2022年国防科技大学网络工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)

2022年国防科技大学网络工程专业《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、"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

3、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

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、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

6、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

7、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

8、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

9、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B

10、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

二、判断题

11、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。（）

12、由于Cache存储器的地址变换和块替换算法是全硬件实现的，则Cache存储器对系统程序员是不透明的，Cache对处理机和主存间的信息交换是透明的。（）

13、计算机仿真用微程序解释，计算机模拟用机器语言解释。（）

14、流水线的效率是流水线的设备利用率。（）

15、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。（）

16、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。（）

17、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。（）

18、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。（）

19、中断响应就是允许其中断CPU现行程序的运行，转去对该请求进行预处理，如保存好运算的数据结果，调出中断服务程序，准备运行。（）

20、流水线的吞吐率是流水线单位时间输出结果的数量。（）

三、填空题

21、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。

22、直接网络可分为3类：________和________、超立方体网络。

23、系列机软件兼容必须做到向________兼容，尽可能争取向________兼容。

24、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

________

25、解决重叠和流水中的操作数相关，不外乎是推后法和设置________法两种基本方法。

26、三级存储系统是________、________、磁盘存储器。

27、一种机器的系统结构上实现另一种机器的指令系统，一般可采用________方法或

________方法。

28、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、________和________

29、指令由________和________组成。

30、存储器速度可以用________、________、频宽来描述。

四、名词解释

31、结点度：

32、栅栏同步：

33、计算机系统结构：

34、强制性失效：

35、TLB：

36、顺序流水线：

五、简答题

37、根据CPU性能公式简述RISC指令集结构计算机和CISC指令集结构计算机的性能特点。

38、简述三种向量处理方式，它们对向量处理机的结构要求有何不同？

39、计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么？并说出它们的含义。

40、RAID有哪些分级？各有何特点？

41、同步总线和异步总线各有什么优缺点？

六综合题

42、11、根据需要展开下面的循环并进行指令调度，直到没有任何延迟。指令的延迟如表4.4。

LOOP: L.D F0,0(R1)

MUL.D F0,F0,F2

L.D F4,0(R2)

ADD.D F0,F0,F4

S.D F0,0(R2)

DSUBI R1,R1,#8

DSUBI R2,R2,#8

BNEZ R1,LOOP

43、写出三级Cache的平均访问时间的公式。