南工大系统结构试题库

一、选择题⒈对系统程序员不透明的应当是。ACacheB系列机各档不同的数据通路宽度C指令缓冲器D虚拟存储器⒉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⒊属于计算机系统考虑的是。A主存采用MOS还是TTLB主存采用多体交叉还是单体结构C主存的编址方式D主存频宽的确定⒋从计算机系统结构上来看，机器语言程序员所看到机器属性是。A计算机软件所要完成的功能B计算机硬件所要完成的功能C编程要用到的硬件组织D计算机各部件的硬件实现⒌系列机软件应做到。A向后兼容，力争向上兼容性B向前兼容，力争向上兼容性C向后兼容，力争向下兼容性D向前兼容，力争向下兼容性⒍利用时间重叠概念实现并行处理的是。A多处理机B相联处理机C并行（阵列）处理机动性D流水处理机⒎计算机中优化使用的操作码编码方法是。A霍夫曼编码BASCII编码C扩展操作码DBCD码⒏程序员编程时使用的地址是。A物理地址B主存地址C有效地址D逻辑地址⒐块冲突率最高的cache地址映象方式是。A组相联B直接相联C段面相联D全相联⒑影响流水线最大吞吐率是。A各个功能段的时间B最快功能段的时间C最慢功能段的时间D最后一个功能段的时间⒒非线性流水线是指。A一次运算中使用流水线中的多功能段B一次运算中多次使用流水线中的某些多功能段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各种运算中有不同的组合⒓Cache地址映象中块冲突率最低的是映象是。A全相联B页相联C直接相联D组相联⒔有8个结点的PM2I单级网络的PM2-0(j)=(j-20)mod8=A(76543210)B(01234567)C(7531)(6420)D(0246)(1357)⒕有8个结点的PM2I单级网络的PM2+0(j)=(j+20)mod8=A(76543210)B(01234567)C(7531)(6420)D(0246)(1357)⒖能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于。ASIMDBSISDCMIMDDMISD⒗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一次重叠是可同时解释多条指令⒘通道程序执行结束后引起的中断是。AI/O中断B程序性中断C内中断D机器校验中断⒙打印机适合连接在。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⒚disk适合连接在。A数组多路通道或选择通道B字节多路通道C数组多路通道或字节多路通道D任意一种通道⒛21.通道程序执行结束后引起的中断是。A访管中断定BI/O中断C外中断D程序性中断22.利用时间重叠概念实现并行处理主是。A流水处理机动B多处理机C相联处理机动D并行（阵列）机23.数据表示是一部分。A软件的B硬件的C软硬件交界面的D非软非硬的24.是促使计算机系统结构发展的最重要的因素A软件B硬件C固件D器件25.计算机系统结构研究的范围不包括。A指令系统的定义B计算机系统性能的评价C软硬件界面的定义D加法器的结构26.交换互连网(立方体结构)编号为011的PE的3个相邻PE的编号是。A001，010，111B100，101，111C101，110，111D001，101，11027.交换互连网(立方体结构)编号为000的PE的3个相邻PE的编号是。A001，010，111B100，101，111C101，110，111D001，010，10028.在Cache更新策略中，在Cache不命中时把数据同时写入Cache和MM的策略是。A写回法B写直达法(全写法)C按写分配法D不安写分配法29.在Cache更新策略中，在Cache不命中时把数据从MM调入Cache的策略是。A写回法B写直达法(全写法)C按写分配法D不安写分配法30.相关专用通路。A解除数据相关性B减少数据相关引起的流水线停顿C解除控制相关性D不能缓解流水线的相关性问题31.开发粗粒度并行主要采用。P184A硬件手段B软件手段C软硬件同时并举D指令级并行32.开发细粒度并行主要采用。P184A硬件手段B软件手段C软硬件同时并举D作业级并行33.SIMD结构主要实现的是的。P200A作业级并行B任务级并行C指令操作级并行D指令内操作步骤并行34.MIMD结构主要实现的是的。P200A作业级并行B任务级并行C指令操作级并行D指令内操作步骤并行35.设计互连网络时应考虑的特征有个。P190A4B3C2D136.归约机按归约模型可分为。A数值归约和串归约B串归约和图归约C数值归约和图归约D指令归约和数值归约37.模拟是采用解决执行方法。A纯硬件B以软件为主，硬件为辅C纯软件D以硬件为主，软件为辅38.仿真是采用解决执行方法。A纯硬件B以软件为主，硬件为辅C纯软件D以硬件为主，软件为辅39.对Amdahl提出关于计算机系统结构定义中所提到的“程序员”比较一致的看法是。A机器语言程序员或编译程序员B应用程序员C高级语言程序员D任何程序员40.RWC(真实世界计算机)计划的主要研究内容有方面。A3B4C1D241.在程序执行中有个方面因素会引起顺序控制流发生变化。P72A1B3C4D242依数据令牌的不同数据流计算机可分为两大类。A数值流和非数值流B静态和动态C数值流和图流D令牌流和非令牌流二、填空⒈程序的局部性包括的局部性和的局部性。⒉CPU的Channel输入输出指令的基本功能主要是：，以及。⒊虚拟存储器对程序员是透明的，对程序员是不透明的。⒋通道按信息传送方式可分为，，三类通道。⒌设通道数据传送周期选择一次设备的时间为TS，传送一个字节的时间是TD，则传送n个字节的选择通道的极限流量是fs.max=。⒍设通道数据传送周期选择一次设备的时间为TS，传送一个字节的时间是TD，则有K台I/O设备的成组传送极限流量fB.max=，⒎在“一次重叠”解释时，第k条指令需等待第k-1条指令执行后才能形成，称此时发生了相关。⒏在“一次重叠”解释时，第k条指令的源数据与第k-1条指令的结果数据的地址一样，称此时发生了相关。⒐多功能流水线各功能段同时只能按某一种功能联接的称为流水线。⒑多功能流水线各功能段同时可以按不同的运算或功能联接工作，此流水线称为流水线。⒒消除流水线速度瓶颈的方法有和两种方法。P81⒓解决重叠和流水线中的操作数相关，不外乎是和两种方法。P85⒔系列机软件兼容必须做到向兼容，尽可能争取向兼容。⒕提高计算机系统并行性重叠的主要技术途径有时间重叠、和。⒖多处理机可以有同构型、和三种。⒗多处理机有和两种基本构型。⒘并行性主要是指和两重含义。⒙多处理机系统在系统结构上可分为耦合和耦合系统。⒚按连接方式分，流水线可分为流水线和流水线。⒛按功能分类，流水线可分为流水线和流水线。21.评价存储器性能的基本要求是大容量、和低价格。22.解决重叠和流水中的操作数相关，有推后法和两种方法。23.从对执行程序或指令的控制方式上，将计算机系统分为由控制驱动的流和由数据驱动的流方式，按驱动的归约方式和模式驱动的匹配方式。24.流水线按工作方式可分为流水线和流水线。25.流水线按处理级别可分为操作部件级、级和级三种。26.根据处理数据令牌的不同，数据流机的基本结构可分为和两大类。27.一个指令系统的设计主要是确定它的、、操作及对操作数的访问方式。28.对实现基本操作来讲，指令系统的不同只是反映在和不一样。29.指令系统设计原则是应特别注意如何支持、简易地将源程序翻译成。30.在指令系统设计时应注意、、、。31.指令系统结构的分类主要是依据在CPU中以何种存储方式来存放操作数。按照这一特征，可将指令系统结构分为型、型、型三类。32.计算机应用对系统结构不断提出的最基本要求是、和。33.在RISC结构中为了减少过程调用中保存现场和建立新现场，以及返回时恢复现场等辅助操作，通常将全部寄存器分成若干组，称为。34.对实现基本操作来讲，指令系统的不同只是反映在和。P4235.一般指令系统由和两类指令组成。P4236.指令系统结构的分类主要是依据在CPU中以何种存储方式来存放操作数。按照这一特征，可将指令系统结构分为、和型三类。P4337.通用寄存器型指令系统中，按照ALU指令有多少个个操作数需要到存储器中去存取，可以进一步分为、和型三类。P4438.阵列机可分为两个基本结构，和。P18539.在数据流计算机中信息项以操作包和“数据令牌”形式出现，其中数据包由，和组成。P22840.AI处理的基本要点是基本知识的，和地加以利用。P24241.“数据令牌”由和组成。P22842.构成函数程序的主要成份是、和。P23543.人工智能研究的关键在于和。P24444.阵列机通常由一个、N个M个和一个组成。P18545.存储器的命中率是和之比。P12846.紧耦合系统按所用处理机类型是否相同，常见的组合可分为和两种基本构型。P20147.在层次存储结构价格体系中命中判断和数据传输对较高层次而言应由实现，对较低层次而言应由实现。48.依据处理数据令牌的不同，数据流机可分为和两在类。P23249.通常流水过程中会出现、和三种相关。P8350.数据相关冲突可分为、和三种类型P8751.I/O控制操作：包括、。P158三、计算⒈假定要在一个时钟速率为40MHz的标量处理机上执行一个典型测试程序，该程序中含有4种类型指令，每种指令的条数和每种指令的CPI如下所示：指令类型指令数CPIALU1200001Load/Store指令(Cache命中时)360002转移指令240004访存指令(Cache不命中时)200008①计算在单处理机上执行该程序的平均CPI。②根据①所得的CPI值，计算相应的MIPS速率。⒉假定要在一个时钟速率为40MHz的标量处理机上运行具有200000条指令的目标代码，程序中含有4种类型指令，根据程序实验结果，已知指令混合比和每种指令的CPI如下所示：指令类型混合比CPIALU60%1Load/Store指令(Cache命中时)18%2转移指令12%4访存指令(Cache不命中时)10%8③计算在单处理机上执行该程序的平均CPI。④根据①所得的CPI值，计算相应的MIPS速率。⒊某模拟机有10条机器指令，使用频度分别为：0.01，0.15，0.12，0.07，0.08，0.13，0.15，0.03，0.17，，0.09。⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。⒋某模拟机有7条机器指令，使用频度分别为：0.04，0.04，0.05，0.06，0.15，0.26，0.40。⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。⒌有一个具有5个功能段组成的乘、加双功能的静态流水线，“乘”由1→2→3→4完成，“加”由1→5→4完成，各段时延均为t（见下图），输出可直接返回输入或存入缓冲存储器。现计算长度均为8的A、B两个向量对应元素求和的连乘积。静态双功能流水线图⑴画出完成此运算的流水线的运行时空图；⑵完成全部运算需要多少个t？其效率是多少？★解：（共10分，时空图对了给3分。计算时公式对了而结果错了扣1分，公式错了全扣）⑴时空图(4分)⑵(6分，每个答案3分)TP=15/25Δt=3/5ΔtE=(8×3Δt+7×4Δt)/(25×Δt)=52/125=0.416⒍有一个具有4个功能段组成浮点加的静态流水运算器，各段时延均为t（见下图），输出可直接返回输入或存入缓冲存储器。现以下述方式计算Z=[a+b]+[c+d]+[e+f]+[g+h]⑴画出完成此运算的流水线的运行时空图；⑵分析其吞吐率和效率。⒎采用组相联映象的Cache容量为1KB，要求Cache的每一块能在1个主存周期内从主存读取。主存结构是模4交叉，每个分体宽为32位，总容量为256KB。用按地址访问访问存储器构成相联目录表实现主存地址到Cache地址的变换，并约定用4路比较电路。请设计此相联目录表，求出该表行数、总位数和比较电路的位数。⒏对于一个有如下特征的虚拟存储系统：40位虚