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）的组成及逻辑设计等。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）。16、设计何种系列机属于（计算机系统结构），系列机内不同型号计算机的组织属于（计算机组成）。17、是否采用通道方式输入输出的确定属于（计算机系统结构），通道采用结合型还是独立型属于（计算机组成）。18、对PDP-11或VAX-11来说，单总线结构属于（计算机系统结构），其机器级的I/O连接和使用方式属于（计算机组成）。19、由于计算机组成和计算机实现关系密切，有人称它们为（计算机实现），即计算机系统的（逻辑实现）和（物理实现）。20、计算机系统结构可有（由上而下）、（由下而上）和（由中间开始）三种不同的设计思路。21、“由中间开始”设计的“中间”是指（层次结构中的软硬交界面），目前多数是在（传统机器级）与（操作系统级）之间。22、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）、（数据流计算机）四种不同的结构。23、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（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）。24、费林分类法能反映出大多数计算机的并行工作方式和结构特点，但只能对（控制流）机器分类，不能对（数据流）机器分类，而且对（流水线处理机）的分类不确切。25、我们把（着眼于软、硬件功能分配和确定程序设计所看到的机器级界面的计算机系统结构）称为从程序设计者看的计算机系统结构，而把（着眼于如何更好、更合理地实现分配给硬件的功能的计算机组成）称为从计算机设计者看的计算机系统能够结构。26、仿真是指（用微程序直接解释另一种机器指令系统），进行仿真的机器称为（宿主机），被仿真的机器称为（目标机）。27、软件的可移植性指的是（软件不修改或只经少量修改就可由一台机器搬到另一台机器上运行，同一软件可应用于不同的环境），实现软件移植的基本技术有（统一高级语言，采用系列机，模拟与仿真）。28、软件兼容有（向上兼容）和（向下兼容）之分，又有（向前兼容）和（向后兼容）之分。系列机软件必须保证（向后兼容），力争（向上兼容）。29、系列机内各档机器的软件兼容指的是（机器语言程序和编译程序不加修改地通用于各档机器，有相同的系统结构）。30、计算机性能是（硬件），（软件），（可靠性），（可用性）等多种指标的综合。31、非用户片指（其功能由器件厂生产时定死，器件的用户只能用，不能改变器件内部功能），现场片指（用户可根据需要改变器件内部功能），用户片指（专门按用户要求生产的高集成度VLSI器件）。32、微型计算机的发展有两个趋势：一是（维持价格提高性能，向小型机靠拢），另一是（维持性能降低价格，发展更低档的计算机）。33、各种应用对结构设计提出广泛的要求，其中（程序可移植性），（高性价比），（高可靠性）和（便于维护）等都是共同要求。34、模拟指（用机器语言解释实现软件移植），进行模拟的机器称为（宿主机），被模拟的机器称为（虚拟机）。35、从系统结构的观点看，各型计算机性能随时间下移，其实就是（在低档机上引用甚至照搬高档机的结构和组成）。36、确定软、硬件功能分配的基本原则是（在现有硬件条件下，系统要有高的性价比），（应避免过多或不合理地限制各种组成、实现技术的采用和发展）和（不仅要利用组成技术的成果，发挥器件技术的进展，应把如何为编译和操作系统的实现以及为高级语言程序的设计提供更多更好的支持放在首位）。37、（器件）尤其是（微电子）的迅速发展是计算机系统结构迅速改进的关键，是重要的物质基础。38、作业或程序之间的并行关键在于（并行算法），任务或进程之间的并行主要涉及（任务分解和同步），指令之间的并行主要应（处理好指令间的相互关联），指令内部主要取决于（硬件和组成的设计）。39、同时性指两个或多个事件在（同一时刻）发生，并发性指两个或多个事件在（同一时间间隔）发生。40、在同一器件技术水平上，进一步提高计算机系统性能的有效途径是（开发并行性）。41、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（指令内部），（指令之间），（任务或进程之间）和（作业或程序之间）四级。42、从计算机信息加工的步骤和阶段的并行性看，并行性等级可分为（存储器操作并行），（处理机操作步骤并行），（处理机操作并行）和（作业或程序之间）。43、时间重叠是指（在并行概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，加快硬件周转来赢得速度），其最典型的例子是（指令内各操作步骤采用重叠流水），时间重叠基本上（不必重复增加硬设备）就可以提高计算机系统的性能价格比。44、存储器操作并行，处理机操作步骤并行，处理机操作并行和指令、任务、作业并行的典型例子分别是（并行存储器系统和相联处理机），（流水线处理机），（阵列处理机）和（多处理机）。45、资源共享指（用软件方法让多个用户按一定时间顺序轮流使用同一套资源来提高其利用率，提高系统性能），其最典型的例子是（多道程序分时系统），资源共享不仅是（硬件资源的共享），而且是（软件信息资源的共享）。46、费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分成（单指令单数据流SISD），（单指令多数据流SIMD），（多指令单数据流MISD）和（多指令多数据流MIMD）四大类。传统的单处理机属于（SISD），阵列处理机和相联处理机属于（SIMD），处理机间的宏流水属于（MISD），紧密耦合和松散耦合多处理机属于（MIMD）。47、库克按指令流和执行流及其多倍性将计算机系统分成（单指令单执行流SISE），（单指令多执行流SIME），（多指令单执行流MISE）和（多指令多执行流MIME）四类。单处理机属于（SISE），带多操作部件的处理机属于（SIME），带指令级多道程序的单处理机属于（MISE），多处理机系统属于（MIME）。48、一般用耦合度反映（多机系统中各机间物理连接的紧密度和交叉作用能力的强弱），它分为（最低耦合），（松散耦合），和（紧密耦合）。49、冯泽云提出用（数据处理的并行度）来定量地描述各种计算机系统特征，把计算机分成（字串位串WSBS），（字串位并WSBP），（字并位串WPBS）和（字并位并WPBP）四类。50、资源重复指（在并行概念中引入空间因素，通过重复设置硬件资源来提高可靠性或性能），其最典型的例子是（双工系统），资源重复不仅可（提高可靠性），而且可以进一步（用多计算机或机群系统来提高系统的速度性能)。51、并行性的开发和并行处理技术的研究实际上是（硬件），（软件），（语言），（算法）和（性能评价研究）的综合。52、开发并行性的途径有（时间重叠），（资源重复）和（资源共享）。53、开发并行性是为了并行处理，并行性包括有（同时）性和并发性二重含义。54、沿时间重叠技术途径发展的异构型多处理机系统的典型结构代表是（流水线）处理机。55、操作级并行的阵列机，按指令流、数据流及其多倍性划分属（SIMD）类型的计算机。56、沿资源重复技术途径发展的同构型多处理机系统的典型结构代表是（并行（阵列））处理机。57、阵列机开发并行性的途径是（资源重复），是利用并行性中的（同时）性。选择题1、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（）、（）、（）和（）四级。A、任务或进程之间B、指令内部C、作业或程序之间D、指令之间2、从计算机系统中处理数据的并行性看，并行性等级从低到高分为（）、（）、（）和（）。A、位并字串B、全并行C、位串字串D、位串字并3、存储器操作并行的典型例子是（），处理机操作步骤并行的典型例子是（），处理机操作并行的典型例子是（），指令、任务、作业并行的典型例子是（）。A、阵列处理机B、并行存储器系统和相联处理机C、流水线处理机D、多处理机4、开发并行的途径有（），资源重复和资源共享。A、多计算机系统B、多道分时C、分布式处理系统D、时间重叠5、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6、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7、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8、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9、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10、属计算机系统结构考虑的是（）A、主存采用MOS还是TTLB、主存采用多体交叉还是单体C、主存容量和编址方式D、主存频宽的确定11、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。12、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13、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I/O”指令D“测试与置定”指令14、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、减少所需存储器用量15、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16、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17、推出系列机的新机器，不能更改的是（）。A、原有指令的寻址方式和操作码B、系统总线的组成C、数据通路宽度D、存储芯片的集成度18、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