计算机系统结构(复习题)

计算机系统结构(复习题)
计算机系统结构(复习题)

《计算机系统结构》复习题(一)

一、单项选择题

1.同号相减或异号相加,阶差为1,只需要设置位警戒位。【】A.0 B. 1 C. 2 D. 3

2.计算机系统多级层次结构中,操作系统机器级的直接上层是【】A.传统机器级B.高级语言机器级

C.应用语言机器级D.汇编语言机器级

3.以下不.是设计RISC的原则的是【】A.指令多用硬联控制实现

B.指令条数多,通常超过100条

C.指令寻址方式一般不超过两种

D.所有指令都在一个机器周期内完成

4. 下列操作码的编码方法中,操作码平均长度最短的是:【】

A、固定长编码

B、Huffman编码

C、不等长扩展编码

D、等长扩展编码

5.在采用延迟转移技术时,在以下几种调度方法中,效果最好的是哪一种方法【】

A.将转移指令前的那条指令调度到延迟槽中

B.将转移目标处的那条指令调度到延迟槽中

C.将转移不发生时该执行的那条指令调度到延迟槽中

D.在延迟槽中填入NOP空操作指令

6.在以下输入输出控制器的管理方式中,外设的工作速度对计算机性能影响最小的是

【】

A. 程序控制轮询方式

B. 程序控制中断方式

C. 直接存储器访问方式

D. I/O处理机方式

7. 计算机系统多级层次结构中,操作系统机器级的直接上层是【】

A.传统机器级B.高级语言机器级

C.应用语言机器级D.汇编语言机器级

8.多处理机的互连方式采用总线形式的优点是【】

A.硬件成本低且简单

B.适用于处理机机数较多的场合

C.有很高的潜在通信速率

D.不便于改变系统硬件设置

9.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

10.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

11.解释指令的流水线方式中,同一时间内,流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作称为。【】

A. 单功能流水线

B. 部件级流水线

C. 线性流水线D.静态流水线

12.位片处理是指计算机采用方式对数据进行处理。【】A.字串位串B.字串位并

C.字并位串D.字并位并

13.以下不.是设计RISC的原则的是【】A.指令多用硬联控制实现

B.指令条数多,通常超过100条

C.指令寻址方式一般不超过两种

D.所有指令都在一个机器周期内完成

14.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是。【】A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令

C.堆栈操作D.存储器按内容选择地址

15.早期的计算机系统结构是以为中心。【】A. Cache B.输入输出设备C. CPU D.存储器

16.采用虚拟存贮器的主要目的是。【】A.提高主存贮器的存取速度

B.扩大主存贮器的存贮空间,并能进行自动管理和调度

C.提高外存贮器的存取速度

D.扩大外存贮器的存贮空间

17.在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是【】A.增加内存容量C.解决CPU与内存之间的速度匹配问题

B.提高内存的可靠性D.增加内存容量,同时加快存取速度

18.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。

【】A.编译系统和操作系统

B.I/O总线、设备控制器和设备

C.操作系统和I/O设备硬件

D.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

19.重叠机器局部相关的处理方法有两类:推后后续指令对相关单元的读和。【】A.异步流动B.采用顺序流动

C.设置相关直接通路D.调整指令流动的顺序

20.在选择通道方式中,优先级高的磁盘等中高速设备,进行输入输出传送时,适合于采用的数据宽度是【】A.定长块B.单字节

C.可变长块D.单字加可变长块

21.替换算法要解决的问题是【】A.用户的虚页如何与主存的实页对应

B.如何用主存的实页号替代多用户的虚页号

C.当页面失效,选择主存中哪个页作为被替换的页

D.新用户要进入主存,选择哪个用户作为被替换的用户

22.下列不.是数据流计算特点的是【】A.设置状态

B.没有指令计数器

C.没有变量的概念

D.操作结果不产生副作用

23.在采用延迟转移技术时,在以下几种调度方法中,效果最好的是哪一种方法【】

A.将转移指令前的那条指令调度到延迟槽中

B.将转移目标处的那条指令调度到延迟槽中

C.将转移不发生时该执行的那条指令调度到延迟槽中

D.在延迟槽中填入NOP空操作指令

24.对系统程序员不.透明的应当是【】A.虚拟寄存器B.Cache存储器

C.指令缓冲寄存器D.系列机各档不同的数据通路宽度

25.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

26.程序员编写程序时使用的地址是【】A.有效地址B.主存地址

C.逻辑地址D.辅存实地址

27.浮点数尾数基值r m=16,除尾符之外的尾数机器位数为8位时,可表示的规格化最大尾

数数值为【】

A.1/2 B.15/16

C.1/256 D.255/256

28.总线控制机构为解决N个部件使用总线时优先次序的裁决,采用集中式定时查询,需另外增加控制线路根数为【】A.3 B.N+2

C.2N+l D.2+[log2N]

29.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

30.在以下输入输出控制器的管理方式中,外设的工作速度对计算机性能影响最小的是【】。

A. 程序控制轮询方式

B. 程序控制中断方式

C. 直接存储器访问方式

D. I/O处理机方式

二、填空题

31. 在字长和表数范围一定时,尾数基值r m取或时,浮点数具有最高的表数精度

32.引入数据表示的三条基本原则是:一是缩短程序运行时间;二是减少CPU和主存之间的通信量,三是看数据表示的__ _ _ ____性和__ _是否高。

33.虚拟存储器主要是为解决主存_ _ __满足不了要求发展出来的,Cache存储器是为解决主存_ _满足不了要求发展出来的。

34.依据机器内部对函数表达式所用存储方式的不同,把归约方式分成_ __和_ _两类。35.根据流水线中各功能段之间是否有反馈回路,可把流水线分为__ ____流水和_ ____流水。

三、简答题

36.异步通信与同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络。

37.设计RISC应遵循哪些原则

38.CPU写Cache时,会发生Cache与主存的对应复本内容不一致的现象,解决这个问有哪些方法各需要增加什么开销

四、论述题

39.某虚拟存储器共8个页面,每页为1024个字,实际主存为4K个字,采用页表法进行地址映

(1)求出会发生页面失效的全部虚页号;(3分)

(2)求出虚地址为:0,3728,1023,1024,7800,6800的主存实地址。(9分)

《计算机系统结构》复习题(二)

一、单项选择题

1.计算机的结构与组成不包括【】

A. 操作系统

B. 硬联逻辑

C. 微程序控制

D. 所有硬件和固件的功能

2.同号相减或异号相加,阶差为1,只需要设置位警戒位。【】A.0 B.1 C.2 D.3

3.编写者看到的逻辑结构和功能能力就是计算机的外部特性。【】

A. 操作系统

B. 汇编语言程序

C. Windows NT

D. 微程序

4.流水操作中,遇到数据相关时,采用的解决办法有。【】A.用优化编译器检测,通过指令重新排序的方法

B.定向技术

C.延迟转移技术

D. A、B和C

5.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.字节多路通道 B.选择通道

C.数组多路通道 D.选择通道或数组多路通道

6.流水线的技术指标不包括【】A.响应比B.吞吐率C.加速比D.效率

7.Cache存贮器常用的地址映象方式是【】

A、组相联

B、全相联

C、页表法

D、段页表

8.浮点数尾数基值r m=16,除尾符之外的尾数机器位数为8 位时,可表示的规格化最大尾数数值为。

【】

A.1/2 B.15/16 C.1/256 D.255/256

9.依据Michael J.Flynn提出的按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类,阵列机ILLIA IV 属于。

【】

A.SISD B.SIMD

C.MISD D.MIMD

10.静态数据流计算机的显著特点是。【】A.数据令牌没加标号B.数据令牌带上标号

C.其同步由匹配部件实现D.同步由门(Latch)寄存器来实现11.Von Nenmann型计算机不具有的特点是。【】A.在程序计数器集中控制下B.以控制流方式工作

C.以数据流驱动D.指令是顺序执行的

12.在以下输入输出控制器的管理方式中,外设的工作速度对计算机性能影响最小的是。

【】A.程序控制轮询方式 B.程序控制中断方式

C.直接存储器访问方式 D.I/O处理机方式

13.计算机的结构与组成不包括【】A.操作系统B.硬联逻辑C.微程序控制D.所有硬件和固件的功能

14.在选择通道方式中,优先级高的磁盘等中高速设备,进行输入输出传送时,适合于采用的数据宽度是【】A.定长块 B.单字节C.可变长块 D.单字加可变长块

15.替换算法要解决的问题是

【】

A.用户的虚页如何与主存的实页对应

B.如何用主存的实页号替代多用户的虚页号

C.当页面失效,选择主存中哪个页作为被替换的页

D.新用户要进入主存,选择哪个用户作为被替换的用户

16.计算机系列化的优点不.包括。【】A.有利于计算机的升级换代

B.便于组成多机系统和网络

C.同一系列内的软件一定是向下兼容的

D.在使用共同系统软件的基础上解决程序的兼容性

17.计算机的结构与组成不.包括。【】A.操作系统B.硬联逻辑C.微程序控制D.所有硬件和固件的功能18.在流水线系统结构中,取指令、执行等操作是。【】A.顺序B.转移

C.中断D.重叠

19.字串位并是指同时对一个字的所有位进行处理,其并行等级。【】A.不存在并行性B.较高的并行性

C.最高一级的并行性D.已经开始出现的并行性

20.设16个处理器编号分别为0,1,2,…,15,用Cube0互联函数时,与第13号处理器机联的处理器是。【】A.5号B.9号

C.12号D.12号

21.外部设备打印机适合于连接到。【】A.选择通道B.字节多路通道

C.数组多路通道D.任意一种通道

22.下列关于虚拟存储器的说法,比较正确的应当是【】A.更换替换算法能提高命中率

B.访主存命中率随主存容量增大而提高

C.访主存命中率随页面大小增大而提高

D.在主存命中率低时,改用堆栈型替换算法,并增大主存容量,可提高命中率

23.多处理机主要实现的是【】A.任务级并行B.指令级并行

C.操作级并行D.操作步骤的并行

24.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

25.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

26.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

27.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

28.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

29.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

30.字串位并是指同时对一个字的所有位进行处理,其并行等级。【】

A.不存在并行性

B.较高的并行性

C.最高一级的并行性

D.已经开始出现的并行性

二、填空题

31.影响指令重叠执行的相关有两种,他们是:和。

32.基本的输入输出方式有:程序查询输入输出方式,和

33.存储器的主要性能:速度、、。

34.总线仲裁算法有:算法、算法、动态优先级算法和先来先服务算法。

35.从计算机系统中处理数据的并行性来看,并行性等级从高到低可分为全并行、_ _、位并字串、_ _______。

三、简答题

36.基址寻址方式和变址寻址方式各有什么特点应用场合有什么不同

37.简述哈夫曼压缩概念的基本思想。

38.什么是DMA方式,并简述其工作过程。

四、论述题

39.尾数用原码、小数表示,阶码用移码、整数表示,p=23,q=7,r m=r e=2,求:

(1)画出该浮点数的存储格式(3’)

(2)规格化浮点数N的表数范围(3’)

(3)写出规格化最大正数,规格化最小正数,规格化最大负数,规格化最小负数(6’)

复习题(一)参考答案

一、单项选择题

1.B 2.D 3.D 4.B 5.A

6.D 7.D 8.A 9.A 10.C

11.D 12.C 13.D 14.B 15.C

16.B 17.C 18.D 19.C 20.C

21.C 22.A 23.A 24.A 25.D

26.C 27.D 28.D 29.D 30.D

二、填空题

31._2 __4 _

32._ 通用性_ __利用率_

33._ 容量_ 速度

34._串归纳___ ____图归纳_

35.线性__非线性

三、简答题

36.答:同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序,统一的传输周期进行信息传输,通信双方按约定好的时序联络。后者没有公共时钟,没有固定的传输周期,采用应答方式通信,具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系;全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠性最高。

37.答:(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。

(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。

38.答:写回法:CPU只写入Cache,不写入主存,仅当Cache块替换时,才先写回主存后再替换,这种方法要求对每个Cache块增加一个修改位的资源开销。

写直达法:CPU每次写入Cache的同时,也经过写直达通路写入主存,这种方法要增

加写主存的时间开销。

四、论述题

39.答:

1)没有装入内存的页面会失效,即装入位为0的页面失效,所以发生页面失效的虚页号:2,3,5,7

2)虚地址转换为实地址的方法:用虚页号查页表得到实页号,再和页内偏移量相加即可得实地址

①虚地址0,其虚页号为INT(0/1024)=0,页内偏移量为0。根据虚页号查页表得实页号3,所以实地址为:3*1024+0=3072

②虚地址3728,其虚页号为INT(3728/1024)=3,页内偏移量为656。根据虚页号查页表得页面缺失,所以实地址未知。

所以他们的实地址分别是:3072,页失效,4095,1024,页失效,656

复习题(二)参考答案

一、单项选择题

1.A 2.B 3.C 4.D 5.D

6.A 7.A 8.D 9.B 10.A

11.C 12.D 13.A 14.A 15.C

16.C 17.A 18.D 19.A 20.C

21.B 22.D 23.A 24.C 25.B

26.C 27.D 28.A 29.A 30.A

二、填空题

31._ 数据相关__控制相关

32.中断输入输出方式DMA方式

33.容量价格

34.静态优先级固定时间片

35._位串字并_ __位串字串__

三、简答题

36.答:答:变址寻址:指令提供基准量(不变),R提供修改量(可变);用于访问字符串、向量和数组等成批数据,没有逻辑地址到物理地址的变换功能。

基址寻址:指令提供位移量(可变),R提供基准量(不变);主要用于逻辑地址到物理地址的变换,用来解决程序在主存储器中的再定位和扩大寻址空间等问题。在一些大型机中,基址寄存器是由管理程序利用特权指令来使用,用户程序无权修改它,从而确保了系统的安全性37.答:1)当各种事件发生的概率不均等时,才用优化技术对发生概率最高的事件用最短的

位数(时间)来表示(处理)。

2)而对出现概率较低的,允许用较长的位数(时间)来表示(处理),就会导致表示(处理)的平均位数(时间)的缩短。

38.答:1)DMA 方式是直接依靠硬件在主存与设备之间直接传送数据,在此期间不需要CPU 干预

2)DMA 过程包括以下三个阶段:初始化阶段、DMA 传送阶段、善后处理阶段。

在初始化阶段,由程序解决传送方向、主存首址、交换量、外设寻址信息等初始化信息。在DMA 传送阶段,由硬件完成DMA 请求,DMA 响应和DMA 传送。

在善后处理阶段,由接口提出中断请求,CPU 响应中断后,执行中断服务程序,判断传送的数据是否正确。如有误,则作相应处理;或重新初始化,准备下一次传送等等。

四、论述题 39.答:

解:解:(1)该浮点数的存储格式为:

(2)规格化浮点数N 的表数范围是

2)21(2

211223

277?----≤≤N

即:

2)21(2127

23129

?-≤≤--N

(3)

规格化最大正数:0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 规格化最小正数:0000 0000 0100 0000 0000 0000 0000 0000 规格化最大负数:1000 0000 0100 0000 0000 0000 0000 0000 规格化最小负数:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

f f

计算机系统结构模拟试题(5)

计算机组成原理模拟试题(2) 一、填空题:04分,每题02分 1、X=-0.1001 [X]原=_____________ [X]补=_____________[-X]补=_____________ Y=0.0101 [Y]原=_____________ [Y]补=_____________ [-Y]补=_____________ [X+Y]补=_____________ 2、对西文输出的字符设备,在计算机的内存储器中存储的是字符数据的每个字符的_____________码,输出(包括显示或打印)的则是每个字符的_____________,设备中的字符发生器的主要功能是解决从字符的_____________码和字符的_____________间的对应关系。 二、单选题:20分,每题02分 3、32 x 32点阵汉字的机内编码需要。 A: 16个字节 B: 32个字节 C: 32×2个字节 D: 32×4个字节 4、某机字长32位,采用原码定点整数表示,符号位为1位,数值位为31位,则可表示的最大正整数为,最小负整数为。 A: B: C: D: 5、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过来实现。 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: 补码运算的十进制加法器 D: 补码运算的二进制加法器 6、在浮点数运算中产生溢出的原因是。 A: 运算过程中最高位产生了进位或借位 B: 参加运算的操作数超出了机器的表示范围 C: 运算的结果的阶码超出了机器的表示范围 D: 寄存器的位数太少,不得不舍弃最低有效位 7、无论如何划分计算机的功能部件,控制器部件中至少含有。 A: PC、IP B: PC、IR C: IR、IP D: AR、IP 8、某存储器容量为32K×16位,则 A: 地址线为16根,数据线为32根 B: 地址线为32根,数据线为16根

北邮高级计算机系统结构实验二三四五

实验二指令流水线相关性分析 ·实验目的 通过使用WINDLX模拟器,对程序中的三种相关现象进行观察,并对使用专用通路,增加运算部件等技术对性能的影响进行考察,加深对流水线和RISC处理器的特点的理解。 ·实验原理: 指令流水线中主要有结构相关、数据相关、控制相关。相关影响流水线性能。·实验步骤 一.使用WinDLX模拟器,对做如下分析: (1)观察程序中出现的数据/控制/结构相关。指出程序中出现上述现象的指令组合。 (2)考察增加浮点运算部件对性能的影响。 (3)考察增加forward部件对性能的影响。 (4)观察转移指令在转移成功和转移不成功时候的流水线开销。 ·实验过程 一.使用WinDLX模拟器,对做如下分析: } 浮点加、乘、除部件都设置为1,浮点数运算部件的延时都设置为4,如图1: 图1 初始设置 将和加载至WinDLX中,如图2示。

图2 加载程序 1.观察程序中出现的数据/控制/结构相关;指出程序中出现上述现象的指令组合。 1)数据相关 点击F7,使程序单步执行,当出现R-Stall时停止,运行过程中出现下图3所示,输入整数6。 图3 输入整数6 @ 打开Clock Diagram,可以清楚的看到指令执行的流水线如图4所示。 图4 指令流水线 双击第一次出现R-Stall的指令行,如图5所示。

图5 指令详细信息 对以上出现的情况分析如下: 程序发生了数据相关,R-Stall(R-暂停)表示引起暂停的原因是RAW。 lbu r3,0×0(r2) 要在WB周期写回r3中的数据;而下一条指令 & seqi r5,r3,0×a 要在intEX周期中读取r3中的数据。 上述过程发生了WR冲突,即写读相关。为了避免此类冲突, seq r5,r4,0×a的intEX指令延迟了一个周期进行。 由此,相关指令为: 2)控制相关 由图6可以看出,在第4时钟周期:第一条指令处于MEM段,第二条命令处于intEX段,第三条指令出于aborted状态,第四条命令处于IF段。 图 6 指令流水线 }

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)。 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

计算机系统结构期末考试试题及其答案

计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷(A卷) 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 一单选题:(10分,每题1分) 1、."启动I/O"指令是主要的输入输出指令,是属于( B ) 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 2、输入输出系统硬件的功能对(B )是透明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、全相联地址映象是指(A) A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B.一个虚页只装进固定的主存实页位置 C.组之间固定,组内任何虚页可装入任何实页位置 D.组间可任意装入,组内是固定装入 4、( C ) 属于MIMD系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D.阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关,则(B ) A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、计算机使用的语言是(B) A.专属软件范畴,与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D.属于符号化的机器指令 7、指令执行结果出现异常引起的中断是(C ) A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 8、块冲突概率最高的Cache地址映象方式是(A ) A.直接 B.组相联 C.段相联 D.全相联 9、组相联映象、LRU替换的Cache存储器,不影响Cache命中率的是(B ) A.增大块的大小 B.增大主存容量 C.增大组的大小 D.增加Cache中的块数 10、流水处理机对全局性相关的处理不.包括(C) A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路

计算机系统结构模拟试题5

计算机组成原理模拟试题(2)一、填空题:04分,每题02分 =_____________ [X]补=_____________补-X][1、 X=-0.1001 [X]原 =_____________ =_____________ =_____________ [-Y]补Y]原=_____________ []补 Y=0.0101 [Y ]补=_____________ [X+Y对西文输出的字符设备,在计算机的内存储器中存储的是 字符数据的每个字符的、 2,设备中的字符_____________(包括显示或打印)的则是每个字 符的码,输出_____________间的对应关_____________发生器的主要功能是解决从字符的 _____________码和字符的系。分二、单选题:20分,每题02 。3、 32 x 32点阵汉 字的机内编码需要 A: 16个字节 B: 32个字节 2个字节 C: 32×个字节 D: 32×4位,则可表示位,数值位为314、某机字长32位,采 用原码定点整数表示,符号位为1 。,最小负整数为的最大正整数为 A: B: C: D: 来实现。 5、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过 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: 补码运算的十进制加法器 D: 补码运算的二进制加法器 。 6、在浮点数运算中产生溢出的原因是运算过程中最高位产生了进位或借位 A: 参加运算的操作数超出了机器的表示范围B: C: 运算的结果的阶码超出了机器的表示范围寄存器的位数太少,不得不舍弃最低有效位 D: 。 7、无论如何划分计算机的功能部件,控制器部件中至少含有 IP A: PC、 IR B: PC、、IP C: IR D: AR、IP 8、某存储器容量为32K×16位,则 A: 地址线为16根,数据线为32根 根16根,数据线为32地址线为B: C: 地址线为15根,数据线为16根 D: 地址线为15根,数据线为32根 9、在统一编址方式下,存储单元和I/O设备是靠指令中的来区分的。

计算机体系结构实验报告二

实验二结构相关 一、实验目得: 通过本实验,加深对结构相关得理解,了解结构相关对CPU性能得影响。 二、实验内容: 1、用WinDLX模拟器运行程序structure_d、s 。 2、通过模拟,找出存在结构相关得指令对以及导致结构相关得部件。 3、记录由结构相关引起得暂停时钟周期数,计算暂停时钟周期数占总执行 周期数得百分比。 4、论述结构相关对CPU性能得影响,讨论解决结构相关得方法。 三、实验程序structure_d、s LHI R2, (A>>16)&0xFFFF 数据相关 ADDUI R2, R2, A&0xFFFF LHI R3, (B>>16)&0xFFFF ADDUI R3, R3, B&0xFFFF ADDU R4, R0, R3 loop: LD F0, 0(R2) LD F4, 0(R3) ADDD F0, F0, F4 ;浮点运算,两个周期,结构相关 ADDD F2, F0, F2 ; < A stall is found (an example of how to answer your questions) ADDI R2, R2, #8 ADDI R3, R3, #8 SUB R5, R4, R2 BNEZ R5, loop ;条件跳转 TRAP #0 ;; Exit < this is a ment !! A: 、double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 B: 、double 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 四、实验过程 打开软件,load structure_d、s文件,进行单步运行。经过分析,此程序一 次循环中共有五次结构相关。(Rstall 数据相关Stall 结构相关) 1)第一个结构相关:addd f2,,f0,f2 由于前面得数据相关,导致上一条指令addd f0,f0,f4暂停在ID阶段,所以下一条指令addd f2,,f0,f2发生结构相关,导致相关得部件:译码部件。

2010年4月自考计算机系统结构试题及答案

全国2010年4月自学考试计算机系统结构试题 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、多选或未选均不得分。 1.在计算机系统结构设计中,提高软件功能实现的比例可( ) A.提高解题速度B.减少需要的存储器容量 C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比 2.浮点数表示的尾数的基r m=16,尾数长度p=8,可表示的规格化最大正尾数的值是( ) A.1/256 B.1/2 C.15/16 D.255/256 3.下列数据存储空间为隐含寻址方式的是( ) A.CPU中的通用寄存器B.主存储器 C.I/O接口中的寄存器D.堆栈 4.当计算机系统执行通道程序完成输入输出工作时,执行通道程序的是( ) A.CPU B.通道 C.CPU和通道D.指定的外设 5.下列有关中断的叙述正确的是( ) A.中断响应的次序是由硬件决定的B.中断处理的次序是由硬件决定的 C.中断处理的次序是不可改的D.中断响应的次序是可灵活改变的 6.与虚拟存储器的等效访问速度无关 ..的是( ) A.访存页地址流B.页面替换算法 C.主存的容量D.辅存的容量 7.非线性流水线的特征是( ) A.一次运算中使用流水线中的多个功能段 B.一次运算中多次使用流水线中的某些功能段 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不同的运算中可以有不同的连接 8.属于集中式共享存储器结构的SIMD计算机是( ) A.ILLIAC IV B.BSP C.CM-2 D.MP-1 1

计算机系统结构期末考试题目

第一章: 1.计算机系统结构的定义 答:由程序设计者看到的一个计算机系统的属性,即概念性结构和功能特性。 2.透明性概念 答: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,称为透明性现象。 3.兼容性向后兼容 兼容性:同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各档机器,可获得相同的结果,差别只在于不同的运行时间。 向后兼容:按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序,不加修改就能运行于在它之后投入市场的机器。 4.Amdahl定律 答: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。 5.CPI 答:每条指令的平均时钟周期数。 6.MIPS 答:每秒百万条指令数!MIPS=时钟频率/(CPI*10^6) 7.MFLOPS 答:每秒百万次浮点操作次数。MFLOPS=程序中的浮点操作次数/(执行时间*10^6) 8.命中率的概念 答: 9.Flynn分类法是按指令流和数据流的多倍性特征进行计算机系统结构的划分 答:①单指令流单数据流SISD ②单指令流多数据流SIMD ③多指令流单数据流MISD (实际不存在)④多指令流多数据流MIMD 10.计算机系统设计的定量原理(四个) 答:①加快经常性事件的速度②Amdahl定律③CPU性能公式④访问的局部性原理11.CPI和加速比的计算 答:CPI=CPU时钟周期数/IC CPU时间=CPU时钟周期数/频率 CPU时间=CPU时钟周期*时钟周期长 加速比=(采用改进措施后的性能)/(没有采用改进措施前的性能) =(没有采用改进措施前执行某任务的时间)/(采用改进措施后执行某任务的时间) 12.软硬件实现的特点 硬件实现:速度快、成本高;灵活性差、占用内存少 软件实现:速度低、复制费用低;灵活性好、占用内存多 13.系统评价的标准 ①运算速度②存储器系统③其他性能④成本标准

计算机系统结构模拟题

《计算机系统结构》模拟题 一.判断是非题,对的打√,错的打× 1.系列机是指由一个厂家生产的具有相同组成,但具有不同系统结构和实现的一系列不同型号的机器。 ( × ) 2.Cray 1向量处理机中,由于每个向量寄存器的长度为64,当实际需要处理的向量长度大于64时,它就不能够处理了。 ( × ) 3.按照Flynn 分类法,Illiac IV 阵列处理机是MIMD 计算机。 ( × ) 4.多级混洗交换网络是阻塞网络。 ( √ ) 二.填空题 1.多机系统的互连网络的通信模式可分为4种,其中,一对一的通信模式称为____单播_____模式,一对全体的通信模式为_____广播____模式,多对多的通信模式为____会议_____模式。 2.SIMD 计算机和流水线向量处理机都可以执行向量指令,前者采用___资源重复______并行性,后者采用___时间重叠______并行性。 3.系列机软件兼容必须做到___向后_____兼容,力争做到___向上_____兼容。 4.流水线消除瓶颈段的方法有____细分_____和____重复设置瓶颈段(可交换次序)_____2种方法。 5.设通道数据传送过程中,选择一次设备的时间为 s T ,传送一个字节的时间为D T ,则字 节多路通道最大流量等于____ D s T T 1 _____。 6.Illiac IV 8×8阵列中,网络直径为____7_____。 7.对堆栈型替换算法,增大分配给程序的___主存页面______,对第一级存储器的命中率就会单调____上升_____。 8.从网络的任何结点看,若网络拓扑结构都是相同的,则称这样的网络是___对称______网络。 三.单项选择题 1.在计算机系统层次结构中,从下层到上层,各层相对顺序正确的是( B )。 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 2.Illiac IV 阵列处理机中,PE 之间所用的互连函数是( A )。

计算机系统结构考试题库及答案

计算机系统结构试题及答案 一、选择题(50分,每题2分,正确答案可能不只一个,可单选 或复选) 1.(CPU周期、机器周期)是内存读取一条指令字的最短时间。 2.(多线程、多核)技术体现了计算机并行处理中的空间并行。 3.(冯?诺伊曼、存储程序)体系结构的计算机把程序及其操作数 据一同存储在存储器里。 4.(计算机体系结构)是机器语言程序员所看到的传统机器级所具 有的属性,其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。 5.(控制器)的基本任务是按照程序所排的指令序列,从存储器取 出指令操作码到控制器中,对指令操作码译码分析,执行指令操作。 6.(流水线)技术体现了计算机并行处理中的时间并行。 7.(数据流)是执行周期中从内存流向运算器的信息流。 8.(指令周期)是取出并执行一条指令的时间。 9.1958年开始出现的第二代计算机,使用(晶体管)作为电子器件。 10.1960年代中期开始出现的第三代计算机,使用(小规模集成电路、 中规模集成电路)作为电子器件。 11.1970年代开始出现的第四代计算机,使用(大规模集成电路、超 大规模集成电路)作为电子器件。 12.Cache存储器在产生替换时,可以采用以下替换算法:(LFU算法、 LRU算法、随机替换)。

13.Cache的功能由(硬件)实现,因而对程序员是透明的。 14.Cache是介于CPU和(主存、内存)之间的小容量存储器,能高 速地向CPU提供指令和数据,从而加快程序的执行速度。 15.Cache由高速的(SRAM)组成。 16.CPU的基本功能包括(程序控制、操作控制、时间控制、数据加 工)。 17.CPU的控制方式通常分为:(同步控制方式、异步控制方式、联合 控制方式)反映了时序信号的定时方式。 18.CPU的联合控制方式的设计思想是:(在功能部件内部采用同步控 制方式、在功能部件之间采用异步控制方式、在硬件实现允许的情况下,尽可能多地采用异步控制方式)。 19.CPU的同步控制方式有时又称为(固定时序控制方式、无应答控 制方式)。 20.CPU的异步控制方式有时又称为(可变时序控制方式、应答控制 方式)。 21.EPROM是指(光擦可编程只读存储器)。 22.MOS半导体存储器中,(DRAM)可大幅度提高集成度,但由于(刷 新)操作,外围电路复杂,速度慢。 23.MOS半导体存储器中,(SRAM)的外围电路简单,速度(快),但 其使用的器件多,集成度不高。 24.RISC的几个要素是(一个有限的简单的指令集、CPU配备大量的 通用寄存器、强调对指令流水线的优化)。

计算机体系结构期末考试知识点与答案

体系结构复习重点.doc 1..诺依蔓计算机的特点 答:·若依曼计算机的主要特点如下: 存储程序方式。指令和数据都是以字的方式存放在同一个存储器中,没有区别,由机器状态来确定从存储器读出的字是指令或数据。 指令串行执行,并由控制器集中加以控制、 单元定长的一维线性空间的存储器 使用低级机器语言,数据以二进制形式表示。 单处理机结构,以运算器作为中心。 其实,他最大的特点就是简单易操作。 2. T(C)=所描述的三个层次(8页) 答:3个层次为控制器、算术逻辑部件、基本逻辑部件 3. 计算机系统结构的分类(5页) 4. 计算机系统中的数据表示(38页) 5. 指令系统设计的原则 答:指令系统的设计原则是,应特别注意如何支持编译系统能高效、简易地将源程序翻译成目标代码。 首先是正交性:又称分离原则或互不相干原则。即指令中各个有不同含义的字段之间,在编码时应互相独立、互不相关。 规整性:对相似的操作数做出相同的规定。 可扩充性:要保留一定余量的操作码空间,为以后的扩展所用。 对称性:为了使编译能更加方便,通常希望操作具有对称性。 6. 流水操作中的相关 答:流水操作过程中会出现一下的3个相关:资源或结构相关、数据相关、和控制相关。 资源相关是指当有多条指令进入流水线后在同一机器周期内争用同一功能部件所发生的冲突。 数据相关:这是由于流水线中的各条指令的重叠操作使得原来对操作数的访问顺序发生了变化,从而导致了数据相关的冲突。 控制相关主要是转移指令引起的,比起数据相关来,他会使流水线丧失更多的性能。 7. 向量机中对向量的各种运算可以采用的加工方式(149页) 答:向量机中对向量的各种运算可以采用不同的加工方式,但比较有效的加工方式

计算机系统结构总复习题

一、单项选择题 1、直接执行微指令的是( ) A.汇编程序B.编译程序 C.硬件D.微指令程序 2、对系统程序员不透明的应当是( )。 A.Cache存贮器B.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存贮器 3、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 4、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 5、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 6、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 7、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.减少所需要的存贮器用量 8、在系统结构设计中,提高软件功能实现的比例会( )。 A.提高解题速度B.减少需要的存贮容量 C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比 9、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 10、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11、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( )。 A.传统机器语言级与操作系统机器级之间 B.传统机器语言级与微程序机器级之间 C.微程序机器级与汇编语言机器级之间 D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间 12、系列机软件应做到( )。 A.向前兼容,并向上兼容 B.向后兼容,力争向上兼容

系统结构期末考试试题及答案

得分 评分人 填空题: (20分,每题2 分) 单选题:(10分,每题1分) A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B. 一个虚页只装进固定的主存实页位置 《计算机系统结构》期末考试试卷(A ) 得分 注:1、共100分,考试时间120分钟。 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 1、."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 2、 输入输出系统硬件的功能对 (B )是透明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指(A ) C. 组之间固定,组内任何虚页可装入任何实页位置 D.组间可任意装入,组内是固定装入 4、( C ) 属于MIMD 系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D. 阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关,则( B ) A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、 计算机使用的语言是(B ) A.专属软件范畴,与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D. 属于符号化的机器指令 7、 指令执行结果出现异常引起的中断是( C ) A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 &块冲突概率最高的 Cache 地址映象方式是(A ) A.直接 B .组相联 C .段相联 D .全相联 9、 组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器,不影响 Cache 命中率的是(B ) A.增大块的大小 B .增大主存容量 C .增大组的大小 D .增加Cache 中的块数 10、 流水处理机对全局性相关的处理不 包括(C ) A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路

计算机系统结构模拟题

《计算机系统结构》模拟题(补)一.单项选择题 1. SIMD是指()。 A、单指令流单数据流 B、单指令流多数据流 C、多指令流单数据流 D、多指令流多数据流 2. 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 3. 下列()存储设备不需要编址。 A. 通用寄存器 B. 主存储器 C. 输入输出设备 D. 堆栈 4.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 5.输入输出系统硬件的功能对( )是透明的。 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 6. 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 7.全相联地址映象是指( )。 A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B.一个虚页只装进固定的主存实页位置 C.组之间是固定的,而组任何虚页可以装入任何实页位置 D.组间可任意装入,组是固定装入 8.( )属于MIMD系统结构。 A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理 B.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机 D.阵列处理机

9.设16个处理器编号分别为0,1,2,…,15用Cube3互联函数时,第10号处理机与第( ) 号处理机相联。 A.11 B.8 C.14 D.2 10.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.可获得高的吞吐率和效率 B.流水线的效率和吞吐率恶化 C.出现瓶颈 D.可靠性提高 11.流水线的技术指标不包括( )。 A.响应比 B.吞吐率 C.加速比 D.效率 12.指令优化编码方法,就编码的效率来讲,方法最好是()。 A. 固定长度编码 B. 扩展编码法 C. Huffman编码法 D. 以上编码都不是 13.RISC 计算机的指令系统集类型是 ( ) 。 A. 堆栈型 B. 累加器型 C. 寄存器—寄存器型 D. 寄存器 - 存储器型 14.相联存储器的访问方式是( )。 A.先进先出顺序访问B.按地址访问 C.无地址访问D.按容访问 15.存储器读写速率越高,每位的成本也越高,存储容量也小。解决这一问题的主要方法是采用( )。 A.多级存储体系结构B.并行存储器 C. Cache D.缓冲技术 16.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 17.对系统程序员不透明的是()。 A.Cache 存储器 B.系列几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 18.在计算机系统设计中,比较好的方法是()。

北邮计算机系统结构实验报告-实验一到五-WINDLX模拟器

北京邮电大学 实验报告 课程名称计算机系统结构 计算机学院03班 王陈(11)

目录 实验一WINDLX模拟器安装及使用......................................... 错误!未定义书签。 ·实验准备................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验内容及要求.................................................................... 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验总结............................................................................. 错误!未定义书签。实验二指令流水线相关性分析 ............................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验总结............................................................................. 错误!未定义书签。实验三DLX处理器程序设计 .................................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 A.向量加法代码及性能分析 ................................................... 错误!未定义书签。 B.双精度浮点加法求和代码及结果分析 .............................. 错误!未定义书签。 ·实验总结............................................................................. 错误!未定义书签。实验四代码优化 ....................................................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验原理................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验总结+实习体会........................................................... 错误!未定义书签。实验五循环展开 ....................................................................... 错误!未定义书签。 ·实验目的............................................................................. 错误!未定义书签。 ·实验环境................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验原理................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验步骤................................................................................ 错误!未定义书签。 ·实验过程............................................................................. 错误!未定义书签。 矩阵乘程序代码清单及注释说明........................................... 错误!未定义书签。 相关性分析结果........................................................................... 错误!未定义书签。 增加浮点运算部件对性能的影响........................................... 错误!未定义书签。 增加forward部件对性能的影响 ............................................ 错误!未定义书签。 转移指令在转移成功和转移不成功时候的流水线开销 .. 错误!未定义书签。 ·实验总结+实习体会+课程建议......................................... 错误!未定义书签。

计算机系统结构试题及答案

计算机系统结构复习题 单选及填空: 计算机系统设计的主要方法 1、由上往下的设计(top-down) 2、由下往上的设计(bottom-up) 3、从中间开始(middle-out) Flynn分类法把计算机系统的结构分为以下四类: (1)单指令流单数据流 (2)单指令流多数据流 (3)多指令流单数据流 (4) 多指令流多数据流 堆栈型机器:CPU 中存储操作数的单元是堆栈的机器。 累加器型机器:CPU 中存储操作数的单元是累加器的机器。 通用寄存器型机器:CPU 中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。 名词解释: 虚拟机:用软件实现的机器叫做虚拟机,但虚拟机不一定完全由软件实现,有些操作可以由硬件或固件(固件是指具有软件功能的固件)实现。 系列机:由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。 兼容机:它是指由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。 流水线技术:将一个重复的时序过程,分解成为若干个子过程,而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其它子过程同时执行。 单功能流水线:指流水线的各段之间的连接固定不变、只能完成一种固定功能的流水线。 多功能流水线:指各段可以进行不同的连接,以实现不同的功能的流水线。 顺序流水线:流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序完全相同。 乱序流水线:流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同,允许后进入流水线的任务先完成。这种流水线又称为无序流水线、错序流水线、异步流水线。 吞吐率:在单位时间流水线所完成的任务数量或输出结果的数量。 指令的动态调度:

是指在保持数据流和异常行为的情况下,通过硬件对指令执行顺序进行重新安排,以提高流水线的利用率且减少停顿现象。是由硬件在程序实际运行时实施的。 指令的静态调度: 是指依靠编译器对代码进行静态调度,以减少相关和冲突。它不是在程序执行的过程中、而是在编译期间进行代码调度和优化的。 超标量: 一种多指令流出技术。它在每个时钟周期流出的指令条数不固定,依代码的具体情况而定,但有个上限。 超流水:在一个时钟周期分时流出多条指令。 多级存储层次: 采用不同的技术实现的存储器,处在离CPU不同距离的层次上,各存储器之间一般满足包容关系,即任何一层存储器中的容都是其下一层(离CPU更远的一层)存储器中容的子集。目标是达到离CPU最近的存储器的速度,最远的存储器的容量。 写直达法: 在执行写操作时,不仅把信息写入Cache中相应的块,而且也写入下一级存储器中相应的块。写回法: 只把信息写入Cache中相应块,该块只有被替换时,才被写回主存。 集中式共享多处理机: 也称为对称式共享存储器多处理SMP。它一般由几十个处理器构成,各处理器共享一个集中式的物理存储器,这个主存相对于各处理器的关系是对称的, 分布式共享多处理机: 它的共享存储器分布在各台处理机中,每台处理机都带有自己的本地存储器,组成一个“处理机-存储器”单元。但是这些分布在各台处理机中的实际存储器又合在一起统一编址,在逻辑上组成一个共享存储器。这些处理机存储器单元通过互连网络连接在一起,每台处理机除了能访问本地存储器外,还能通过互连网络直接访问在其他处理机存储器单元中的“远程存储器”。 多Cache一致性: 多处理机中,当共享数据进入Cache,就可能出现多个处理器的Cache中都有同一存储器块的副本,要保证多个副本数据是一致的。 写作废协议: 在处理器对某个数据项进行写入之前,它拥有对该数据项的唯一的访问权 。 写更新协议: 当一个处理器对某数据项进行写入时,它把该新数据广播给所有其它Cache。这些Cache用该新数据对其中的副本进行更新。 机群:是一种价格低廉、易于构建、可扩放性极强的并行计算机系统。它由多台同构或异构

计算机系统结构期末考试试题及其答案

计算机系统结构期末考试试题及其答案

《计算机系统结构》期末考试试卷A 卷第 2 页 共 24 页 计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷(A 卷) 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 一 单选题:(10分,每题1分) 1、 ."启动I/O"指令是主要的输入输出指 令,是属于( B ) 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 2、 输入输出系统硬件的功能对(B )是透 明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指(A ) A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B.一个虚页只装进固定的主存实页位置 C.组之间固定,组内任何虚页可装入任何实页位

置 D.组间可任意装入,组内是固定装入 4、( C ) 属于MIMD系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D.阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写 后读的数据相关,则(B ) A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、计算机使用的语言是(B) A.专属软件范畴,与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D.属于符号化的机器指令 7、指令执行结果出现异常引起的中断是 (C ) A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 《计算机系统结构》期末考试试卷A卷第 3 页共 24 页

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