计算机系统结构答案

一、选择题1、对汇编语言程序员，下列（A）不是透明的。A:中断字寄存器B:乘法器C:移位器D:指令缓冲器2、假设对A机器指令系统的每条指令的解释执行可直接由B机器的一段微程序解释执行，则A称为（D）。A:仿真机B:宿主机C:虚拟机D:目标机3、1.查看下面三条指令：V3←A；V2←V0+V1；V4←V2*V3；假设向量长度小于64,且前后其他的指令均没有相关性，数据进入和流出每个功能部件，包括访问存储器都需要一拍的时间，假设向量的长度为N。三条指令全部采用串行的方法，那么执行的时间是：A:3N+20B:3N+21C:3N+22D:3N+234、某向量处理机有16个向量寄存器，其中V0-V5种分别存放有向量A,B,C,D,E,F,向量的长度是8,向量各元素均为浮点数；处理部件采用两个单功能流水线，加法功能部件时间为2拍，乘法功能部件时间为3拍。采用类似CRAY-1的链接技术，先计算(A+B)*C,在流水线不停的情况下，接着计算(D+E)*F。求此链接流水线的通过时间是多少拍?（设寄存器出入各需1拍）A:8B:9C:17D:185、设有一个4个处理器的MIMD系统，假设在系统中访存取指和取数的时间可以忽略不计；加法与乘法分别需要2拍和4拍；在MIMD系统中处理器（机）之间每进行一次数据传送的时间为1拍；在MIMD系统中，每个PE都可以和其它PE有直接的的通路。求利用此系统计算表达式所需的节拍数。A:23B:12C:11D:106、以下哪些是周期窃取方式的特点？A:硬件结构简单B:硬件结构复杂C:数据输入或输出过程中占用了CPU时间D:数据输入或输出过程中不占用CPU时间7、从下列有关Cache的描述中，选出应填入空格中的正确答案：(1)今有甲、乙两台计算机，甲计算机的Cache存取时间为50ns，主存储器为2us；乙计算机的Cache存储时间为100ns，主存储器为1.2us。设Cache的命中率均为95％，则甲计算机的平均存取时间为__A_ns；乙计算机的平均存取时间为__B_ns。(2)在Cache中，经常采用直接映象或组相联映象两种方式，在Cache容量相等的情况下，前者比后者的命中率__C__。选项A:147.5153.5155180选项B:147.5153.5155180选项C:高低相等8、有研究人员指出，如果在采用通用寄存器指令集结构的计算机里加入寄存器—存储器寻址方式可能提高计算机效率，做法就是用指令ADDR2,0(Rb)代替指令序列LOADR1,0(Rb)ADDR2,R2,R1假定使用新的指令能使时钟周期增加10％,并且假定只对时钟产生影响，而不影响CPI那么采用新指令，要达到与原来同样的性能需要去掉的LOAD操作所占的百分比？（提示：去掉的是与ADD指令连用的LOAD指令，假定未采用新指令前LOAD指令占总指令的22.8％）A:39％B:36％C:40％D:39.8％9、下述的几个需要解决的问题中，那个是向量处理机所最需要关心的？A:计算机指令的优化技术B:设计满足运算器带宽要求的存储器C:如何提高存储器的利用率，增加存储器系统的容量D:纵横处理方式的划分问题10、一台单处理机可以以标量方式运行，也可以以向量方式运行。在向量方式情况下，计算可比标量方式快18倍。设某基准程序在此计算机上运行的时间是T。另外，已知T的25%用于向量方式，其余机器时间则以标量方式运行。那么在上述条件下与完全不用向量方式的条件下相比的加速比是：A:3B:3.43C:3.33D:以上均不正确11、给定1个采用完全混洗互连网络，并有256个PE的SIMD机器，加入执行混洗互连函数10次，则原来在PE123中的数据将被送往何处？A:PE237B:PE222C:PE111D:PE17512、设计一种采用加、乘和数据寻径操作的算法，计算表达式。假设加法和乘法分别需要2个和4个单位时间，从存储器取指令、取数据、译码的时间忽略不计，所有的指令和数据已经装入有关的PE。现有一台串行计算机，有一个加法器，一个乘法器，问最短多少单位时间计算出s？A:192nsB:130nsC:128nsD:以上结果都不对13、下列功能，那些一般由硬件实现？A:第一次关CPU中断B:返回中断点C:第一次开CPU中断D:保存中断点14、星形网络的网络直径和链路数分别为（）和（）。选项1:N-1N/22N(N-1)/2选项2:N-1N/22N(N-1)/216、在计算机系统结构来看，机器语言程序员看到的机器属性是（D）。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)编程要用到的硬件知识D)计算机各部件的硬件实现17、在提高CPU性能的问题上，从系统结构角度，可以（D）。A)提高时钟频率B)减少程序指令条数C)减少每条指令的时钟周期数D)减少程序指令条数和减少每条指令的时钟周期数18、计算机系统结构不包括（C）。A)主存速度B)机器工作状态C)信息保护D)数据表示19、推出系列机的新机器，不能更改的是（A）。A)原有指令的寻址方式和操作码B)系统的总线的组成C)数据通路宽度D)存储芯片的集成度20、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会（C）。A)提高解题速度B)减少需要的存储容量C)提高系统的灵活性D)提高系统的性能价格比21、重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因（C）而导致的问题。A)JMP指令影响流水线B)CALL指令的现场保护C)只有LOAD和STORE指令带来的访问存储器不便D)存储器访问速度22、不属于堆栈型替换算法的是（C）。A)近期最少使用法B)近期最久未用法C)先进先出法D)页面失效频率法23、与全相联映象相比，组相联映象的优点是（B）。A)目录表小B)块冲突概率低C)命中率高D)主存利用率高24、最能确保提高虚拟存储器访主存的命中率的改进途径是（D）。A)增大辅存容量B)采用FIFO替换算法并增大页面C)改用LRU替换算法并增大页面D)改用LRU替换算法并增大页面数25、一次重叠中消除指令相关最好的方法是(A)。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26、在流水机器中，全局性相关是指（D）。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27、下列说法不正确的是（D）。A)线性流水线是单功能流水线B)动态流水线是多功能流水线C)静态流水线是多功能流水线D)动态流水线只能是单功能流水线28、16个处理器编号为0、1、…、15，采用单级Cube3互连网络互连，与13号处理器相连的处理器号是（）。A)2B)3C)4D)529、经多级网络串联来实现全排列网络，只能用（C）。A)多级立方体网络B)多级PM2I网络C)多级混洗交换网络D)上述任何网络30、经3级立方体网络对0-7八个端子（01234567）排列，进行模8移4变换，得到的这八个端子新的排列应当是（）。A)（23456701）B)（45670123）C)（12305674）D)（10325476）31、虫蚀寻径以流水方式在各寻径器是顺序传送的是（C）。A)消息B)包C)片D)字节32、能实现指令、程序、任务级并行的计算机系统属于（D）。A)SISDB)SIMDC)MISDD)MIMD33、多处理机主要实现的是（B）。A)指令级并行B)任务级并行C)操作级并行D)操作步骤的并行34、BSP计算机的并行处理机有16个处理单元，并行存储器的存储体个数为（D）。A)16B)1C)32D)1735、S2MP（可扩展共享存储器）系统的存储器结构是（D）。A)交叉编址的并行存储器B)均匀访问存储器C)非均匀访问存储器D)基于NUMA的虚拟共享存储器36、在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是。（1）减少指令字长度，（2）增加指令子长度（3）保持指令字长度不变而增加指令操作的数量。（4）保持指令字长度不变而增加寻址空间。37、用于科学计算的计算机中，标志系统性能的主要参数是。（1）提高CPU主频，（2）扩大主存容量，（3）采用非冯·诺依蔓结构，（4）采用并行处理技术38、某虚拟存储器系统采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页面访问地址流（每次访问在一个时间单位中完成）18178272183821317137，假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则页面失效次数是。（1）0%，（2）5%，（3）1.5%，（4）15%二、选择填空（多项选择）1、某计算机系统主存地址m位，机器字长n位，mn。若指令系统采用定长指令格式指令，则①寻址方式执行速度最快，②寻址方式执行速度最慢。若采用变长格式指令，则③寻址方式执行速度最快，④寻址方式执行速度最慢，⑤寻址方式指令长度最长，⑥寻址方式指令长度最短。A..立即B.直接C.寄存器直接D.寄存器间接E.存储器间接2、设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量（用补码表示）。每当CPU从存储器取出第一个字节时，即自动完成（PC）+1→PC。设当前PC的内容为2003H，要求转移到200AH地址，则该转移指令第二字节的内容应为①。若PC的内容为2008H，要求转移到2001H地址，则该转移指令第二字节的内容应为②。A。.05HB.06HC.07HD.F7HE.F8HF.F9H3、中断向量地址是。A.子程序入口地址B.中断服务程序入口地址C。.中断服务程序入口地址的地址4、当有中断源发出中断请求时，CPU可执行相应的中断服务程序。提出中断请求的可以是。A.ALUB.专用寄存器C.外部事件D.CacheE.程序F.ALUG.外部设备H.主存储器I.操作系统5、虚拟存储器中，程序正在执行时，由完成地址映射。A．编译系统B.装入程序C.操作系统6、下列叙述中，能反映RISC特征的有。A.丰富的寻址方式B.使用微程序控制器C.执行每条指令所需的机器周期数的平均值小于2D.多种指令格式E.指令长度可变F.简单的指令系统G.只有LOAD/STORE指令访问存储器H.设置大量通用寄存器I.在编译软件作用下的指令流水线调度。三、是非题（10分）1．CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储容量与越大，访问存储器所需的时间越长。2．因为半导体存储器加电后才能存储数据，断电后数据就丢失了，因此EPROM做成的存储器，加电后必须重写原来的内容。3．大多数个人计算机中可配置的内存容量受地址总线位数限制。4．可编程逻辑阵列是主存的一部分5．扩展操作码是一种优化技术，它使操作码的长度随地址码的减少而增加，不同地址的指令可以具有不同长度的操作码。6．转移类指令能改变指令执行顺序，因此，执行这类指令时，PC和SP的值都将发生变化。7．字符发生器是存放ASCII字符点阵的存储器，汉字也是由点阵构成的，因此，能处理汉字的计算机，其字符发生器中也存放了汉字点阵。8．大多数微型机的总线由地址总线，数据总线和控制总线组成，因此，它们是三总线结构的。9．中断屏蔽技术是用中断屏蔽寄存器对中断请求线进行屏蔽控制，因此，只有多级中断系统（CPU提供多条中断请求输入线）才能采用中断屏蔽技术。10．控制存储器是用来存放微程序的存储器，它应该比主存储器速度快。11、对计算机系统中经常使用的基本单元功能，宜于用软件来实现，这样可降低系统的成本。()12、由于RISC简化了指令系统，因此，RISC上的目标程序比CISC上的目标程序要短一些，程序执行的时间就会少一些。（）13、存储器采用单体单字,还是多体交叉并行存取,对系统结构设计应是透明的。()14、在存储体系中，地址的映象与地址的变换没有区别。（）15、页面失效请求可以在每条指令执行到末尾时检测，以便在此时看是否调页。（）16、在满足Cache与主存的一致性方面，写回比写直达法好。（）17、流水线调度是看如何调度各任务进入流水线的时间，使单功能线性流水线有高的吞吐率和效率。（）18、无论采用什么方法，只要消除流水线的瓶颈段，就能提高流水线的吞吐率和效率。()19、要使线性流水线的实际吞吐率接近于理想的最大吞吐率，应将子过程数分得越多越好。（）20、在系列