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231242 北交《计算机体系结构》在线作业一 15秋答案.

231242 北交《计算机体系结构》在线作业一 15秋答案.

北交《计算机体系结构》在线作业一一、单选题(共 20 道试题,共 60 分。

)1. 在h存储器中常用的地址映象方式是()。

. 全相联映象. 页表法映象. 组相联映象. 段页表映象正确答案:2. 计算机系统结构不包括( )。

. 主存速度. 机器工作状态. 信息保护. 数据表示正确答案:3. ( )属于MIM系统结构。

. 各处理单元同时受同一个控制单元的管理. 各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令. 松耦合多处理机和多计算机. 阵列处理机正确答案:4. 多处理机的各自独立型操作系统( )。

. 要求管理程序不必是可再入的. 适合于紧耦合多处理机. 工作负荷较平衡. 有较高的可靠性正确答案:5. 在系统结构设计中,提高软件功能实现的比例会( )。

. 提高解题速度. 减少需要的存贮容量. 提高系统的灵活性. 提高系统的性能价格比正确答案:6. 用户高级语言源程序中出现的读写 (I/O) 语句,到读写操作全部完成,需要通过 ( )共同完成。

. 编译系统和操作系统. I/O 总线、设备控制器和设备. 操作系统和 I/O 设备硬件. 编译系统、操作系统软件和 I/O 总线,设备控制器、设备硬件等正确答案:7. 对汇编语言程序员透明的是( )。

. I/0方式中的M访间方式. 浮点数据表示. 访问方式保护. 程序性中断正确答案:8. 在计算机系统设计中,比较好的方法是( )。

. 从上向下设计. 从下向上设计. 从两头向中间设计. 从中间开始向上、向下设计正确答案:9. 计算机系统中主存一辅存存储层次或 h 一主存存储层次常用的替换算法是 ( )。

. 随机算法. 近期最少使用算法. 先进后出算法. OPT 算法正确答案:10. 下列说法中不正确的是( )。

. 软件设计费用比软件重复生产费用高. 硬件功能只需实现一次,而软件功能可能要多次重复实现. 硬件的生产费用比软件的生产费用高. 硬件的设计费用比软件的设计费用低正确答案:11. 关于软硬件功能是等效的,提高硬件功能的比例以下说法中,不正确的是( )。

吉林大学22春“计算机科学与技术”《计算机系统结构》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号4

吉林大学22春“计算机科学与技术”《计算机系统结构》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号4

吉林大学22春“计算机科学与技术”《计算机系统结构》作业考核题库高频考点版(参考答案)一.综合考核(共50题)1.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参考答案:A2.直接执行微指令的是()。

A.编译程序B.硬件C.汇编程序D.微指令程序参考答案:B3.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C、汇编程序解释D、汇编程序翻译正确答案:D4.要实现两条指令在时间上重叠解释,首先需要付出空间代价,其次,要处理好指令之间可能存在的关联。

()A.正确B.错误5.信息在主存—辅存存储层次间的传送是由辅助软硬设备来实现﹔信息在Cache—主存层次间的传送则由辅助硬件来实现。

()A.正确B.错误参考答案:A6.归约机和数据流机一样,都是基于数据流的计算机模型,它们所采用的驱动方式是一样( )。

A、错误B、正确正确答案:A7.数据流机采用数据驱动,执行的操作序列取决于输入数据的可用性﹔归约机则采用需求驱动,执行的操作序列取决于对数据的要求,对数据的需求又来源于函数式程序设计语言对表达式的归纳。

()A.正确B.错误参考答案:A8.对计算机系统结构透明的是( )。

A、字符行运算指令B、是否使用通道型I/O处理机C、虚拟存贮器D、VLSI技术正确答案:D9.在多用户机器上,应用程序员不能使用的指令是()。

A.“访管”指令D.“启动1/0”指令参考答案:D10.利用时间重叠概念实现并行处理的是()。

A.相联处理机B.流水处理机C.并行(阵列)处理机D.多处理机参考答案:B11.计算机系统结构不包括()。

A.机器工作状态B.数据表示C.信息保护D.主存速度参考答案:D12.()属于MIMD系统结构。

A.阵列处理机B.松耦合多处理机和多计算机C.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令D.各处理单元同时受同一个控制单元的管理参考答案:B13.关于非专用总线三种控制方式中,下列叙述错误的是()。

(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。

计算机组成原理综合作业

计算机组成原理综合作业
题, “Cache 存储体系”基于主存的速度与 CPU 的速度 不匹配而提出。) 9、在下列移码表示的机数中,其真值最大的是( A ) 。 A、11101101 B、10111111 C、00111111 D、01111111 (点评:提出移码的目的是为了便于比较数据的大小,移码类似于无符号数,直接比较 大小。n+1 位移码,当偏置值为 2n 时,同一数值的补码和移码只是符号位不同,但是, 偏置值也可以人为给定,如 IEEE754 中阶码中移码的偏值值是 127 而不是 2 7=128。 ) 10、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过 ( D ) 来实现。 A、原码运算的二进制减法器 B、补码运算的二进制减法器 C、原码运算的十进制加法器 D、补码运算的二进制加法器 (点评:采用加法取代减法,可以节省比较大小的逻辑电路,采用补码运算能将减法变成 加法) 11、某计算机字长 32 位,其存储容量为 8MB,若按双字编址,它的寻址范围是( C ) 。 A、0 ~ 256K-1 B、0 ~512K-1 C、0 ~1M-1 D、0~2M-1 (点评:前面提到,存储字长不一定等于机器字长,这里的存储字长为 64 位(可理解为一 个存储单元里存放 64b) ,因此,该存储单元数= (8M× 8)/64=1M=220,即总共有 1M 个单元, 存储器编址总是从 0 开始编,这里的 M 不是 MB 而是 220 ,所需的地址线为 20 条。 ) 12、设浮点数的尾数用双符号位(变形补码)表示,以下哪个不是规格化的( D ) 。 A、10.101101 B、01.001101 C、11.010101 D、00.011101 (点评:尾数规格化的目的是为了扩大表数范围和规范运算结果。要求尾数数值部分的最 高位与符号位不同。显然 D 不符合要求。A 和 B 中的两个符号位不一样,在定点数的运算 中表示溢出(P98),但是在浮点数的运算中,并不表示溢出,将这两个数据右移一次(即右 规)可以得到规范的尾数,右规只能做一次。 ) 13、 (75)10 的“2421 码”表示为( B ) 。 A、(01110101)2421 B、(11011011)2421 C、(11010101)2421 D、(01001011)2 (点评:BCD 码不就是 8421 码,还有 2421、余 3 码和 Gray 码。2421 码是一种有权码, 但是有两个值为 2 的权,规定:大于等于 5 的数编码时,先将使用最高位的权 2,剩余的 位再编码。 ) 14、以下数据中含有 1 位偶校验位,哪个数据在传输过程中发生了错误 ( C ) 。 A、10111011 B、01100101 C、 11011001 D、10101001 (点评:含有校验位的数据称之为“校验码”,偶校验码中,1 的个数为偶数,奇校验码中, 1 的个数为奇数。 ) 15、单地址指令中为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个常 需采用(C ) 。 A、堆栈寻址方式 B、立即寻址方式 C、隐含寻址方式 D、间接寻址方式 (点评:零地址指令中,操作数常采用堆栈寻址方式获得。) 16、某 SRAM 芯片,其容量为 1024×16b,该芯片的数据线与地址线数之和是( A ) 。 A、26 B、10 C、18 D、16 (点评:存储容量的格式,前面指单元数,后面指每个单元存放的数据位,存储单元由地址 线编码指明,数据位数由数据线决定,=10+16 ) 。 17、以下哪个有关计算机组成原理概念的描述是不正确的( D ) A、中断的“处理次序”可以通过屏蔽寄存器的屏蔽字来改变

计算机系统结构基本习题和答案

计算机系统结构基本习题和答案

计算机系统结构基本习题和答案计算机系统结构基本习题和答案填空题1、从(使用语言的)角度可以将系统看成是按(功能)划分的多个机器级组成的层次结构。

2、计算机系统结构的层次结构由高到低分别为(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,微程序机器级)。

3、应用程序语言经(应用程序包)的(翻译)成高级语言程序。

4、高级语言程序经(编译程序)的(翻译)成汇编语言程序。

5、汇编语言程序经(汇编程序)的(翻译)成机器语言程序。

6、在操作系统机器级,一般用机器语言程序(解释)作业控制语句。

7、传统机器语言机器级,是用(微指令程序)来(解释)机器指令。

8、微指令由(硬件)直接执行。

9、在计算机系统结构的层次结构中,机器被定义为(能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构)的集合体。

10、目前M0由(硬件)实现,M1用(微程序(固件))实现,M2到M5大多用(软件)实现。

以(软件)为主实现的机器成为虚拟机。

(虚拟机)不一定全用软件实现,有些操作也可用(固件或硬件)实现。

11、透明指的是(客观存在的事物或属性从某个角度看不到),它带来的好处是(简化某级的设计),带来的不利是(无法控制)。

12、计算机系统结构也称(计算机体系结构),指的是(传统机器级的系统结构)。

它是(软件和硬件/固件)的交界面,是机器语言汇编语言程序设计者或编译程序设计者看到的(机器物理系统)的抽象。

13、计算机组成指的是(计算机系统结构的逻辑实现),包括(机器级内的数据流和控制流)的组成逻辑设计等。

计算机实现指的是(计算机组成的物理实现),它着眼于(器件)技术和(微组装)技术。

14、确定指令系统中是否要设乘法指令属于(计算机系统结构),乘法指令是用专门的高速乘法器实现还是用加法器实现属于(计算机组成),乘法器和加法-移位器的物理实现属于(计算机实现)。

15、主存容量与编址方式的确定属于(计算机系统结构),主存是否采用多体交叉属于(计算机组成),主存器件的选定属于(计算机实现)。

计算机组成与系统作业

计算机组成与系统作业

第1章计算机系统概述作业1、什么是计算机系统?说明计算机系统的层次结构。

2、什么是主机?什么是CPU?什么是存储器?简述它们的功能。

3、计算机的硬件指标有哪些?4、解释英文缩写的含义:MIPS、CPI、FLOPS。

5、什么是机器字长、指令字长、存储字长?第3章系统总线1、解释下列概念(1)总线(2)系统总线(3)通信总线(4)总线主设备(5)总线从设备(6)总线仲裁2、什么是总线通信控制?为什么需要总线通信控制?3、什么是总线标准?为什么要制定总线标准?4、在高档PC机中,流行使用三总线(系统总线、PCI总线、ISA总线)结构。

说明这三种总线的连接关系,并举例说明每组总线上所连接的部件。

5、某总线在一个总线周期中可并行传送8个字节数据。

假设一个总线周期等于一个时钟周期,总线的时钟周期频率为66MHz,求总线的带宽。

第4章存储器1、试比较主存、辅存、缓存、控存、虚存。

2、试比较RAM和ROM。

3、试比较静态RAM和动态RAM。

4、名词解释:存取周期、存取时间、存储容量。

5、什么是存储密度?什么是数据传输率?6、存储器的主要功能有哪些?如何衡量存储器的性能?为什么要把存储系统分成若干不同的层次?主要有哪些层次?每层由什么存储介质实现?7、什么是刷新?刷新有几种方式?简要说明之。

8、简述主存的读/写过程。

9、提高存储器的速度可采取哪些措施?简要说明之。

10、设有16个固定磁头的磁盘,每磁道存储容量为62500B,磁盘驱动器转速为2400rpm,试求最大数据传输率。

11、什么是“程序访问的局部性”?存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理?12、试比较Cache管理中各种地址映像的方法。

13、在Cache管理中,当新的主存块需要调入Cache时,有几种替换算法?各有何特点?哪种算法平均命中率高?14、设CPU共有16根地址线、8根数据线,并用MREQ作为访存控制信号(低电平有效),用WR作为读/写控制信号(高电平为读,低电平为写)。

计算机系统结构作业答案

计算机系统结构作业答案

计算机系统结构计算机系统结构作业1第1章计算机系统结构的基本概念一、解释下列术语:计算机系统结构;计算机组成;计算机实现;透明性;系列机;软件兼容;兼容机;模拟;仿真;虚拟机;宿主机;Amdahl定律;CPI;MIPS;MFLOPS。

【答案】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。

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,这里的程序设计者所看到的计算机属性是指为机器语言或编译程序设计者所看到的计算机属性,是硬件子系统的概念性结构及其功能特性,它是计算机系统的软、硬件的界面。

计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现,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。

透明性:在计算机技术中,一种本来是存在的事物或属性,但从某种角度看似乎不存在,成为透明性现象。

所谓系列机是指在一个厂家内生产的具有相同的系统结构,但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。

不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机称为兼容机。

软件兼容:在新的计算机系统出台后,原先已开发的软件仍能继续在升档换代的新型号机器上使用,这就是软件兼容。

系列机方法能够在具有相同系统结构的各种机器之间实现软件移植,为了实现软件在不同系统结构的机器之间的相互移植,可以采用模拟和仿真。

模拟方法是指用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令系统。

仿真是指用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法。

虚拟机是被模拟的机器;宿主机是进行模拟的机器。

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有关。

Fe=(改进前可改进部分占用的时间)/(改进前整个任务的执行时间) Se=(改进前可改进部分的执行时间)/(改进后改进部分的执行时间) 则,改进后整个系统加速比为ee e n S F F s /)1(1+-=。

2022年丽水学院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年丽水学院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年丽水学院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、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、传统机器语言机器级,是用()来()机器指令。

A.硬件,翻译B.编译程序,翻译C.微指令程序,解释D.微指令程序,翻译3、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4、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、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7、多处理机的各自独立型操作系统()。

A.要求管理程序不必是可再入的B.适合于紧耦合多处理机C.工作负荷较平衡D.有较高的可靠性8、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、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、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.1/6413、在操作系统机器级,一般用()程序()作业控制语句。

计算机专业基础综合(计算机网络体系结构)模拟试卷1

计算机专业基础综合(计算机网络体系结构)模拟试卷1

计算机专业基础综合(计算机网络体系结构)模拟试卷1(总分:40.00,做题时间:90分钟)一、<B>单项选择题1-40小题。

下列每题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。

</B>(总题数:10,分数:20.00)1.在OSI参考模型中,实现系统间二进制信息块的正确传输,为上一层提供可靠、无错误的数据信息的协议层是( )。

A.物理层B.数据链路层√C.网络层D.传输层本题主要考查OSI参考模型中各个层次的作用。

这里二进制信息块其实就是数据链路层所封装的数据帧。

传输层虽然也提供可靠的数据传输,但不能保证系统间直接的二进制信息块的可靠性,因此答案是B。

2.在OSI参考模型中,自下而上第一个提供端到端服务的层次是( )。

A.数据链路层B.传输层√C.会话层D.应用层传输层是第一个提供端到端服务的层次,它使用端口来区分不同的应用程序。

3.传输层的作用是提供“端对端”的通信,其中“端对端”的含义是( )。

A.源主机网卡到目的主机网卡之间B.操作源主机的用户和操作目的主机的用户之间C.源主机和目的主机的进程之间√D.源主机所在网络和目的主机所在网络之间传输层实现的端对端通信是指两个进程实体之间的通信。

网络层实现的通信是点到点,即目的主机与源主机之间的通信。

4.关于网络层和传输层提供的服务,下面几个选项中正确的说法是( )。

A.网络层IP协议提供无连接和可靠传输服务,传输层TCP协议提供面向连接服务B.网络层IP协议提供不可靠服务,传输层TCP协议提供面向连接服务√C.网络层IP协议和传输层TCP协议均可提供无连接和可靠传输服务D.网络层IP协议提供无连接和不可靠服务,在传输层TCP协议提供面向无连接服务网络层IP协议是不可靠的服务,传输层TCP协议提供可靠的面向连接服务。

5.能够实现二进制信息块的正确传输的协议层是( )。

A.物理层B.数据链路层√C.网络层D.传输层数据链路层能够实现二进制比特流的透明传输。

(完整版)计算机系统结构网上作业参考答案

(完整版)计算机系统结构网上作业参考答案

计算机系统结构作业参考答案一、1、试述现代计算机系统的多级层次结构。

计算机系统具有层次性,它由多级层次结构组成。

从功能上计算机系统可分为五个层次级别:第一级是微程序设计级。

这是一个硬件级,它由机器硬件直接执行微指令。

第二级是一般机器级,也称为机器语言级。

它由微程序解释机器指令系统.这一级是硬件级。

第三级是操作系统级,它由操作系统程序实现。

这些操作系统由机器指令和广义指令组成,这些广义指令是操作系统定义和解释的软件指令。

这一级也称混合级。

第四级是汇编语言级。

它给程序人员提供一种符号形式的语言,以减少程序编写的复杂性。

这一级由汇编程序支持执行。

第五级是高级语言级。

这是面向用户为编写应用程序而设置的。

这一级由各种高级语言编译程序支持。

2、试述RISC设计的基本原则和采用的技术。

答:一般原则:(1)确定指令系统时,只选择使用频度很高的指令及少量有效支持操作系统,高级语言及其它功能的指令,大大减少指令条数,一般使之不超过100条;(2)减少寻址方式种类,一般不超过两种;(3)让所有指令在一个机器周期内完成;(4)扩大通用寄存器个数,一般不少于32个,尽量减少访存次数;(5)大多数指令用硬联实现,少数用微程序实现;(6)优化编译程序,简单有效地支持高级语言实现。

基本技术:(1)按RISC一般原则设计,即确定指令系统时,选最常用基本指令,附以少数对操作系统等支持最有用的指令,使指令精简。

编码规整,寻址方式种类减少到1、2种。

(2)逻辑实现用硬联和微程序相结合。

即大多数简单指令用硬联方式实现,功能复杂的指令用微程序实现。

(3)用重叠寄存器窗口。

即:为了减少访存,减化寻址方式和指令格式,简有效地支持高级语言中的过程调用,在RISC机器中设有大量寄存嚣,井让各过程的寄存器窗口部分重叠。

(4)用流水和延迟转移实现指令,即可让本条指令执行与下条指令预取在时间上重叠。

另外,将转移指令与其前面的一条指令对换位置,让成功转移总是在紧跟的指令执行之后发生,使预取指令不作废,节省一个机器周期。

2019秋季电子科技大学计算机系统结构作业3参考答案

2019秋季电子科技大学计算机系统结构作业3参考答案

6. 对于挂有输入机、打印机等低速设备的总线,最合适的数据宽度是( )
(A) 定长块
(B) 单字加定长块
(C) 单字(单字节)
(D) 可变长块
[参考答案:C] 分值:5
7. 计算机系统中主存一辅存存储层次或Cache一主存存储层次常用的替换算法是()
(A) OPT算法
[参考答案:A] 分值:5
11. _____不属于计算机模拟的特点。()
(A) 效率低
(B) 用机器语言解释实现程序移植
(C) 提高速度
(D) 灵活性大
[参考答案:C] 分值:5
12. 程序员编写程序时使用的地址是( )
(A) 基址
(B) 逻辑地址
(C) 有效地址
[参考答案:D] 分值:5
16. 若输入流水线的指令既无局部性相关,也不存在全局性相关,则( )
(A) 可靠性提高
(B) 流水线的效率和吞吐率恶化
(C) 出现瓶颈
(D) 可获得高的吞吐率和效率
[参考答案:D] 分值:5
17. 一条计算机指令中规定其执行功能的部分称为( )
1. 通道方式输入输出系统中,对优先级高的磁盘等高速设备,适合于连接()
(A) 数组多路通道
(B) 字节多路通道
(C) 选择通道
(D) 字节及数组多路通道
[参考答案:C] 分值:5
2. 信息存储的最小单位是( )
(A) KB
(B) 位
(C) 字节
(D) 字
(B) 效率
(C) 吞吐率
(D) 加速比
[参考答案:A] 分值:5
5. Cache存储器的地址映象规则中,块冲突概率最低、Cache的空间利用率最高的是( )

重庆大学2021年春季学期课程作业计算机系统结构

重庆大学2021年春季学期课程作业计算机系统结构

一、判断题(共10 题、共20 分)1.基本程序块是指一段除了入口和出口以外不包含其他分支的线性代码段。

正确错误2.在多数计算机中,编译器在对一个源程序或源程序段进行编译是不能确定程序在主存中的实际位置的。

正确错误3.向量处理机的基本思想是把两个向量的对应分量并行运算,产生一个结果向量。

正确错误4.cache地址映像与变换方法中,把主存储器和Cache按同样大小划分成块,再将主存储器和Cache按同样大小划分成组,每一组由相同的块数组成,然后将主存储器按Cache大小分成区,主存储器每个区的组数与Cache的组数相同的是全相联映象。

正确错误5.指令级并行是指在源代码或靠近源代码的层次进行并行分析。

正确错误6.1946年冯•诺依曼(von Neumann)首先提出了现代计算机的若干设计思想,最核心的要点是“存储程序概念”。

正确错误7.主存储器也即主存,是存储层次中紧接着Cache下面的一个层次。

正确错误8.计算机系统结构是机器语言程序员(或编译程序设计者)所看到的计算机的属性,是硬件子系统的概念性结构与功能特性。

正确错误9.地址映象是将主存储器中的数据分块按某种规则装入Cache存储器中,并建立主存储器地址与Cache存储器地址之间的对应关系。

正确错误10.流水线技术属于时间重叠的并行途径,是一种在单机和多机系统中采用的提高并行性的基本技术。

正确错误二、单项选择题(共20 题、共40 分)1.服务器要将其数据和硬件提供给网络共享,其主要设计目标就是为了达到高效的()A、可扩展性B、全部都不是C、可靠性D、吞吐量2.由于字长限制,浮点数表示方式所能表示的浮点数个数是有限的、不连续的,可表示的规格化浮点数的个数应该是可表示的()的个数的与可表示的尾数的个数的乘积。

A、阶码B、机器码C、原码D、补码3.算法简单,容易实现。

没有利用历史信息,没有反映程序的局部性,命中率低指的是()。

A、随机算法B、最优替换算法C、近期最少使用算法D、先进先出算法4.通信不指明源和目的,控制简单指的是()。

计算机系统结构第1-8章部分作业答案

计算机系统结构第1-8章部分作业答案

第一章1.6 某台主频为400MHz 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。

解:(1)CPI =(45000×1+75000×2+8000×4+1500×2) / 129500=1.776 (或259460) (2)MIPS 速率=f/ CPI =400/1.776 =225.225MIPS (或2595180MIPS) (3)程序执行时间= (45000×1+75000×2+8000×4+1500×2)/400=575μs1.9 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(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? 解:根据Amdahl 定律SeFeFe 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≈+-=∑∑iii n S F F S1.10 第二章变长编码,哈夫曼编码第三章3.12 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)本题主要考察对各功能段用时不等的线性流水线的性能计算公式的掌握情况。

2200(ns)2009200)10050(50t n t T maxki i =⨯++++=∆-+∆=∑=)1(1流水 )(ns 2201T nTP 1-==流水45.45%1154400TP ktTP E k1i i≈=⋅=∆⋅=∑= 注意:对于公式不能死记硬背,需要充分理解,注意公式的适用条件。

全国2021年4月(02325)计算机系统结构练习题及答案

全国2021年4月(02325)计算机系统结构练习题及答案

全国2021年4月(02325)计算机系统结构练习题及答案全国2021年4月高等教育自学考试考前练习题8.静态流水线是指() A.只是一种功能的流水线B.功能不能改变的流水线计算机系统结构(课程代码:02325)一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

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.汇编语言机器级――应用语言机器级――高级语言机器级 C.微程序机器级――传统机器语言机器级――汇编语言机器级 D.传统机器语言机器级――高级语言机器级――汇编语言机器级 2.对程序员来说,以下哪个是透明的A.数据总线宽度 B.通用寄存器 C.磁盘外设3.系列机软件应做到() A.向前兼容,并向上兼容 C.向后兼容,力争向上兼容B.向前兼容,并向下兼容 D.向后兼容,力争向下兼容 D.条件码寄存器C.可同时执行多种功能的多功能流水线 D.同时只能完成一种功能的多功能流水线 9.STARAN网络是一种() A.多级立方体网络 C.单级PM2I网络B.单级立方体网络 D.多级混洗交换网络10.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于() A.MISD C.SIMDB.MIMD D.SISD二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

11.已进入流水线的转移指令和其后续指令之间的相关,称为性相关。

12. 开发并行性是为了并行处理,并行性又包括有__________性和__________性二重含义。

13. 实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、__________和__________。

14. 输入输出系统的发展经历了3个阶段,相应对应于3种方式,即程序控制I/O方式、__________方式和__________方式。

计算机系统结构第二章作业及答案

计算机系统结构第二章作业及答案

2.2 区别不同指令集结构的主要因素是什么?根据这个主要因素可将指令集结构分为哪3类?答:区别不同指令集结构的主要因素是CPU中用来存储操作数的存储单元。

据此可将指令系统结构分为堆栈结构、累加器结构和通用寄存器结构。

2.6 简述CISC指令集结构功能设计的主要目标。

从当前计算机技术观点来看,CISC指令集结构的计算机有什么缺点?答:主要目标是增强指令功能,把越来越多的功能交由硬件来实现,并且指令的数量也是越来越多。

缺点:(1) CISC结构的指令集中,各种指令的使用频率相差悬殊。

(2)CISC结构指令的复杂性带来了计算机体系结构的复杂性,这不仅增加了研制时间和成本,而且还容易造成设计错误。

(3)CISC结构指令集的复杂性给VLSI设计增加了很大负担,不利于单片集成。

(4)CISC结构的指令集中,许多复杂指令需要很复杂的操作,因而运行速度慢。

(5) 在CISC结构的指令集中,由于各条指令的功能不均衡性,不利于采用先进的计算机体系结构技术(如流水技术)来提高系统的性能。

2.7 简述RISC指令集结构的设计原则。

答(1)选取使用频率最高的指令,并补充一些最有用的指令;(2)每条指令的功能应尽可能简单,并在一个机器周期内完成;(3)所有指令长度均相同;(4)只有Load和Store 操作指令才访问存储器,其它指令操作均在寄存器之间进行; (5) 以简单有效的方式支持高级语言。

2.8 指令中表示操作数类型的方法有哪几种?答:操作数类型有两种表示方法:(1)操作数的类型由操作码的编码指定,这是最常见的一种方法;(2)数据可以附上由硬件解释的标记,由这些标记指定操作数的类型,从而选择适当的运算。

2.9 表示寻址方式的主要方法有哪些?简述这些方法的优缺点。

答:表示寻址方式有两种常用的方法:(1)将寻址方式编于操作码中,由操作码在描述指令的同时也描述了相应的寻址方式。

这种方式译码快,但操作码和寻址方式的结合不仅增加了指令的条数,导致了指令的多样性,而且增加了CPU对指令译码的难度。

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2.硬件和软件在什么意义上是等效的?在什么意义上又是不等效的?试举例说明。

答:软件和硬件在逻辑功能上是等效的,原理上,软件的功能可用硬件或固件完成,硬件的功能也
可用软件模拟完成。

但是实现的性能价格比,实现的难易程序不同。

在DOS操作系统时代,汉字系统是一个重要问题,早期的汉字系统的字库和处理程序都固化在汉卡(硬件)上,
而随着CPU、硬盘、内存技术的不断发展,UCDOS把汉字系统的所有组成部份做成一个软件。

并行处理计算机除分布处理、MPP和机群系统外,有哪4种基本结构?列举它们各自要解决的主要问题。

答:除了分布处理,MPP和机群系统外,并行处理计算机按其基本结构特征可分为流水线计算机,阵列处理机,多处理机和数据流计算机四种不同的结构。

流水线计算机主要通过时间重叠,让多个部件在时间上交划重叠地并行招待运算和处理,以实现时间上的并行。

它主要应解决:拥塞控制,冲突防止,流水线调度等问题。

阵列处理机主要通过资源重复实现空间上的并行。

它主要应解决:处理单元灵活、规律的互连模式和互连网络设计,数据在存储器中的分布算法等问题。

多处理机主要通过资源共享,让一组计算机在统一的操作系统全盘控制下,实现软件和硬件各级上的相互作用,达到时间和空间上的异步并行。

它主要应解决:处理机间互连等硬件结构,进程间的同上步和通讯,多处理机调度等问题。

数据流计算机设有共享变量的概念,指令执行顺序只受指令中数据的相关性制约。

数据是以表示某一操作数或参数已准备就绪的数据令牌直接在指令之间传递。

它主要应解决:研究合适的硬件组织和结构,高效执行的数据流语言等问题。

什么是流水线的速度瓶颈?消除流水线速度瓶颈的方法有哪两种?举例示意说明。

答:一个由若干段组成的流水线,在达到稳定状态后所获得的吞吐率与其中延迟最大的那
一段长度有关,这一段就成为影响流水线速度的瓶颈。

消除流水线速度瓶颈的方法主要有
两种:(1)尽量采取将瓶颈子过程再细分,使之接近于流水线其他段的工作速度。

(2)将
多个瓶颈子过程并联。

多处理机中的并行性表现在哪些方面?开发多处理机的并行性有哪些途径?
答:多处理机主要实现作业之间、程序段之间、任务之间的并行,也可包含有指令级、指令内部各微操作之间的并行。

多处理机的并行性可利用并行算法、并行程序设计语言、并行编译、并行操作系统以及指令硬件等多种途径来开发或实现。

写出16台处理器按ILLIACW闭合螺线阵列互连的互连函数。

列出任何处理部件PUi(i=0~15)可直接连到的处理部件号的一般式。

答:
由N二16,得‘’二109,N二4。

所以,互连函数共有4个,分别是:
PM2+-0 mod l6
PM2+-2 mod l6
任何处理部件PUi可直接连到
Pui-1 mod l6
Pui+1 mod l6
Pui-4 mod l6
Pui+4 mod l6
什么是全排列网络?实现全排列网络有哪两种方法?
答:可实现N个入端的所有N!种排列的网络称全排列网络,即N个端所有一到一的传送都不会发生传送路径使用冲突的互连网络。

实现全排列网络的出方法有:
在多级互连网络的输出端设置锁存器,使输出端的数据再一次通过多级互连网络;
将两个多级互连网络,即一个正网络和一个逆网络串接起来,合并掉中间的一级,组成2logN-1级的多级网络。

试分析几种数据宽度的特点。

试比较几种数据宽度的特点。

答:单|变|优|灵|带宽|信息|单位|总线
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。

答:标量|流水处理机|时空图|12|指令|加速比|长指令|时钟周期
在有Cache的计算机系统中,进行I/O操作时,会产生哪些数据不一致问题?如何克服?
答:问题一存储器中所保存的可能不是CPU产生的最新数据所以I/O系统从存储器
中取出的是陈旧数据。

问题二I/O系统与存储器交换数据之后在Cache中被CPU使用的可能就会是陈旧数据。

第一个问题可以用写直达Cache解决。

对于第二个问题操作系统可以保证I/O 操作的数据不在Cache中。

如果不能保证就作废Cache中相应的数据。

问题一,存储器中所保存的可能不是CPU产生的最新数据,所以I/O系统从存储器中取出的是陈旧数据。

问题二,I/O系统与存储器交换数据之后,在Cache中,被CPU使用的可能就会是陈旧数据。

第一个问题可以用写直达Cache解决。

对于第二个问题,操作系统可以保证I/O操作的数据不在Cache中。

如果不能保证,就作废Cache中相应的数据。

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