每条指令平均要访问两个操作数∴程序访问的数据总数为：1000×2＝2000个∵每个数据平均访问8次∴程序访问的不同数据个数为：2000÷8＝250对于A 处理机，所⽤的存储空间的⼤⼩为：bit4000032250321000MemMemMemdataninstructio A=?+?=+=对于B 处理机，指令字长由32位变为了30位（条数由256减少到64），这样，所⽤的存储空间的⼤⼩为：bit3900036250301000MemMemMemdataninstructio B=?+?=+=由此我们可以看出，由于数据的平均访问次数要⼤于指令，所以，采⽤带标志符的数据表⽰不会增加总的存储空间⼤⼩。
3. 对于⼀个字长为64位的存储器，访问这个存储器的地址按字节编址。
假设存放在这个存储器中的数据中有20％是独⽴的字节数据（指与这个字节数据相邻的不是⼀个字节数据），有30％是独⽴的16位数据，有20％是独⽴的32位数据，另外30％是独⽴的64位数据；并且规定只能从⼀个存储字的起始位置开始存放数据。
⑴计算这种存储器的存储空间利⽤率。
⑵给出提⾼存储空间利⽤率的⽅法，画出新⽅法的逻辑框图，并计算这种⽅法的存储空间利⽤率。
2022年北京理工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B(有答案)
2022年北京理工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B（有答案）一、选择题1、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2、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3、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4、"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5、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6、与流水线最大吞吐率高低有关的是( )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.最后子过程的时间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、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9、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11、对汇编语言程序员透明的是（）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12、下列说法正确的是( )A.Cache容量一般不大，命中率不会很高B.Cache芯片速度一般比CPU的速度慢数十倍C.Cache本身速度很快。
计算机组成原理课后习题答案(一到九章)
作业解答第一章作业解答1.1基本的软件系统包括哪些内容？答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。
系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。
包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。
1.2计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？1.31)2)3)1.41.5以保证总①可以减少各个部件之间的连线数量，降低成本；②便于系统构建、扩充系统性能、便于产品更新换代。
1.6按其任务分，总线有哪几种类型？它们的主要作用是什么？答：按总线完成的任务，可把总线分为：CPU内部总线、部件内总线、系统总线、外总线。
1.7计算机的主要特点是什么？答：计算机的主要特点有：①能自动连续地工作；②运算速度快；③运算精度高；④具有很强的存储能力和逻辑判断能力；⑤通用性强。
1.8衡量计算机性能有哪些基本的技术指标？以你所熟悉的计算机系统为例，说明它的型号、主频、字长、主存容量、所接的I/O设备的名称及主要规格。
答：衡量计算机性能的基本的技术指标有：①基本字长；②主存容量；③运算速度；④所配置的外部设备及其性能指标；⑤系统软件的配置。
1.9单选题（1）1946年，美国推出了世界上第一台电子数字计算机，名为__A__。
A.ENIACB.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.EDVAC（2）在计算机系统中，硬件在功能实现上比软件强的是__C__。
A.灵活性强B.实现容易C.速度快D.成本低（3）完整的计算机系统包括两大部分，它们是__C____。
A.运算器与控制器B.主机与外设C.硬件与软件D.硬件与操作系统（4）在下列的描述中，最能准确反映计算机主要功能的是___D___。
A.计算机可以代替人的脑力劳动B.计算机可以存储大量的信息（5（6（71.10（1（2（3（4（5（6答：①应用领域（7）银河I（YH-I）巨型计算机是我国研制的①。
北理工计算机组成原理-总复习
总复习
北京理工大学计算机学院
主存容量的扩展 字扩展，位扩展，同时扩展
存储芯片的地址分配和片选
主存储器和CPU的连接 硬连接，软连接
01
03
02
04
总复习
北京理工大学计算机学院
1
边界对齐的数据存放方法 双字地址的最末三个二进制位必须为000，单字地址的最末两位必须为00，半字地址的最末一位必须为0。它能够保证无论访问双字、单字、半字或字节，都在一个存取周期内完成，尽管存储器资源仍然有浪费，但是浪费比从存储字开始存放方法要少得多。
总复习
北京理工大学计算机学院
考前复习重点章节为： 第2、3、4、5、6、9章 非重点章节为： 第1、7、8章
总复习
北京理工大学计算机学院
考试题型： 1.填空题（每空1分）15% 2.选择填空题（单选，每题1分）15% 3.判断题（每题1分）10% 4.计算题 5.分析题 6.设计题 7.问答题 10%
1
2
总复习
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磁表面存储原理 记录介质，磁头
数字磁记录方式 常用的磁记录方式
第8章
磁表面存储器的技术指标 记录密度，存储容量，平均存取时间，数据传送率
1
2
3
4
5
总复习
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硬盘的信息分布 磁盘地址
总复习
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常用的磁记录方式的写电流波形。 硬盘的信息分布：圆柱面（磁道）、盘面、扇区。
2
总复习
总复习
存储字64位（8个字节）
北京理工大学计算机学院
北京理工大学计算机学院
半导体随机存储器（RAM） 静态RAM（SRAM），其存储电路以双稳态触发器为基础。 动态RAM（DRAM），其存储电路以栅极电容为基础。
2022年北京理工大学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年北京理工大学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、设16个处理器编号分别为0，1，2，...，15用Cube，互联函数时，第10号处理机与第（）号处理机相联。
A.11B.8C.14D.22、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3、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4、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.0.5B.0.25C.0.125D.1/645、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6、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7、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8、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9、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10、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.段页表映象二、判断题11、按弗林（Michael J.Flynn）的观点，计算机系统可分为单指令流单数据流、单指令流多数据流、多指令流单数据流和多指令流多数据流四大类。
（）12、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。
（）13、指令的重叠解释，既可加快程序的解释，又能加快指令的解释。
（）14、在存贮体系中，地址的映象与地址的变换没有区别。
计算机体系结构第四章练习题参考解答
计算机体系结构第四章练习题参考解答第四章4.52 浮点数系统使⽤的阶码基值r e =2，阶值位数q=2，尾数基值r m =10，尾数位数p ′=1，即按照使⽤的⼆进制位数来说，等价于p=4。
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、最⼤阶值、可表⽰的最⼩值和最⼤值及可表⽰数的个数。
解: 最⼩尾数值：r m -1 = 10-1 = 0.1最⼤尾数值：1- r m -p ′ =1-10-1 = 0.9 最⼤阶值：2q -1=3可表⽰数的最⼩值：1×r m -1 = 10-1 = 0.1 可表⽰数的最⼤值：r m 2q-1×（1- r m -p ′）=103（1-10-1）= 900可表⽰数的个数：2q ×r m p ′（r m -1）/r m = 22×101（10-1）/10 = 364.53 ⼀台机器要求浮点数的字长的精度不低于10-7.2，表数的范围正数不⼩于1038，且正负对称。
尾数⽤原码、纯⼩数表⽰，阶码⽤移码、整数表⽰。
设计这种浮点数的格式。
解依题意，取表数范围N =1038，表数精度δ=10-7.2。
由式（4-4）得：37log(log10log 21)log 2q +> = 6.99，上取整，得到阶码字长q=7。
由式（4-5）得：16log1053.2log 2p -->=，上取整，得到尾数字长p=24。
从⽽加上⼀个尾数符号位和⼀个阶码符号位，浮点数的总字长为：p+q+2=24+7+2=33。
实际浮点数总字长应为8的倍数，故取浮点数总字长为40位。
多出的7位可以加到尾数字长p 中⽤于提⾼浮点数的表数精度，也可以加到阶码字长q 中来扩⼤浮点数的表数范围。
暂且让p 增加6位，q 增加1位，即p=30，q=8。
如图4-8所⽰是设计出来的浮点数格式。
图4-8 例4.2浮点数的设计格式4.58 ⽤于⽂字处理的某专⽤机，每个⽂字符⽤4位⼗进制数字（0～9）编码表⽰，空格⽤︼表⽰。
计算机组成与结构课后习题与解答第一章
第一章
问答题 1、解释下列术语 层次结构 计算机系统结构 计算机组成 计算 机实现 透明性 由上往下设计 由下往上设计 系列机 软件兼容 兼容机 模拟 仿真 虚拟机 宿主机 指令流 数据流 Amdahl定律 CPI MIPS MFLOPS
层次结构：计算机系统由硬件／器件和软件 组成，按功能划分成多级层次结构。从某 一层次的观察者看来，他只是通过该层次 的语言来了解和使用计算机，不必关心内 层的那些机器是如何工作和如何实现各自 功能的。
其中，R表示各种情况所占的比例。 根据加速比的计算公式,
4、如果某一计算任务用向量方式求解比用标 量方式求解要快20倍，称可用向量方式求 解部分所花费时间占总的时间的百分比为 可向量化百分比。请画出加速比与可向量 化比例两者关系的曲线。
设可向量化比例为Pvector，则加速比的计算 公式表示为：
计算机系统结构：作为计算机系统的软、硬 件的界面，主要研究软件、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。
计算机组成：是计算机系统结构的逻辑实现，包括 机器内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计 等。
计算机实现：是指计算机组成的物理实现。它包括 处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度 和速度，信号传输，器件、模块、插件、底板的 划分与连接，专用器件的设计，电源、冷却、装 配等技术以及有关的制造技术和工艺等。
MIPS：它表示每秒百万指令条数。对于一个 给定的程序，MIPS 定义为：
MFLOPS：每秒百万次浮点操作次数，
2、想在系列中发展一种新型号机器，你认为下列哪些设想 是可以考虑的，哪些则是不行的？为什么？ （1）新增加字符数据类型和若干条字符处理指令，以支 持事务处理程序的编译。 （2）为增强中断处理功能，将中断分析由原来的4级增加 到5级，并重新调整中断响应的优先次序。 （3）在CPU和主存之间增设Cache存贮器，以克服因主 存访问速率过低而造成的系统性能瓶颈。 （4）为解决计算误差较大，将机器中浮点数的下溢处理 方法由原来的恒置"1"法，改为增设用只读存贮器存放下 溢处理结果的查表舍入法。 （5）为增加寻址灵活性和减少平均指令字长，将原来全 部采用等长操作码的指令改成有3类不同码长的扩展操作 码；并将源操作数寻址方式由原来的操作码指明改成增加 一个如VAX-11那样的寻址方式位字段来指明。 （6）将CPU与主存之间的数据通路宽度由16位扩到32位， 以加快主机内部信息的传送。 （7）为了减少使用公用总线的冲突，将单总线改为双总 线。 （8）把原来的0号通用寄存器改作为专用的堆栈指示器。
2022年北京理工大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)
2022年北京理工大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、关于LRU算法，以下论述正确的是（）。
A.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最长且未被引用的块B.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最短且未被引用的块C.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最长且仍在引用的块D.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最短且仍在引用的块2、容量为64块的Cache采用组相联映射方式，字块大小为128个字，每4块为一组。
如果主存为4K块，且按字编址，那么主存地址和主存标记的位数分别为（）。
A.16，6B.17，6C.18，8 D .19，83、在定点机中执行算术运算时会产生溢出，其根本原因是（）。
A.主存容量不够B.运算结果无法表示C.操作数地址过大D.栈溢出4、ALU属于（）。
A.时序电路B.控制器C.组合逻辑电路D.寄存器5、并行加法器中，每位全和的形成除与本位相加两数数值位有关外，还与（）有A.低位数值大小B.低位数的全和C.高位数值大小D.低位数送来的进位6、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）。
A.只需一条总线请求线B.需要N条总线请求线C.视情况而定，可能一条，也可能N条D.以上说法都不对7、在下面描述的PCI总线的基本概念中，不正确的表述是（）。
A.PCI总线支持即插即用B.PCI总线可对传输信息进行奇偶校验C.系统中允许有多条PCI总线D.PCI设备一定是主设备8、假定机器M的时钟频率为200MHz，程序P在机器M上的执行时间为12s。
对P优化时，将其所有乘4指令都换成了一条左移两位的指令，得到优化后的程序P。
若在M上乘法指令的CPl为102，左移指令的CPl为z，P的执行时间是P”执行时间的1.2倍，则P中的乘法指令条数为（）。
A.200万B.400万C.800万D.1600万9、在计算机系统中，表明系统运行状态的部件是（）。
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第1章 基础知识
（2）不可以。中断的分级和中断的 响应次序等中断机构都属于计算机 系统结构的内容。中断分级由原来 的4级增加到5级应当还是允许的， 关键是重新调整了中断响应的优先 次序，这就使原有程序的中断响应 次序发生了改变，会影响原有程序 工作的正确性。
实用文档
第1章 基础知识
(3)可以。Cache存储器属于计算机组 成，它不会改变原有的系统程序和应 用程序，不会影响到它们的正确性。 只是有了它之后，系统的性能会显著 的提高。 (4)可以。浮点数尾数的下溢处理不属 于计算机系统结构，而是计算机组成 设计所需要考虑的内容。
实用文档
第1章 基础知识
计算机系统结构
程序员所看到的计算机的属性，即 程序员为编写出能在机器上正确运 行的程序所必须了解到的机器的概 念性结构和功能特性。从层次结构
出发，计算机系统结构指层次结构
中传统机器级的系统结构，研究的 是软、硬件之间的功能分配，以及 对传统机器级界面的定义
实用文解答
实用文档
1
第1章 基础知识
翻译
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 级上可运行的等效程序，然后再 在低一级机器级上去实现的技术
实用文档
第1章 基础知识
解释
在低一级机器级上用它的一串语 句或指令来仿真高一级机器上的 一条语句或指令的功能，通过对 高一级机器语言程序中的每条语 句或指令逐条解释来实现的技术
实用文档
第1章 基础知识
仿真
用一种机器(A)的微程序直接解 释 实 现 另 一 种 机 器 ( B) 的 指 令 系 统，从而实现软件移植的方法
被仿真的机器称为目标机，进行 仿真的机器称为宿主机，解释微 程序机器称为仿真微程序
实用文档
第1章 基础知识
并行性
指可以同时进行运算或操作的特 性，它有两重含义：
实用文档
1-9 如果某一计算任务用向量方式求解
比用标量方式求解要快20倍，称可用向 量方式求解部分所花费时间占总的百分 比为可向量化百分比。请写出加速比与 可向量化比例两者的关系曲线。
解：
S
1
20
(1F)F/20 2019F
实用文档
在 习 题 1 -9 中 ， 为 达 到 加 速 比 2 ， 可 向量化的百分比应为多少?
透明性
本来存在的事物或属性，从某个角 度看却好象不存在
软件兼容
程序可以不加修改地运行在各档机 器上，区别仅在于运行时间不同
它分为向上兼容和向下兼容，以及 向前兼容和向后兼容
实用文档
第1章 基础知识
模拟
用 一 种 机 器 ( A) 的 机 器 语 言 解 释 实现另一种机器(B)的指令系统， 使A具有B的指令系统，从而实现 软件移植的方法。被模拟的机器 称为虚拟机，模拟用的机器称为 宿主机，解释程序称为模拟程序
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第1章 基础知识
1-6 透明的是：
指令缓冲器 时标发生器 乘法器 主存地址寄存器 先行进位链 移位器
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第1章 基础知识
1-8 （1）可以。因为它虽然是属于计算
机系统结构的内容。新增加的数据 类型和指令，不会影响到已有指令 所写的程序正确运行，只是现在用 新增加的指令来写程序，会使计算 机的性能和效率变得更好。
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第1章 基础知识
(5)不可以。指令的操作码、字段 格式、寻址方式等都是计算机系统 结构的内容。如果将它们改变，就 会直接影响以前编写的程序不能正 确运行。 (6)可以。数据通路宽度是计算机 组成的内容。
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第1章 基础知识
(7)可以。单总线改为多总线是计算机 组成的内容。 (8)不可以。通用寄存器的使用是属于 计算机系统结构的内容。0号通用寄存 器改为堆栈指示器，将使原先程序中0 号寄存器中的内容改变直接影响到堆 栈指针的位置发生变化，造成程序无 法正常工作。
同时性：同一时刻发生 并发性：同一时间间隔内发生
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第1章 基础知识
系列机
同一厂家生产的具有相同系统结构、 但有不同组成和实现的一系列不同 型号的机器
兼容机 不同厂家生产的具有相同系统结构、
但有不同组成和实现的一系列不同 型号的机器
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第1章 基础知识
紧耦合系统
多台计算机之间通过总线或高速开 关互连，共享主存，并有较高的信 息传输速率的多机系统
t(45* 0 10 30 2* 02 0 10 5* 02 0 80 0*2 0)*(04* 1 0 160 ) 3.87 *15 3 0 秒
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1-11 假设在一台40MHz处理机上运行200,000条指令的目标代码，程序主要 由四种指令组成。根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每种指令所 需的指令数如下：
指令类型
CPI 指令混合比
算术和逻辑
1
60%
高速缓存命中的加载/存储 2
18%
转移
4
12%
高速存储缺失的存储器访问 8
10%
(a)计算在单处理机上用上述跟踪数据运行程序的平均CPI。
(b)根据(a)所得的CPI,计算相应的MIPS速率。
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[解答]
第一章
(a)C 1 * P 6 % 2 0 I * 1 % 4 8 * 1 % 8 2 * 1 % =2.24
时间重叠
引入时间概念，让多个处理过程轮流使 用同一套硬件设备的各部分，基本上不 需要重复设置硬件设备
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第1章 基础知识
1-1
第4级 N3/M3 *K秒
第3级 N2/M2 *K秒 （同理）
第2级
N/M*K秒 (X/M * N*1/X*K=N/M*K秒)
第1级
K秒（设为X条，每条需要 1/X*K秒）
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[解答]
C＝PI(4=50in010(C*1P+Ii3*20IIC0i 0)*2+15000*2+8000*2)/
(45000+32000+15000+8000) = 1.55 周 期 / 指令
速 M f 率 I /C P (* 1 S 6 P ) 0 4 * I 1 0 6 /1 0 .5 (* 1 5 6 ) 0 2 .8
解：
2
1
(1F)(F/20)
F 10 0.53 19
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1-10 用一台40MHz处理机执行标准测 试程序，它含的混合指令数和相应所 需的时钟周期数如下：
指令类型 指令数 时钟周期数
整数运算 45000
1
数据传送 32000
2
浮点
15000
2
控制传送
8000 2
求有效CPI、MIPS速率和程序的执行时 间。