系统结构题库(含答案) (6)
第一章计算机系统结构的基本概念
知识点汇总
计算机系统的层次结构、虚拟机、解释/翻译、计算机系统结构/组成/实现、冯氏分类法、Flynn分类法、以经常性事件为重点原理、Amdahl定律、CPU性能公式、程序局部性原理、计算机系统性能评测指标（执行时间、吞吐率）、基准测试程序、冯诺依曼结构、冯诺依曼结构特点及改进、软件可移植性、系列机、软件兼容（向上、向下、向前、向后）、兼容机、模拟、仿真、并行性含义、并行性等级、提高并行性的途径（包括时间重叠、资源重复、资源共享）、单机系统中的并行性发展、多机系统中的并行性发展、耦合度、松散耦合、紧密耦合
简答题
1.简述计算机系统的层次结构。（知识点：计算机系统的层次结构）
答：从下到上分成微程序机器级、机器语言、操作系统虚拟机、汇编语言虚拟机、高级语言虚拟机、应用语言虚拟机
2.什么是翻译？什么是解释？（知识点：翻译、解释）
答：翻译是将L+1级程序全部转成L级程序后，再执行产生的L级程序；
解释是每当一条L+1级程序被译码后执行，再解释下一条L+1级指令。
3.计算机系统结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系，并举例说明。（知识点：计算机系统结构/
组成/实现）
答：计算机系统结构是指计算机的软硬界面，即机器语言程序员看到的传统机器具有的属性。
计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。
计算机实现是计算机组成的物理实现。
如，确定指令集中是否有乘法指令属于计算机系统结构内容，乘法指令是否由专门的乘法部件实现是计算机组成，乘法器的物理实现是计算机实现。
4.Flynn分类法将计算机系统结构分成哪四类？请简述。
答：SISD，SIMD，MISD，MIMD
5.请简述程序局部性原理。（知识点：程序局部性原理）
答：包括时间局部性和空间局部性。时间局部性是指：程序即将用到的信息很可能就是目前正在使用的信息；程序的空间局部性是指，程序即将用到的信息很可能与目前正在使用的信息空间上临近。
6.简述Amdahl定律。（知识点：Amdahl定律）
答：加快某部件执行速度所能获得的系统性能加速比，受限于该部件的执行时间战系统中总执行时间的百分比。
7.系列机的概念？（知识点：系列机）
答：同一厂家生产的具有相同体系结构、具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。
8.什么是软件兼容？软件兼容有几种？其中哪一种是软件兼容的根本特征？（知识点：软件兼容）
答：一个软件可以不加修改或者少量修改，可以由一台机器上移植到另一台机器上运行。分成向上、向下、向前、向后兼容，向后兼容是根本特征。
9.简要说明提高计算机系统并行性的3种技术途径，并各举一例。（知识点：提高并行性途径）
答：时间重叠，如流水线；资源重复，如多处理机；资源共享，如多道程序。
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（C ）。（知识点：计算机系统的层次结构）
A．高级语言机器级、汇编语言机器级、传统机器语言机器级、操作系统机器级、应用语言机器级、微程序机器级
B．高级语言机器级、应用语言机器级、操作系统机器级、传统机器语言机器级、汇编语言机器级、微程序机器级
C．应用语言机器级、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
D．应用语言机器级、操作系统机器级、高级语言机器级、汇编语言机器级、微程序机器级、传统机器语言机器级
2.最早的冯诺依曼体系结构是以（A ）为中心的。
A．运算器
B．控制器
C．存储器
D．I/O设备
3.从计算机系统结构来看，机器语言程序员看到的机器属性是（ C ）。（知识点：计算机系统结构/组成
/实现）
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
4.用户CPU时间由哪三个因素决定？（D ）（知识点：CPU性能公式）
A．CPI，IC 和所执行的指令条数
B．CPI，IC 和执行程序所需要的时钟周期数
C．CPI，IC 和系统加速比
D．CPI，IC 和时钟频率
5.根据Amdahl定律，系统加速比由哪两个因素决定？（C ）（知识点：Amdahl定律）
A.可改进比例和所执行的指令条数
B.可改进比例和执行程序所需要的时钟周期数
C.可改进比例和部件加速比
D.可改进比例和时钟频率
6.实现软件可移植性的基本途径不包括（ D ）。（知识点：软件可移植性、系列机、软件兼容、兼容
机、模拟、仿真）
A.采用统一的高级语言
B.采用系列机
C.模拟和仿真
D.采用统一的汇编语言
7.利用时间重叠概念实现并行处理的是（ A ）。（知识点：提高并行性的途径）
A．流水处理机
B．多处理机
C．阵列处理机
D．机群系统
8.多处理机实现的并行主要是（A ）。（知识点：提高并行性的途径）
A.任务级并行
B.指令级并行
C.线程级并行
D.操作级并行
填空题
1.程序的局部性包括（时间局部性）和（空间局部性）两个方面。（知识点：程序局部性原理）
2.计算机组成指的是计算机系统结构的（逻辑实现），计算机实现指的是计算机组成的（物理实
现）。（知识点：计算机系统结构/组成/实现）
3.计算机系统结构设计和分析中最经常使用的三条基本原则是（以经常性事件为重点）、（程序
局部性原理）和Amdahl定律。知识点（以经常性事件为重点、程序局部性原理）
4.多机系统的耦合度可以分为最低耦合、（松散耦合）和（紧密耦合）3类。
（知识点：耦合度、松散耦合、紧密耦合）
5.CPU性能公式的3个参数反映了与系统结构相关的三个因素：（周期时间）取决于计算机实现
技术和计算机组织，（CPI ）取决于计算机指令集的结构和指令集的设计与实现技术，（IC ）取决于计算机指令集的结构和编译技术。（知识点：CPU性能公式）
6.根据Amdahl定律可知，对系统进行改进所获得的加速比取决于（部件所占比例）和（部件加
速比）。（知识点：Amdahl定律）
7.实现程序可移植性的主要途径有（采用系列机）、（模拟和仿真）和统一高级语言。
8.软件兼容有（向上）、（向下）、（向前）和（向后）四种，其中（向后）
是软件兼容的根本特征。（知识点：软件兼容）
9.计算机系统中提高并行性的技术途径有（时间重叠）、（资源重复）、（资源共
享）。（知识点：提高并行性的途径）
10.从处理数据的角度来看，并行性等级从高到低可分为字并位并，（字并位串），（字串位并），字串位串。
（知识点：并行性等级）
11.广义来说，并行性既包含（同时性），又包含（并发性）。
12.从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为（指令内部并行），（指令级并行），（线程级并行），
（过程级并行），（作业级并行）。（知识点：并行性等级）
计算题
1.
求： (1) 有效CPI
(2) CPU 执行时间 (3) MIPS
（知识点： CPU 性能公式）
答：(1) CPI=（45000×1+32000×2+15000×2+8000×2）/(45000+32000+15000+8000)=1.55 (2) MIPS=f/CPI=40/1.55=25.8MIPS
(3) CPU 时间 =（45000×1+32000×2+15000×2+8000×2）/40=3.875ms
2.
求该计算机的有效CPI 、MIPS 和程序执行时间。 （知识点： CPU 性能公式） 答：
（1）CPI ＝(45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2) / 129500＝1.776 （2）MIPS 速率＝f/ CPI ＝400/1.776 ＝225.225MIPS
（3）程序执行时间= (45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2)／400=575s
3. 假设在一台40MHZ 处理机上运行200,000
条指令的目标代码（这个数字好像没用），程序主要由四种指令组成。根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每种指令所需的指令数如下：
(a) 计算在单处理机上用上述跟踪数据运行程序的平均CPI 。 (b) 根据(a)所得的CPI,计算相应的MIPS 速率。 （知识点： CPU 性能公式）
答：
24.2%10*8%12*4%18*2%60*1=+++=CPI
86
.1710*24.24010*66===
MHZ
CPI f MIPS
4. 某台处理机的时钟频率为15MHz, 执行测试程序的速率为10MIPS ， 假设每次存储器存取需要1个时钟周期的时间。
问： （1） 试从CPU 时间公式分析影响CPU 性能的因素。
（2） 求处理机的CPI 值
（3） 假设将处理机的时钟频率提高到30MHz ，但存储器的工作速率不变，这使每次存储器存取需要2个时钟周期。如果测试程序中30%的指令需要1次访存，5%的指令需要2次访存，其他指令不需要访存，求该测试程序在改进后的处理机上执行的速率（MIPS ）。
注： MIPS 为 Million Instructions Per Second, 每秒百万条指令。 （知识点： CPU 性能公式） 答：（1） CPU 时间公式为
CPU 时间 = 指令条数（IC ） * 平均每条指令的时钟周期数（CPI ） * 时钟周期时间
其中： 时钟周期时间取决于硬件实现技术和计算机组成；指令条数取决于指令集结构和编译技术；平均每条指令所需要的时钟周期数取决于计算机组成和指令集结构。
（2） CPI = 时钟频率/速率 = 15M/10M = 1.5
（3） CPI’ = 65%*1.5 + 30%*2 + 5%*4 = 1.775
速率’= 时钟频率’/CPI’ = 30MHZ/1.775 = 16.9MIPS
5. 计算机系统中有三个部件可以改进，这三个部件的部件加速比为： 部件加速比1=30； 部件加速比2=20； 部件加速比3=10
（1）如果部件1和部件2的可改进比例均为30%，那么当部件3的可改进比例为多少时，系统加速比才可
以达到10？
（2）如果三个部件的可改进比例分别为30%、30%和20%，三个部件同时改进，那么系统中不可加速部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少？ （知识点： Amdahl 定律） 答：（1）在多个部件可改进情况下，Amdahl 定理的扩展：
∑∑+-=
i
i
i n S F
F S )1(1
已知S 1＝30，S 2＝20，S 3＝10，S n ＝10，F 1＝0.3，F 2＝0.3，得：
）
（）（10/20/0.330/0.30.30.3-11
1033F F +++++=
得F 3＝0.36，即部件3的可改进比例为36%。
（2）设系统改进前的执行时间为T ，则3个部件改进前的执行时间为：（0.3+0.3+0.2）T = 0.8T ，不可改进部分的执行时间为0.2T 。
已知3个部件改进后的加速比分别为S 1＝30，S 2＝20，S 3＝10，因此3个部件改进后的执行时间为：
T T
T T T n 045.010
2.020
3.0303.0'=++=
改进后整个系统的执行时间为：Tn = 0.045T+0.2T = 0.245T
那么系统中不可改进部分的执行时间在总执行时间中占的比例是：
82.0245.02.0=T
T
6. 某计算机要针对其CPU 、内存、硬盘这三种硬件进行升级。已知： （1）升级前此计算机执行某测试程序时，40%的执行时间消耗在CPU 上，25%的执行时间消耗在内存访问，20%的执行时间消耗在硬盘访问。
（2）新CPU 的运算速度是原CPU 的4倍，平均无故障时间是50万小时。 （3）新内存的访问速度是原内存的2倍，平均无故障时间是20万小时。 （4）新硬盘的访问速度是原CPU 的5倍，平均无故障时间是10万小时。 （5）假定每个部件的生存期服从指数分布，且各部件的故障是相互独立的。 问：
（1）升级前后使用同一测试程序进行性能测试，在只升级CPU ，只升级内存，只升级硬盘这三种情况下，系统加速比各为多少？三种硬件同时升级的情况下，系统的速度能不能达到原来的三倍？
（2）不考虑CPU ，内存，硬盘以外的硬件故障，则三种硬件同时升级后，整个计算机系统的平均无故障时间是多少小时？
（知识点： Amdahl 定律） 解：
（1）根据Amdahl 定律可得：∑
+=
部件加速比
可改进比例
不可改进比例系统加速比1
P
只升级CPU ，43.1710
4%40%)401(1
1==
+
-=
P 只升级内存，14.178
2%25%)251(1
2==
+
-=
P 只升级硬盘，19.121
25
5
%20%)201(1
3==
+
-=
P 三种同时升级，4.283
200
5
%
202%254%40)20%-25%-%401(1
==
+++
-=
总P 不能达到原来的3倍。
（2）每种硬件的失效率等于该硬件平均无故障时间的倒数，系统的失效率为所有硬件失效率的和。因此三种硬件同时升级后，整个系统的失效率为：
000017.01000000
17
100000120000015000001==++=
R
整个系统的平均无故障时间为5882317
10000001==R 小时
解毕。
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第二章 计算机指令集结构
知识点汇总：
指令集设计、堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器、CISC 、RISC 、寻址方式、数据表示
简答题 1.
增强CISC 机器的指令功能主要从哪几方面着手？（CISC ）
(1) 面向目标程序增强指令功能。
(2) 面向高级语言和编译程序改进指令系统。 (3) 面向操作系统的优化实现改进指令系统。
2.
简述CISC 存在的主要问题。（知识点：CISC ）
答：（1）CISC 结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。
（2）CISC 结构指令系统的复杂性带来了计算机系统结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。
（3）CISC 结构指令系统的复杂性给VLSI 设计增加了很大负担，不利于单片集成。 （4）CISC 结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。
（5）在CISC 结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机系统结构技术来提高系统的性能。 3. 简述RISC 的优缺点及设计RISC 机器的一般原则。（知识点： RISC ）
答：（1）选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令。 （2）每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成。 （3）所有指令长度均相同。
（4）只有load 和store 操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行。 （5）以简单、有效的方式支持高级语言。 4. 根据CPU 内部存储单元类型，可将指令集结构分为哪几类？（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）
答：堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构、通用寄存器型指令集结构。
5.常见的三种通用寄存器型指令集结构是什么？（知识点：通用寄存器型机器）
答：（1）寄存器－寄存器型。
(2)寄存器－存储器型。
(3)存储器－存储器型。
6.计算机指令集结构设计所涉及的内容有哪些？（答出4个即可）（知识点：指令集设计）
答：（1）指令集功能设计：主要有RISC和CISC两种技术发展方向。
(2) 寻址方式的设计。
(3) 操作数表示和操作数类型。
(4) 寻址方式的表示：可以将寻址方式编码于操作码中，也可以将寻址方式作为一个单独的域来表示。
(5) 指令集格式的设计：有变长编码格式、固定长度编码格式和混合型编码格式三种。
选择题
1.不需要编址的数据存储空间是（B）。
A.CPU中的通用寄存器
B.堆栈
C.主存储器
D.I/O接口中的寄存器
2.指令系统的改进以不删除原有指令系统为前提，通过增加少量强功能新指令代替常用指令串，保证了软件（B ），提高了编程效率。（知识点：指令集设计）
A．向前兼容B．向后兼容C．向上兼容D．向下兼容
3.通用寄存器型指令集结构可细分为哪三类？（ D ）（知识点：通用寄存器型机器）
A．寄存器－寄存器型、Cache－存储器型和存储器－存储器型
B．寄存器－寄存器型、Cache－存储器型和存储器－辅存型
C．寄存器－寄存器型、寄存器－Cache型和存储器－存储器型
D．寄存器－寄存器型、寄存器－存储器型和存储器－存储器型
4.在指令字的优化设计中，不需要考虑的因素是（D ）。（知识点：指令集设计）
A．多种寻址方式
B．多种指令字长
C．多种地址制
D．多种实现方式
5.以下不同类型的指令集结构中，操作数的给出方式采用半隐式约定的是（B）。（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）
A．堆栈结构
B．累加器结构
C．R R结构
D．RM结构
6.以下哪种结构不属于指令集结构（C）。（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）
A．堆栈结构
B．通用寄存器组结构
C．Cache结构
D．累加器结构
7.指令集设计的基本要求包括（A）。（知识点：指令集设计）
A．完整性、规整性、高效率、兼容性
B．完整性、规整性、灵活性、均匀性
C．完整性、规整性、对称性、兼容性
D．完整性、规整性、对称性、均匀性
8.操作码优化的主要目的是（D）
A．缩短指令字长
B．增加指令字表示的信息
C．减少程序总位数
D．A、B和C
9.RISC执行程序比CISC要快的主要原因是（C ）。
A．RISC指令系统中指令条数少
B．程序在RISC上编译生成的目标程序较短
C．R ISC指令平均执行周期数少
D．RISC只允许load和store指令访存
********************************************************************************************第三章流水线技术
知识点汇总
先行控制、流水线、单功能流水线、多功能流水线、静态流水线、动态流水线、部件级流水线、处理机级流水线、处理机间流水线、线性流水线、非线性流水线、顺序流水线、乱序流水线、时空图、流水线性能评价（吞吐率、加速比、效率）、解决流水线瓶颈问题方法、相关（数据相关、名相关、控制相关）、换名技术、流水线冲突（结构冲突、数据冲突、控制冲突）、流水线互锁机制、定向技术、指令调度、预测分支失败、预测分支成功、延迟分支（从前调度、从失败处调度、从成功处调度）、流水寄存器、3种向量处理方式（横向、纵向、纵横）、链接技术。
简答题
1.流水技术有哪些特点？（答出4个即可）（知识点：流水线）
答：1.将处理过程分解为若干子过程，由专门的功能部件来实现，2各段的时间尽可能相等，3各部件间都有一个缓冲寄存器，4适用于大量重复的时序过程，5需要通过时间和排空时间。
2.什么是静态流水线？什么是动态流水线？（知识点：静态流水线、动态流水线）
答：同一时间段内，多功能流水线中的各段只能按同一种功能的连接方式工作；同一时间段内，多功能流水线中的各段可以按照不同的方式连接同时执行多种功能。
3.什么是单功能流水线？什么是多功能流水线？（知识点：单功能流水线、多功能流水线）
答：只能完成一种固定功能的流水线。流水线的各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能。
4.什么是线性流水线？什么是非线性流水线？（知识点：线性流水线、非线性流水线）
答：流水线的各段串行连接，没有反馈回路。流水线中除了有串行的连接外，还有反馈回路。
5.列举3种相关。（知识点：相关）
答：数据相关，名相关，控制相关。
6.流水线中有哪三种冲突？各是什么原因造成的？（知识点：流水线冲突）
答：结构冲突，硬件资源满足不了指令重叠执行的要求；数据冲突，指令在流水线中重叠执行时需要用到前面指令的执行结果；控制冲突，流水线遇到分支指令和其他会改变PC值的指令。
7.选择至少2种解决流水线结构冲突的方法简述。（知识点：结构冲突）
答：流水线停顿一个时钟周期，推迟后面的指令操作。设置相互独立的指令存储器和数据存储器。
8.选择至少2种解决流水线数据冲突的方法简述。（知识点：数据冲突）
答：定向技术，将计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要的地方。通过编译时让编译器重新组织指令顺序来消除冲突。
9.选择至少2种解决流水线控制冲突的静态方法简述。（知识点：控制冲突）
答：预测分支失败，预测分支成功，延迟分支。
10.简述流水寄存器的作用。（知识点：流水寄存器）
答：将各段的工作隔开使得相互不会干扰，保存相应各段的处理结果，向后传到后面将要用到的数据或者控制信息。
11.简述分支延迟槽的主要思想。（知识点：延迟分支）
答：编译器每当遇到分支指令，就在其后连续生成k个空指令位，称为延迟槽，并根据不同的调度规则将原始代码中分支指令附近的指令放进延迟槽中，如果延迟槽没有填满，剩余部分用nop指令填充，即气泡。延迟槽中的指令同分支指令都看做普通的指令顺序流水，无论分支指令成功与否，都先按顺序执行延迟槽中的指令。延迟槽中的指令“掩盖”了流水线原来必须插入的暂停周期，减少了分支指令带来的延迟。
12.简述分支延迟槽的三种调度策略。（知识点：延迟分支）
答：从前调度：从分支指令之前找一条独立的指令移动到延迟槽中。
从目标处调度：把分支成功的目标地址指令复制到延迟槽中，并把分支目标地址改成分支后继地址。永
远猜测分支是成功的，如果猜错，则丢弃延迟槽中指令的结果。
从失败处调度：把分支失败的目标地址指令移动到延迟槽中。永远猜测分支是失败的。如果猜错，则丢弃延迟槽中指令的结果。
选择题
1．关于流水线的下列说法，错误的是：（C ）（知识点：流水线）
A．流水线能够提高吞吐率；
B．流水线提高了器件的利用率；
C．流水线提高了单个任务的处理速度；
D．消除流水线瓶颈的方法有“瓶颈段细分方法”和“瓶颈段重复设置方法”。
2．寄存器换名技术可以减少如下相关带来的暂停：（ A ）（知识点：换名技术）A．读后写相关；
B．结构相关；
C．写后读相关；
D．控制相关。
3．假设对于MIPS流水线，由取指令（IF）、指令译码读寄存器（ID）、执行（EX）、存储器访问（MEM）、写寄存器（WB）五段组成。在一个时钟周期中对同一个寄存器的读操作和写操作可以通过寄存器文件“定向”，有正常定向路径。转移指令在EX段计算目标地址，在MEM段检测分支条件。指令SUB R4, R3, R2 和BNEZ R4, LOOP之间应暂停的周期数为：（ B ）（知识点：数据冲突）
A．3；
B．2；
C．1；
D．0。
4．流水方式是指（D ）。（知识点：流水线）
A．多部件同时执行一条指令B．多部件同时取出多条指令
C．多部件同时解释一条指令D．多部件同时解释多条指令
5．评价流水线的性能指标是（D ）。（知识点：流水线性能评价）
A．吞吐率、流水线的加速比和执行程序所需要的时钟周期数
B．吞吐率、流水线的加速比和所执行的指令条数
C．吞吐率、流水线的加速比和CPI
D．吞吐率、流水线的加速比和效率
6．在顺序流动的MIPS流水线中，可能发生的冲突有（ B ）。（知识点：数据冲突）A．同一条指令的读操作和写操作之间的写后读冲突
B．先流入的指令的写操作与后流入的指令的读操作之间的写后读冲突
C．后流入的指令的写操作与先流入的指令的读操作之间的读后写冲突
D．两条指令的写操作之间的写后写冲突
7．在具有加、乘法双功能的静态流水线中，功能切换的时间是在（D ）。（知识点：多功能流水线、静态流水线）
A．前一个功能的第一个任务进入流水线后
B．前一个功能的第一个任务流出流水线后
C．前一个功能的最后一个任务进入流水线后
D．前一个功能的最后一个任务流出流水线后
8．非线性流水线的特征是（B ）。（知识点：非线性流水线）
A．一次运算中使用流水线中的多个段
B．一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段
C．流水线的各个功能段在不同运算中可以有不同的连接
D．流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同
9．以下哪种方法不能用于解决数据冲突（A ）。（知识点：数据冲突）
A．链接技术
B．定向技术
C．流水线互锁机制
D．编译器指令调度
10．以下哪种相关不会导致数据冲突（D ）。（知识点：数据相关、名相关、数据冲突）A．数据相关
B．反相关
C．输出相关
D．读后读相关
11．与线性流水线最大吞吐率有关的是（C）
A．第一个功能段的执行时间
B．最快那一段的执行时间
C．最慢那一段的执行时间
D．最后的功能段的执行时间
填空题
1.相关有三种类型，即（数据相关），（名相关）和（控制相关）。其中（）相关
还包括输出相关和反相关两种。
2.流水线中的冲突主要分为以下3种类型：（结构冲突）、（数据冲突）和（控制冲突），其中
数据冲突又分为如下3类：（写后读冲突）、（读后写冲突）和（写后写冲突）。（知识点：数据冲突）
3.衡量流水线的主要性能指标是（吞吐率）、（加速比）和（效率）。N段不等长的
流水线中，其结果的输出速度取决于处理时间（最长）的子过程。（知识点：流水线性能评价）4.消除流水线的瓶颈段的方法有（细分瓶颈段）和（重复设置瓶颈段）2种。（知识点：
解决流水线瓶颈问题方法）
5.三种通过软件（编译器）来减少分支延迟的方法为（预测分支失败）、（预测分支成功）、
（延迟分支）。（知识点：控制冲突）
计算题
1．有一个动态多功能流水线，该流水线可进行乘法和加法运算，流水线有S1、S2、S3、S4、S5、S6六段，每段是等时的，S1、S4、S5、S6连接时完成加法功能，S1、S2、S3、S6连接时完成乘法功能。试画出计算M i=（X i+Y i）Z i（i=1，2，3，4）的时空图，并计算实际吞吐率TP、加速比SP和效率E。（知识点：动态流水线、多功能流水线、流水线性能评价）
答：确定算法：A i=X i＋Y i（i=1，2，3，4）
M i=A i×Z i（i=1，2，3，4）
时空图如下：
输入：X1 X2 X3 X4 A1 A2 A3 A4 Y1 Y2 Y3 Y4 Z1 Z2 Z 3Z4
输出：A1 A2 A3 A4 M1 M2 M3 M4
实际吞吐率：TP=n／T k=8／11Δt
加速比：SP=T s／T k=4×(4＋4)Δt／11Δt=32／11
效率：E=4×8Δt／6×11Δt=16／33
2．有如下的指令序列
I1: LW R1, 0(R6)
I2: LW R2, 4(R6)
I3: MUL R5, R1, R2
I4: LW R3, 8(R6)
I5: LW R4, 24(R6)
I6: ADD R2, R3, R4
I7: ADD R2, R2, R5
如何进行指令调度使其执行延迟时间最短？进行指令调度所获得的加速比是多少？（注：基于DLX指令处理，每条指令分为5步：IF，ID，EX，MEM，WB，在一个时钟周期中对同一个寄存器的读操作和写操作可以通过寄存器文件“定向”，并且有正常的定向路径）。（知识点：定向技术、指令调度、数据冲突）
答：答案图有问题，结果没问题
调度后的指令序列为I 1 ，I 2， I 4 ，I 5 ，I 3 ，I 6，I 7 加速比：SP=13Δt ／11Δt=13／11
如果只有寄存器定向文件定向，那么答案应该是：调度前17Δt ， 调度后是14Δt 。 该题目是既有正常定向路径，又有寄存器文件定向路径。
3． 若一个动态浮点乘法流水线（如下图所示），每个功能段的时间均为?t ，其乘积可直接返回输入端或暂存于相应缓存器中。请画出实现A ?B ?C ?D 的时空图，并求出该流水线的吞吐率TP 、加速比SP 和效率E 。（知识点：动态流水线、流水线性能评价）
答：拟定算法：第一步计算 A ?B ，C ?D ，设M=A ?B ，N=C ?D
第二步计算 A ?B ?C ?D ，即G=M ?N 时空图：
空间
规格化 M N G 尾数乘 M N G 阶乘 M
N
G 输入 A,B C,D M,N 时间 输出
M
N
G
阶 加
尾数乘
规格化
输入
积
吞吐率TP 、加速比SP 和效率E
TP=n/T K =3/7?t ≈0.43/?t SP=9/7≈1.29
E=(3?3?t)/( 3?7?t) ≈42.9%
4． 假设一条指令的取指过程分为：取指令、分析和执行3段，每一段的时间分别为?t 、2?t 、3?t 。在下列
各种情况下，分别计算连续执行n 条指令所需的时间。 （1）顺序执行方式；
（2）取指令、分析和执行重叠。（知识点：流水线，流水线性能评价）
答：（1）顺序执行方式 执行n 条指令的时间：
t n t t t n t n T i i S ?=?+?+??=??=∑=6)32(3
1
（2）取指令、分析和执行重叠 执行n 条指令的时间：
t
t n t n t t t t n t T i i S ?+?=?-+?=???-+?=∑=333)1(6)
3,2,max()1(3
1
5． 带双输入端的加、乘双功能静态流水线有1、2、3、4四个功能部件，延时分别为△t ，△t ， 2△t ，△t ，“加”由1→2→4组成，“乘”由1→ 3→ 4组成，输出可直接返回输入或锁存，现执行
[]∑=?+4
1
)(i i
i
i
c b a
（1）画出此流水线时空图，标出流水线输入端数据变化情况。 （2）计算运算全shi 部完成所需时间及在此期间流水线的效率。 （3）将瓶颈子部件再细分，画出解此题的时空图。
（4）求出按(3)解此题所需时间及在此期间流水线的效率。 （知识点：多功能流水线、静态流水线、流水线性能评价）
答：（1）流水线时空图如下图：
（2）全部完的时间是23?t 。 效率 92
3723437=
???=
t t η
（3）流水线时空图如下所示。
（4）所需时间为20?t 。 效率 100
3720537=
???=
t t η
6． 有一条静态多功能流水线由5段组成，加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第3段的时间为2△t ，
其余各段的时间均为△t ，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水寄存器中。现要在
该流水线上计算 ，画出其时空图，并计算其吞吐率、加速比和效率。（知识点：多功能流
水线、静态流水线、流水线性能评价）
答：首先，应选择适合于流水线工作的算法。对于本题，应先计算A 1＋B 1、A 2＋B 2、A 3＋B 3和A 4＋B 4；再计算(A 1＋B 1) ×(A 2＋B 2)和(A 3＋B 3) ×(A 4＋B 4)；然后求总的结果。
乘法
加法
)(4
1
i i i B A +∏=
其次，画出完成该计算的时空图，如图所示，图中阴影部分表示该段在工作。
由图可见，它在18个△t 时间中，给出了7个结果。所以吞吐率为：
t
TP ?=817
如果不用流水线，由于一次求积需3△t ，一次求和需5△t ，则产生上述7个结果共需（4×5+3×3）△t =29△t 。所以加速比为：
该流水线的效率可由阴影区的面积和5个段总时空区的面积的比值求得：
7． 一多功能8段动态流水线，实现乘法经过：1-2-3-4-5-6-7-8功能段；实现加法经过1-2-3-4-5-8. 每一功
能段的延迟时间都为Δt ，流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水寄存器中，计算向量点积和：Z=AB+CD+EF+GH 。 （1）画出时空图；
（2）计算吞吐率、加速比和效率； （3）分析该流水线的效率不高的原因。
（知识点：多功能流水线、动态流水线、流水线性能评价） 答：（1）时空图：
时间
段
输 入
A 1
B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 A 4 B 4
A B C
D
A ×
B
C ×D
61
.18192=??=t
t S 223.018
53354=??+?=E
（2）从流水线的时空图中看到，用23个时钟周期完成了7个运算。当每一功能段的延迟时间都为Δt 时，有Tk=23Δt ，n=7。
流水线的吞吐率TP 为：TP=n/Tk=7/ (23Δt)≈0.304/Δt
如果采用顺序方式，完成一次加法要用6Δt ，完成一次乘法要用8Δt ，全部运算要用： T0 =4×6Δt+3×8Δt=48Δt
则加速比： S=T0/Tk=48Δt/(23Δt) ≈ 2. 087
整个流水线共有8段，流水线效率为： E=T0/(k×Tk)=48Δt/(8×23Δt) ≈ 0.261 （3）主要原因
①多功能流水线在做某一种运算时，总有一些段是空闲的。
②静态流水线在进行功能切换时，要等前一种运算全部流出流水线后才能进行后面的运算。 ③运算之间存在关联，后面有些运算要用到前面运算的结果。 ④流水线的工作过程有建立与排空部分。
8． 有一指令流水线如下所示
问： （1）求连续输入15条指令，该流水线的实际吞吐率和效率，并画出流水线时空图。
（2）该流水线的瓶颈在哪几段？请任选一种措施消除瓶颈，且对于你所给出的改进的流水线，连续输入15条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？
（知识点：流水线性能评价、解决流水线瓶颈问题方法）
答：（1）流水线时空图如图所示
1
20ns 3 40ns
4 80ns
2 20ns 入
出
1280(ns)801480)4020(20t )1n (t
T max
m
1
i i
pipeline =?++++=?-+?=
∑= )(ns 256
3
)(ns 1280
15
T n
TP 11pipeline
--===
%88.464
128015
)80402020(E ≈??+++=
（2）瓶颈在3、4段。方案一：采用细分瓶颈段法，变成八级流水线
440(ns)2014820t 1)(n t
T max
m
1
i i
pipeline =?+?=?-+?=
∑=
)(ns 88
3
)(ns 440
15
T n
TP 11pipeline
--===
%18.68440
815
820E ≈???=
方案二： 重复设置部件
1
2
3-1
3-2
4-1
4-2
4-3 4-4
1
2 3_1 3_2
4_1
4_4
入
出
20ns
20ns
20ns
20ns
20ns
20ns
…
时间
段… …
…
计算结果与方案一相同。
以上两种方案任意一种给分。
********************************************************************************************第四章指令级并行
知识点汇总
指令级并行、静态调度、动态调度、Tomasulo算法、分支历史表（BHT）、分支目标缓冲器（BTB）、前瞻执行、再定序缓存（ROB）、循环展开
计算题
1. 有一个采用Tomasulo算法的处理器，有六个Load缓冲器（分别用标号Load1、Load2、Load3、Load4、Load5、Load6表示），有三个加法保留站（分别用标号Add1、Add2、Add3表示），有两个乘法保留站（分别用标号Mult1、Mult2表示）。对于下列指令序列，
L.D F6,32(R2)
L.D F2,36(R3)
MUL.D F0,F2,F4
SUB.D F8,F2,F6
DIV.D F8,F0,F6
ADD.D F6,F8,F2
给出从第一条指令流出开始的第6个时钟周期时下面各表的内容。
假设：（1）指令按顺序流出，每个时钟周期流出一条指令。
（2）指令流出1个时钟周期，写结果一个时钟周期，各种指令的操作延迟为：Load：1个时钟周期；加法：2个时钟周期；乘法：10个时钟周期；除法：40个时钟周期。
（3）开始时，处理器是完全空闲的，Load缓冲器按Load1、Load2、Load3、Load4、Load5、Load6的顺序分配；加法保留站按Add1、Add2、Add3的顺序分配；乘法保留站按Mult1、Mult2的顺序分配。
（4）程序执行前，R2的值为2000，R3的值为3000，内存2032单元开始存放浮点数10，内存3036单元开始存放浮点数20，F4寄存器存放浮点数5。
2. 单流出处理器采用Tomasulo算法进行指令调度，有一个Load/Store部件，一个浮点乘法部件，一个浮点加法部件。假设：
（1）缓冲器/
计算机系统结构题库
《计算机系统结构》题库 一．单项选择题（在下列每小题的四个备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为是正确的答案填入题后的（）内，每小题2分） 第一章： 1.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---高级机器语言机器级---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 答案：B 分数：2 所属章节1—1 2.汇编语言源程序变成机器语言目标程序是经来实现的。 A. 编译程序解释 B. 汇编程序解释 C. 编译程序翻译 D. 汇编程序翻译 答案：D 分数：2 所属章节1—1 3.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 答案：C 分数：2 所属章节1—1 4.对系统程序员不透明的是： 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 答案：D 分数：2 所属章节1—2 5.对应用程序员不透明的是： A. 先行进位链 B. 乘法器 C. 指令缓冲器 D. 条件码寄存器 答案：D 分数：2 所属章节1—2 6.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 答案：B 分数：2 所属章节1—2 7.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 答案：A 分数：2 所属章节1—2 8.对计算机系统结构透明的是： A. 字符行运算指令 B. 是否使用通道行I/O处理机 C. 虚拟存储器 D. VLSI技术 答案：D 分数：2 所属章节1—2 9.对汇编语言程序员透明的是： A.I/O方式中的DMA访问方式 B. 浮点数据表示 C. 访问方式保护 D 程序性中断. 答案：A 分数：2 所属章节1—2 10.属计算机系统结构考虑的应是：
计算机系统结构考试计算题
3.12 有一指令流水线如下所示 （1） 求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率； （2） 该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。 对于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？ 解：（1） 2200(ns)2009200)10050(50t )1n (t T max m 1 i i pipeline =?++++=?-+?=∑= )(ns 220 1 T n T P 1pipeline -== 45.45%11 5 4400T P m t T P E m 1 i i ≈=? =?? =∑= （2）瓶颈在3、4段。 ? 变成八级流水线（细分） 850(ns)509850t 1)(n t T max m 1 i i pipeline =?+?=?-+?=∑= )(ns 85 1 T n T P 1pipeline -== 58.82%17 10 8400T P m ti T P E m 1 i ≈=? =?? =∑= ? 重复设置部件 出 50ns 50ns 100ns 200ns
)(ns 85 1 T n T P 1pipeline -== 58.82%17 10885010400E ≈=??= 3.13 4段组成，3段时，一次，然4段。如果 需要的时间都是，问： （1） 当在流水线的输入端连续地每时间输入任务时，该流水线会发生 什么情况？ （2） 此流水线的最大吞吐率为多少？如果每输入一个任务，连续处理 10个任务时的实际吞吐率和效率是多少？ （3） 当每段时间不变时，如何提高该流水线的吞吐率？仍连续处理10个 任务时，其吞吐率提高多少？ （2） t ?t ?2
大学计算机考试题库
第一章 1关于信息社会，下列说法不正确的是( ) A.在信息社会，信息、知识成为重要的生产力要素。 B.信息社会中所有的工业生产都是自动化的。 C.在信息社会，信息技术催生大批新兴产业，同时，传统产业也普遍实行技术改造。 D.计算机的发明是第三次科技革命的重要标志，是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域的又一次重大飞跃。 2二进制是由下列哪位科学家首先提出来的（） A.布尔 B.巴贝奇 C.莱布尼兹 D.图灵 3在人体器官中，下列说法不正确的是（） A.大脑的思维是对外部事物的直接反应。 B.人体器官可分为直接感觉器官和间接感觉器官。 C.大脑是人体的思维器官。 D.大脑是一种间接感觉器官。 4对于计算思维，下列说法错误的是（） A.计算思维是计算机科学家独有的思维方式。 B.计算思维的产生与信息社会发展的时代背景有关，工具影响我们的思维方式。 C.计算思维是一种借助于计算能力进行问题求解的思维和意识。 D.计算思维的本质是抽象和自动化。 5关于信息技术（Information Technology，IT）下列说法正确的是 A.在信息社会，所有的信息处理中都用到了信息技术。 B.在信息处理的每一个环节，都必须使用信息技术。 C.信息技术无法对工业社会形成的传统设备进行技术改造，成为智能设备。 现代信息技术是指以微电子技术、计算机技术和通信技术为特征的技术。D. 6多选(2分) 关于思维，下列说法正确的是（） A.思维是人类凭借知识、经验对客观事物进行的间接的应。 B.思维是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。 C.思维是人类的大脑对外部客观世界概括的和间接的反应。 D.思维是大脑活动，与工具无关。 7多选 下列内容属于信息素养（Information Literacy）的是（） A.信息意识 B.信息能力 C.信息道德 D.信息知识 8多选(2分)关于推理，下列说法正确的是（） A.推理是由已知判断，根据一定的思维规则导出一个或一组新的判断的过程。 B.归纳推理比演绎推理更具有说服力。 C.三段论是一种演绎推理形式。
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
(完整版)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：在单位时间内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：在一个时钟周期内分时流出多条指令。 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内容都是其下一层（离CPU更远的一层）存储器中内容的子集。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
计算机系统结构试卷B
《计算机系统结构B卷》 一、填空题（每小题1.5分，共30分）。 1．对系列机而言，必须保证做到软件，力争做到软件向上兼容。 2．由软件实现的计算机称之为。 3. 多处理机系统按组织形式分有三种，功能分布是多处理机系统分工方式。 4．依据从哪一层开始设计，计算机体系结构设计的主要方法有三种，占据主导地位的是设计。 5. 在先行控制方式实现流水线的处理器中，有先行指令、先行操作、先行读数和后行写数等四个缓冲栈，缓冲深度最大的是。 6.按流水线的功能多寡分，可分为单功能流水线和。 7. 用于表示非线性流水线中的任务对未进入流水线的后继任务流入流水线的时间间隔的约束称为。 8.中断转移相关处理的基本方法包括不精确断点法和。 9. 互连网络中任意两个结点之间距离的最大值称为。 10．在多级交叉开关互联网络中，交叉开关的控制方式有、组控制和单元控制。 11. 在多计算机系统的互连网络中，通信模式包括、选播、广播和会议等四种。 12. 描述网络寻径效率常用的两个参数是通道流量和。 13．自定义数据表示包括标志符和两种数据表示。 14. 浮点数尾数基值越大，浮点数表示的数据范围。 15. 根据运算类型指令操作数存储方法不同，指令集结构可分为堆栈型、累加器型和。 16. 标量处理机是否高度并行是以指令级并行度（ILP）为来区分。 17．存储系统的基本存储层次有、主存储器和辅助存储器。 18. 采用并行存储器的目的是。 19. 从时间开销来看，伪命中的时间正常命中的时间。 20. 增加Cache存储系统的相联度，可降低Cache的不命中率，但会增加Cache 的。
二、简答题(每小题6分，共30分)。 1．多计算机系统和多处理机系统的差别有哪几方面？其中最根本的差别是哪个方面？ 2. 什么是流水线相关？流水线相关可分为哪几大类？ 3. 什么是动态互连网络？动态互连网络的互联形式有哪几种？ 4. 指令系统设计包括哪两个方面？指令格式优化设计的目的是什么？ 5. 维护Cache与主存一致性的更新算法有哪些? 三、分析题(第一小题8分，第二小题12分，共20分)。 1．某种处理机10条指令的使用频度分别为：0.25，0.20，0.15，0.10，0.08，0.08，0.05，0.04 ，0.03 ，0.02，试画出该处理机进行Huffman编码时的一棵Huffman树。 2. 在某采用全相联映象、相联目录表实现地址变换Cache存储器中，Cache 的容量是8KB，主存是由4个存储体组成的低位交叉访问存储器，主存总容量是32MB，每一个存储体的字长是32位，。 （1）写出主存地址和Cache地址的格式，并标出各字段的长度。 （2）说明目录表的行数、相联比较的位数和目录表的宽度。 四、计算题(第一小题8分，第二小题12分，共20分)。 1. 设16个处理器编号分别为0、1、……、15，用单级互连网络连接，当互连函数分别为：（1）Cube3、（2）PM+3、（3）Shuffle（Shuffle）时，第13号处理器分别与哪一个处理器相连? 2. 有一条5个功能段的线性动态多功能流水线如图所示，其中1→2→3→5功能段组成加法流水线，1→4→5功能段组成乘法流水线，设每个功能段的延迟时间 均相等为△t。用这条流水线计算F=4 1() i i i a b = + ∏，画出流水线时空图，并计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。 Z
大学计算机基础模拟试题及答案
《大学计算机基础》模拟试题 一、单项选择题(毎小题1分,共50分) 1.在软件方面，第一代计算机主要使用（）。 A) 机器语言 B) 高级程序设计语言 C) 数据库管理系统 D) BASIC和FORTRAN 2.一个完整的计算机系统通常应包括（）。 A) 系统软件和应用软件 B) 计算机及其外部设备 C) 硬件系统和软件系统 D) 系统硬件和系统软件 3.计算机的存储系统通常包括（）。 A) 内存储器和外存储器 B) 软盘和硬盘 C) ROM和RAM D) 内存和硬盘 4.在计算机内部，计算机能够直接执行的程序语言是（）。 A) 汇编语言 B) C++语言 C) 机器语言 D) 高级语言 5.理论上已经证明，求解计算问题的程序控制结构的基本成分有（）。 A) 转子（程序），返回，处理 B) 输入，处理，输出 C) 顺序，选择，重复 D) 输入/输出，转移，循环 6．操作系统的功能是（）。 A)处理机管理，存储器管理，设备管理，文件管理 B)运算器管理，控制器管理，存储器管理，磁盘管理 C)硬盘管理，软盘管理，存储器管理，文件管理 D)程序管理，文件管理，编译管理，设备管理 7.在计算机内使用的计数制是（）。 A) 二进制 B) 八进制 C) 十六进制 D) 十进制 8.下列有四种不同进制的数中，最小的数是（）。 A) ()2 B) (75)10 C) (37)8 D) (2A)16 9.指令通常分为数据传送、算术运算、逻辑运算、程序控制、（）等其他指令。 A)信号控制 B)通信 C)加法运算 D)输入输出 10.打印机是一种（）。 A) 输出设备 B) 输入设备 C) 存储器 D) 运算器 11．在Windows 2000中，要安装一个应用程序，正确的操作应该是（）。 A)打开"资源管理器"窗口，使用鼠标拖动操作 B)打开"控制面板"窗口，双击"添加/删除程序"图标 C)打开"MS-DOS"窗口，使用copy命令 D)打开"开始"菜单，选中"运行"项，在弹出的"运行"对话框中使用copy命令 12.资源管理器中用（）方式显示文件与文件夹的所有信息。 A) 大图标 B) 小图标 C) 列表 D) 详细资料 13.以下哪种方法不可以释放硬盘上的空间（）。 A) 删除无用文件 B) 运行“磁盘清理程序” C) 关闭不用的文件 D) 清空“回收站” 14.下列关于文档窗口的说法中正确的是( )。 A) 只能打开一个文档窗口 B) 可以同时打开多个文档窗口,被打开的窗口都是活动窗口
计算机体系结构试题汇总
计算机系统结构 姓名：学号： 一、简答题（每小题10分，共20分） 1．简述使用物理地址进行DMA存在的问题，及其解决办法。 2．从目的、技术途径、组成、分工方式、工作方式等5个方面对同构型多处理机和异构型多处理机做一比较（列表）。 二、（60分）现有如下表达式： Y＝a ×X 其中：X和Y是两个有64个元素的32位的整数的向量，a为32位的整数。假设在存储器中，X和Y的起始地址分别为1000和5000，a的起始地址为6000。 1．请写出实现该表达式的MIPS代码。 2．假设指令的平均执行时钟周期数为5，计算机的主频为500 MHz，请计算上述MIPS 代码（非流水化实现）的执行时间。 3．将上述MIPS代码在MIPS流水线上（有正常的定向路径、分支指令在译码段被解析出来）执行，请以最快执行方式调度该MIPS指令序列。注意：可以改变操作数，但不能改变操作码和指令条数。画出调度前和调度后的MIPS代码序列执行的流水线时空图，计算调度前和调度后的MIPS代码序列执行所需的时钟周期数，以及调度前后的MIPS流水线执行的加速比。 4．根据3的结果说明流水线相关对CPU性能的影响。 三、（20分）请分析I/O对于性能的影响有多大？假设： 1．I/O操作按照页面方式进行，每页大小为16 KB，Cache块大小为64 B；且对应新页的地址不在Cache中；而CPU不访问新调入页面中的任何数据。 2．Cache中95%被替换的块将再次被读取，并引起一次失效；Cache使用写回方法，平均50%的块被修改过；I/O系统缓冲能够存储一个完整的Cache块。 3．访问或失效在所有Cache块中均匀分布；在CPU和I/O之间，没有其他访问Cache 的干扰；无I/O时，每1百万个时钟周期中，有15,000次失效；失效开销是30个时钟周期。如果替换块被修改过，则再加上30个周期用于写回主存。计算机平均每1百万个周期处理一页。
软件体系结构试题免费版本
软件体系结构考试试题 1、设计模式一般用来解决什么样的问题( a) A.同一问题的不同表相 B不同问题的同一表相 C.不同问题的不同表相 D.以上都不是 2、下列属于面向对象基本原则的是( c ) A.继承 B.封装 C.里氏代换 D都不是 3、Open-Close原则的含义是一个软件实体( a ) A.应当对扩展开放，对修改关闭. B.应当对修改开放，对扩展关闭 C.应当对继承开放，对修改关闭 D.以上都不对 4、当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时，可以使用（ a ）模式。 A.创建型 B.结构型 C行为型 D.以上都可以 5、要依赖于抽象，不要依赖于具体。即针对接口编程，不要针对实现编程,是( d )的表述 A.开-闭原则 B.接口隔离原则 C.里氏代换原则 D.依赖倒转原则 6、依据设计模式思想,程序开发中应优先使用的是( a )关系实现复用。 A, 委派 B.继承 C创建 D.以上都不对 复用方式：继承和组合聚合（组合委派） 7、设计模式的两大主题是( d ) A.系统的维护与开发 B 对象组合与类的继承 C.系统架构与系统开发 D.系统复用与系统扩展 8、单子模式中,两个基本要点( a b )和单子类自己提供单例 A .构造函数私有 B.唯一实例 C.静态工厂方法 D.以上都不对 9、下列模式中,属于行为模式的是( b ) A.工厂模式 B观察者 C适配器以上都是
10、“不要和陌生人说话” 是( d )原则的通俗表述 A.接口隔离 B.里氏代换 C.依赖倒转 D.迪米特：一个对象应对其他对象尽可能少的了解 11、构造者的的退化模式是通过合并（ c ）角色完成退化的。 A.抽象产品 B产品 C创建者 D使用者 12、单子（单例，单态）模式类图结构如下： 下列论述中，关于”0..1”表述的不正确的是( d ) A.1表示,一个单例类中,最多可以有一个实例. B.”0..1”表示单例类中有不多于一个的实例 C.0表示单例类中可以没有任何实例 D.0表示单例类可以提供其他非自身的实例 13、对象适配器模式是（ a ）原则的典型应用。 A.合成聚合复用原则 B.里式代换原则 C.依赖倒转原则 D.迪米特法则 14、静态工厂的核心角色是（a） A.抽象产品 B.具体产品 C.静态工厂 D.消费者 15、下列关于静态工厂与工厂方法表述错误的是：（ a ） A.两者都满足开闭原则：静态工厂以if else方式创建对象，增加需求的时候会修改源代码 B.静态工厂对具体产品的创建类别和创建时机的判断是混和在一起的，这点在工厂方法中 C.不能形成静态工厂的继承结构 D.在工厂方法模式中，对于存在继承等级结构的产品树，产品的创建是通过相应等级结构的工厂创建的。 16、在观察者模式中，表述错误的是（ c ） A.观察者角色的更新是被动的。 B.被观察者可以通知观察者进行更新 C.观察者可以改变被观察者的状态，再由被观察者通知所有观察者依据被观察者的状态进行。 D.以上表述全部错误。 17.对于违反里式代换原则的两个类，可以采用的候选解决方案错误的是：（ d ） A.创建一个新的抽象类C,作为两个具体类的超类，将A 和B 共同的行为移动到C 中，从而解决A和B 行为不完全一致的问题。 B.将B到A的继承关系改组成委派关系。 C.区分是“IS-a”还是”Has－a”。如果是“Is-a”，可以使用继承关系，如果是”Has－a”应该改成委派关系
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
大学计算机基础试题及答案(完整版)
大学计算机基础模拟题 一、单选题 1、完整的计算机系统由（C）组成。 A、运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 B、主机和外部设备 C、硬件系统和软件系统 D、主机箱、显示器、键盘、鼠标、打印机 2、以下软件中，（D）不是操作系统软件。 A、Windowsxp B、unix C、linux D、microsoft office 3、用一个字节最多能编出（D）不同的码。 A. 8个 B. 16个 C. 128个 D. 256个 4、任何程序都必须加载到（C）中才能被CPU执行。 A. 磁盘 B. 硬盘 C. 内存 D. 外存 5、下列设备中，属于输出设备的是（A）。 A、显示器 B、键盘 C、鼠标 D、手字板 6、计算机信息计量单位中的K代表（B）。 A. 102 B. 210 C. 103 D. 28 7、RAM代表的是（C）。
A. 只读存储器 B. 高速缓存器 C. 随机存储器 D. 软盘存储器 8、组成计算机的CPU的两大部件是（A）。 A、运算器和控制器 B. 控制器和寄存器 C、运算器和内存 D. 控制器和内存 9、在描述信息传输中bps表示的是（D）。 A、每秒传输的字节数 B、每秒传输的指令数 C、每秒传输的字数 D、每秒传输的位数 10、微型计算机的内存容量主要指（A ）的容量。 A.RAM B.ROM C.CMOS D.Cache 11、十进制数27对应的二进制数为( D )。 A.1011 B. 1100 C. 10111 D. 11011 12、Windows的目录结构采用的是（A）。 A、树形结构 B、线形结构 C、层次结构 D、网状结构 13、将回收站中的文件还原时，被还原的文件将回到（D）。 A、桌面上 B、“我的文档”中 C、内存中 D、被删除的位置
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）。
《大学计算机基础》试题题库及答案
《大学计算机基础》试题题库及答案 一、单选题练习 1．完整的计算机系统由（ C ）组成。 A．运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 B．主机和外部设备 C．硬件系统和软件系统 D．主机箱、显示器、键盘、鼠标、打印机 2．以下软件中，（ D ）不是操作系统软件。 A．Windows xp B．unix C．linux D．microsoft office 3．用一个字节最多能编出（ D ）不同的码。 A. 8个 B. 16个 C. 128个 D. 256个 4．任何程序都必须加载到（ C ）中才能被CPU执行。 A. 磁盘 B. 硬 盘 C. 内存 D. 外存 5．下列设备中，属于输出设备的是（ A ）。 A．显示器 B．键盘 C．鼠 标 D．手字板 6．计算机信息计量单位中的K代表（ B ）。 A. 102 B. 210 C. 103 D. 28 7．RAM代表的是（ C ）。
A. 只读存储器 B. 高速缓存器 C. 随机存储器 D. 软盘存储器 8．组成计算机的CPU的两大部件是（ A ）。 A．运算器和控制器 B. 控制器和寄存器 C．运算器和内 存 D. 控制器和内存 9．在描述信息传输中bps表示的是（ D ）。 A．每秒传输的字节数 B．每秒传输的指令数 C．每秒传输的字数 D．每秒传输的位数 10．微型计算机的内存容量主要指（ A ）的容量。 A. RAM B. ROM C. CMOS D. Cache 11．十进制数27对应的二进制数为( D )。 A．1011 B. 1100 C. 10111 D. 11011 12．Windows的目录结构采用的是（ A ）。 A．树形结构B．线形结构 C．层次结构 D．网状结构 13．将回收站中的文件还原时，被还原的文件将回到（ D ）。 A．桌面上 B．“我的文档”中 C．内存中 D．被删除的位置 14．在Windows 的窗口菜单中，若某命令项后面有向右的黑三角，则表示该命令项（ A ）。 A．有下级子菜单 B．单击鼠标可直接执行
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
最新《大学计算机》期末考试题库及答案(全)
《大学计算机》期末考试试题及答案 （说明：将认为正确答案的字母填写在每小题后面的括号内） 1.世界上第一台通用电子数字计算机诞生于（ A ）。 A．美国B．英国C．德国D．日本 2.世界上第一台通用电子数字计算机诞生于（ B ）。 A．1953年B．1946年C．1964年D．1956年 3.第一台电子计算机是1946年在美国研制的，该机的英文缩写名是（A ）。 A.ENIAC B.EDVAC C.EDSAC D.MARK-II 4.一个完整的微型计算机系统应包括（ C ）。 A.计算机及外部设备 B.主机箱、键盘、显示器和打印机 C.硬件系统和软件系统 D.系统软件和系统硬件 5.计算机的中央处理器CPU包括运算器和（ C ）两部分。 A．存储器B．寄存器C．控制器D．译码器 6.下列设备中，（ D ）不是微型计算机的输出设备。 A．打印机B．显示器C．绘图仪D．扫描仪 7.下列各项中,不属于多媒体硬件的是（D ）。 A.光盘驱动器 B.视频卡 C.音频卡 D.加密卡 8.计算机中对数据进行加工与处理的部件，通常称为（ A ）。 A.运算器 B.控制器 C.显示器 D.存储器 9.运算器的组成部分不包括（ B ）。 A.控制线路 B.译码器 C.加法器 D.寄存器 10.把内存中的数据传送到计算机的硬盘，称为（ D ）。 A.显示 B.读盘 C.输入 D.写盘 11.用MIPS为单位来衡量计算机的性能，它指的是计算机的（ B ），指的是 每秒处理的百万级的机器语言指令数。 A.传输速率 B.运算速度 C.字长 D.存储器容量 12.计算机硬件的核心部件是（ A ）。 A．中央处理器B．存储器C．运算器D．控制器 13.在外部设备中，打印机属于计算机的（ B ）设备。 A．输入B．输出C．外存储D．内存储 14.CGA、EGA和VGA标志着（ C ）的不同规格和性能。 A.打印机 B.存储器 C.显示器 D.硬盘
计算机系统结构考试计算题
有一指令流水线如下所示 入 1 2 3 4 出 50ns 50ns 100ns 200ns （1） 求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率； （2） 该流水线的“瓶颈”在哪一段请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。对 于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少 解：（1） 2200(ns) 2009200)10050(50t )1n (t T max m 1 i i pipeline =?++++=?-+?=∑= )(ns 220 1T n TP 1pipeline -== 45.45%11 5 4400TP m t TP E m 1 i i ≈=? =?? =∑= （2）瓶颈在3、4段。 变成八级流水线（细分） 850(ns) 509850t 1)(n t T max m 1 i i pipeline =?+?=?-+?=∑= )(ns 85 1 T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8400TP m ti TP E m 1 i ≈=? =?? =∑= 重复设置部件 1 2 3_1 3_2 4_1 4_4 入 出
)(ns 851T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8 85010400E ≈=??= 有一 4段组成，其3段时，总次，然后流到第4段。如果 需要的时间都是t ?，问： （1） 当在流水线的输入端连续地每t ?时间输入任务时，该流水线会发生 什么情况 （2） 此流水线的最大吞吐率为多少如果每t ?2输入一个任务，连续处理 10个任务时的实际吞吐率和效率是多少 （3） 当每段时间不变时，如何提高该流水线的吞吐率仍连续处理10个任 务时，其吞吐率提高多少 （2）
系统结构试题
一、（20分）选择题： 1、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（ C ）。 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 2、对汇编语言程序员透明的是（A ）。 A)I/O方式中的DMA访问方式B)浮点运算 C)程序性中断D)存取操作数 3、用循环表示PM2-1的互连函数，应该是（A）。 A)（6 4 2 0）（7 5 3 1）B)（0 2 4 6）（1 3 5 7） C)（0 1 2 3 4 5 6 7）D)（7 6 5 4 3 2 1 0） 4、在提高CPU性能的问题上，从系统结构角度，可以（C）。P10 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 5、能实现指令、程序、任务级并行的计算机系统属于（D）。 A)SISD B)SIMD C)MISD D)MIMD 6、计算机系统结构不包括（A ）。P4 A)主存速度B)机器工作状态C)信息保护D)数据表示 7、"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 8、重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因（ B ）而导致的问题。P121 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 10、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 11、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 12、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 13、结构不对称的静态互联网络是是（A）。
专升本《计算机系统结构》_试卷_答案,DOC
专升本《计算机系统结构》 一、（共75题,共150分） 1. 最早的冯·诺依曼(von Neumann)结构计算机是以（）为中心的。（2分） A.运算器 B.控制器 C.存储器 D.I/O设备 .标准答案：A 2. 同构型多处理机和异构型多处理机所采用的提高并行性的技术途径分别是（）（2分） A.资源共享、资源重复 B.资源重复、资源共享 C.资源共享、时间重叠 D.资源重复、时间重叠 .标准答案：D 3. 由同一厂家生产的、系统结构相同的，但组成和实现不同的所有计算机，称为（）（2分） A.兼容机 B.扩展机 C.系列机 D.系统机 .标准答案：C 4. 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（）（2分） A.位串字串、位并字串、位串字并、全并行 B.位并字串、全并行、位串字串、位串字并 C.全并行、位并字串、位串字串、位串字并 D.位串字串、位串字并、位并字串、全并行 .标准答案：A 5. 扩展编码要求（），否则会产生解码不唯一的问题。（2分） A.所有的短码都必须是长码的前缀 B.所有的短码都不能是长码的前缀 C.所有的短码都必须是长码的后缀 D.所有的短码都不能是长码的后缀 .标准答案：B 6. 下面的指令中，（）不属于RISC处理器指令集。（2分） A.ADD R4，[1000] B.LD R3，(R4) C.SUB R4，R3 D.SD 0(R3)，R4 .标准答案：A 7. 指令的重叠解释方式与顺序解释方式相比，可以提高（）指令的执行速度。（2分） A.一条 B.两条 C.两条以上 D.两条或两条以上 .标准答案：D 8. 虚拟存储器外部地址变换，实现的是虚地址到（）的变换。（2分） A.辅存物理地址 B.主存地址 C.Cache地址 D.虚地址 .标准答案：A 9. 设主存和辅存的平均访问时间分别为秒和秒，若要使虚拟存储器的主存-辅存层平均时间达到，问至少应保证主存访问命中率为（）（2分） A.0.97 B.0.98 C.0.99 D.1 .标准答案：C 10. 替换算法要解决的问题是（）（2分） 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.当页面失效时，选择主存中哪个页作为被替换页 D.新用户要进入主存，选择哪个用户作为被替换的用户 .标准答案：C 11. RISC执行程序的速度比CISC要快的原因是（）（2分） A.RISC的指令系统中指令条数较少 B.程序在RISC上编译生成的目标程序较短 C.RISC的指令平均执行周期数较少 D.RISC只允许load和store指令访存 .标准答案：C 12. 输入输出系统硬件的功能对（）是透明的。（2分） A.操作系统程序员 B.编译程序员 C.应用程序员 D.系统结构设计师 .标准答案：C 13. 在由多个通道组成的I/O系统中，I/O的最大流量是（）（2分） A.各通道最大流量的最大值 B.各通道最大流量之和 C.各通道实际流量的最大值 D.各通道实际流量之和 .标准答案：B 14. 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( ) （2分） A.字节多路通道 B.选择通道 C.数组多路通道 D.字节及数组多路通道 .标准答案：B