计算机系统结构试题及答案
计算机系统结构试题及答案—西安理工大学
解答: 1. 2. 3. 4. 5. 五.应用题 1. 由 4 位数 （其中最低位为下溢处理的附加位） 经 ROM 查表舍入法， 下溢处理成 3 位结果， 设 计使下溢处理平均误差接近于 0 的 ROM 表，列出 ROM 编码表的地址与内容的对应关系。 2. 若某机器要求有：三地址指令 4 条，单地址指令 255 条，零地址指令 16 条。假设指令字 长 为 12 位，每个地址码长位 3 位，能否以扩展操作码为其编码？如果其中单地址指令为 254 条呢 ？说明其理由。 3. 用于文字处理的某专用机，每个文字符用 4 位十进制数字（0~9）编码表示，空格则用︼ 表示，在对传送的文件符号和空格进行统计后，得出数字和空格的出现频度分别为
4. 开发并行性的途径有时间重叠， （ ）和资源共享。 A 重叠流水 B 共享主存 Ｃ资源重复 ） 。 Ｃ 双工系统 D 机群系统 Ｄ软件共享
5. 开发并行性的途径有时间重叠，资源重复和（ Ａ指令流水线 Ｂ资源共享
6. 计算机系统的层次结构按照有高到低的顺序分别为（ ） 。 A 高级语言机器级，汇编语言机器级，传统机器语言机器级，微程序机器级 B 高级语言机器级，应用语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级 C 应用语言机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级 D 应用语言机器级，操作系统机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级 7. 自定义数据表示包括（）和标识符数据表示。 Ａ数据描述符 表 示 8. 对于计算机系统结构，下列哪些是透明的? a）数据表示 解答: b）指令系统 c）寄存器组织 d）存储器的模的交叉存取 Ｂ向量数组数据表示 Ｃ标识符数据表示 Ｄ堆栈数据
4.
硬件和软件在什么意义上是等效的?在什么意义上又是不等效的?试举例说明。
5. 想在系列机中发展一种新型号机器，你认为下列哪些设想是可以考虑的?哪些则 是不行的?为什么? (1)新增加字符数据类型和若干条字符处理指令，以支持事务处理程序的编译。 (2)为增强中断处理功能，将中断分级由原来的 4 级增加到 5 级，并重新调 整 中断响应 的优先次序。 (3)在 CPU 和主存之间增设 Cache 存贮器，以克服因主存访问速率过低而造 成 的系统性 能瓶颈。 (4) 将 CPU 与主存之间的数据通路宽度由 16 位扩展成 32 位，以加快主机 内 部信息的传 送。 (5)为增加寻址灵活性和减少平均指令字长，将原来全部采用等长操作码的指令 改成有 3 类不同码长的扩展操作码；将源操作数寻址方式由原来的操作码指明改成增加一个如 VA X —11 那样的寻址方式位字段来指明。
计算机体系结构试卷试题(答案全)
一填空题（每空1分，共30分）1、系列机是指具有相同的体系结构，但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
2、存储程序计算机结构上的主要特点之一是以运算器为中心。
3、从计算机系统结构的多级层次结构可知，通常情况下，第1、2、3级用解释方法实现，第4或更高级用翻译方法实现。
4、对于最常见的事件，通常赋予它优先的处理权和资源使用权，这是计算机体系结构设计中的大概率事件优先原则。
5、容量为64块的Cache采用组相联方式映像，字块大小为128字节，每4块为一组，若主存容量为4096块，且以字编址，那么主存地址为 19 位，主存区号为 6 位。
6、可改进比例的值总是小于等于1 。
7、一般有两种策略来保存寄存器的内容,即：调用者保存和被调用者保存。
8、DLX指令集提供了立即数寻址、寄存器寻址、偏移寻址和寄存器间接寻址4种寻址方式。
9、对某流水线处理器测试时发现其存在结构冲突，通常可采用资源重复和流水化功能单元方法解决该问题。
10、编译器通过重新组织代码顺序消除暂停的技术被称为指令调度。
11、按照流水的级别可以把流水线分为部件级流水线、处理机级流水线和处理机间流水线。
12、为解决流水线使用非流水数据通路的寄存器引起冲突，在流水线设计中采用寄存器文件技术解决该问题。
13、Cache的替换算法常见的有 FIFO 、LRU 和随机法。
14、改进Cache性能的方法主要有降低失效率、减少失效开销和减少Cache命中时间。
15、减少流水线处理分支暂停时钟周期数的途径包括尽早判断分支转移是否成功和尽早计算出分支成功转移的PC值。
二、选择题（1—15题，每题1分，共15分）1、下面的指令中， A 不属于RISC处理器指令集。
Ａ.ADD R4,[1000] Ｂ.LD R3,(R4) Ｃ.SUB R4,R3 Ｄ.SD 0(R3),R42. 在其它部件性能保持不变的情况下，对CPU性能的不断改进并没有获得期望的结果，这主要是受到了 A 的影响。
计算机体系结构 习题与答案
第二章习题（P69-70）一、复习题1．简述冯∙诺依曼原理，冯∙诺依曼结构计算机包含哪几部分部件，其结构以何部件为中心？答：冯∙诺依曼理论的要点包括：指令像数据那样存放在存储器中，并可以像数据那样进行处理；指令格式使用二进制机器码表示；用程序存储控制方式工作。
这3条合称冯∙诺依曼原理冯∙诺依曼计算机由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，整个结构一般以运算器为中心，也可以以控制器为中心。
(P51-P54)2．简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。
答：计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。
计算机组成（computer organization）是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。
同时，为实现指令的控制功能，还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。
计算机实现，是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。
计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念，各自有不同的含义，但是又有着密切的联系，而且随着时间和技术的进步，这些含意也会有所改变。
在某些情况下，有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。
(P47-P48)3．根据指令系统结构划分，现代计算机包含哪两种主要的体系结构？答：根据指令系统结构划分，现代计算机主要包含：CISC和RISC两种结构。
(P55)4．简述RISC技术的特点？答：从指令系统结构上看，RISC 体系结构一般具有如下特点：(1) 精简指令系统。
可以通过对过去大量的机器语言程序进行指令使用频度的统计，来选取其中常用的基本指令，并根据对操作系统、高级语言和应用环境等的支持增设一些最常用的指令;(2) 减少指令系统可采用的寻址方式种类，一般限制在2或3种;(3) 在指令的功能、格式和编码设计上尽可能地简化和规整，让所有指令尽可能等长;(4) 单机器周期指令，即大多数的指令都可以在一个机器周期内完成，并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。
计算机系统结构自考真题及答案解析(一)
计算机系统结构自考真题及答案解析（一）总分：140分题量：55题一、单选题（共39题，共78分）1.IBM370系统将中断的类型分为（）A.3类B.4类C.5类D.6类正确答案：D本题解析：暂无解析2.下列属于总线标准的是（）A.电气B.速率C.流量D.吞吐率正确答案：A本题解析：暂无解析3.为了解决主存的容量满足不了要求，采用的技术是（）A.寄存器B.虚拟存储器C.高速缓存D.控制存储器正确答案：B本题解析：暂无解析4.标量流水处理机的性能指标主要有（）A.吞吐率、加速比、时间延迟B.吞吐率、效率、时间延迟C.吞吐率、加速比、效率D.加速比、效率、时间延迟正确答案：C本题解析：暂无解析5.多处理机属于（）A.SISD系统B.SIMD系统C.MISD系统D.MIMD系统正确答案：D本题解析：暂无解析6.在计算机系统多级层次结构中,机器级从低级到高级，相对顺序正确的是()。
A.汇编语言——操作系统——高级语言B.微程序一传统机器语言一汇编语言C.传统机器语言——高级语言——汇编语言D.汇编语言——应用语言——高级语言正确答案：B本题解析：暂无解析7.下列对系统程序员不透明的是()。
A.Cache存储器B.数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存储器正确答案：D本题解析：暂无解析8.下列予寻址方式的三种面向的是()。
A.面向主存B.面向辅存C.面向寄存器D.面向堆栈正确答案：B本题解析：暂无解析9.浮点数尾数的基值rm=-8，尾数的计算机位数m=8位，可表示的尾数的个数为()。
A.23×7B.24×7C.25×7D.26×7正确答案：C本题解析：暂无解析10.IBM370系统中，通道动作故障引起的中断属于()。
A.机器校验中断B.访管中断C.程序性中断D.I/O中断正确答案：A本题解析：暂无解析11.程序员编写程序时使用的地址是()。
A.主存地址B.逻辑地址C.物理地址D.有效地址正确答案：B本题解析：暂无解析12.对指令间“一次重叠”描述不正确的是()。
计算机体系结构试题及答案
计算机体系结构试题及答案12008年01月23日22:211、计算机高性能发展受益于：(1)电路技术的发展；(2)计算机体系结构技术的发展。
2、层次结构：计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为特征。
第六级：应用语言虚拟机-> 第五级：高级语言虚拟机-> 第四级：汇编语言虚拟机-> 第三级：操作系统虚拟机-> 第二级：机器语言(传统机器级) ->第一级：微程序机器级。
3、计算机体系结构：程序员所看到的计算机的属性，即概括性结构与功能特性。
For personal use only in study and research; not for commercial use4、透明性：在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。
5、Amdahl提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。
6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定，也就是指令集的设计，该界面之上由软件的功能实现，界面之下由硬件和固件的功能来实现。
7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现；计算机实现是计算机系统的物理实现。
8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系？答：一种体系结构可以有多种组成，一种组成可以有多种物理实现，体系结构包括对组织与实现的研究。
9、系列机：是指具有相同的体系结构但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
10、软件兼容：即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各机器，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间的不同。
11、兼容机：不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。
12、向后兼容是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征。
13、当今计算机领域市场可划分为：服务器、桌面系统、嵌入式计算三大领域。
14、摩尔定律：集成电路密度大约每两年翻一番。
15、定量分析技术基础（1）性能的评测：（a）响应时间：从事件开始到结束之间的时间；计算机完成某一任务所花费的全部时间。
(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案
一：名词解释1：虚拟机：由软件实现的机器。
2：CPI：是衡量CPU执行指令效率的重要标志，指执行每条指令所需的平均时钟周期数。
3：摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
4：并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生的并行性。
5：程序局部性原理：是指程序在执行时呈现出局部性规律，即在一段时间内，整个程序的执行仅限于程序中的某一部分。
相应地，执行所访问的存储空间也局限于某个内存区域。
局部性原理又表现为：时间局部性和空间局部性。
6：CISC/RISC：CISC：即复杂指令系统计算机，指在系统中增加更多和复杂的指令，来提高操作系统效率的计算机。
RISC：即精简指令系统计算机，指在系统中选取使用一些频率最高的、长度固定的、格式种类少的简单指令的计算机。
7：计算机系统结构：指对机器语言计算机的软、硬件功能的分配和对界面的定义。
8：系列机：指先设计好一种系统结构，而后就按这种系统结构设计它的系统软件，按器件状况和硬件技术研究这种结构的各种实现方法，并按照速度、价格等不同要求，分别提供不同速度、不同配置的各档机器。
9：模拟：用机器语言程序解释实现程序移植的方法。
10：仿真：用微程序直接解释另一种机器的指令系统。
11：寻址方式：寻找操作数或指令的有效地址的方式。
12：替换算法：在存储体系中，当出现页面失效时或者主存的所有页面已经全部被占用而又出现页面失效时，按照某种算法来替换主存中某页。
[由于主存中的块比Cache中的块多，所以当要从主存中调一个块到Cache中时，会出现该块所映象到的一组（或一个）Cache块已全部被占用的情况。
这时，需要被迫腾出其中的某一块，以接纳新调入的块。
]二：选择题1，直接执行微指令的是（C）A 汇编程序B 编译程序C 硬件D微指令程序2，对汇编语言程序员不透明的是（C）A 程序计数器B主存地址寄存器C条件码寄存器D指令寄存器3，最早的冯·诺依曼型计算机是以（B）为中心的A运算器B控制器C存储器 D I/O设备4，计算机系统结构的角度的结构来看，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 编程要用到的硬件组织D计算机各部分硬件的实现5，不同系列计算机之间实现可移植性的途径，不包括（B ）A 采用统一的高级语言B采用统一的汇编语言C 模拟D仿真6，利用时间重叠原理，实现并行处理的是（A）A流水处理机B多处理机 C 阵列处理机D集群系统7，多处理机实现的并行主要是（B）A指令级并行 B 任务级并行C 操作级并行D操作步骤的级并行8计算机系统结构不包括（B）A信息保护B存储速度C数据表示D机器工作状态9，不需要编址的数据存储空间（D ）A CPU通用寄存器B 主存储器C I/O寄存器D堆栈10，RISC执行程序的速度比CISC 快的原因是（C）A RISC指令系统中条数较少B 程序在RISC编译生成的目标程序较短C RISC指令平均执行周期数较少D RISC中只允许LOAD和STORE指令存储11，程序员在编写程序时，使用的访存地址是（B）A主存地址B逻辑地址C物理地址D有效地址12，虚拟存储器主要是为了（A）A扩大存储器系统容量B提高存储器系统速度C扩大存储器系统容量和提高存储器系统速度D便于程序的访存操作13，与全相联映像相比，组相联映像的优点是（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14，输入输出数据不经过CPU内部寄存器的输入输出方式是（C ）A程序控制方式B中断 C DMA方式D上述三种方式15，在配置了通道的计算机系统中，用户程序需要输入输出时引起的中断是（A）A访管中断 B I/O中断C程序性中断D外部中断16，当计算机系统通过执行通道程序，完成输入输出工作时，执行通道程序的是（B）A CPUB 通道C CPU和通道D指定的外设三：填空1，常见的计算机系统结构的分类法有两种：Flynn分类法，冯氏分类法冯氏分类法是根据系统的最大并行度对计算机系统结构进行分类，大多数的位并行的单处理机属于字串位并的处理机方式2，由软件实现的机器称为：虚拟机3，在一个计算机系统中，低层机器的属性往往对高层机器的程序员是透明的。
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）。
计算机系统结构试题及答案(四)
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）。
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TP
40 40 40 6t (40 1)t j 6t 39 3t 123t
E
SP
40 6t 48.8% 4 123t
40 6t 1.95 123t
48 3 35 七、 （10 分） TP 175( MIPS ) (5 3 4 8) 7 5ns 40 5ns [解]：不能与输出的 2、 3、 6、 结点相连。
四、 （10 分） [ 解] ： （1）低速设备应接字节多路通道
f max .byte
1 1 1 n Ts TD 4.9 0.1 250
所以，n≤50 台，即最多可接 50 台 （2）根据题意，此通道为选择通道
f max .select T
1 TS D n
1 .9 0.1 4n
八、 （10 分） [解]：需要 8 次乘法，7 次加法； 共 14△t 计算机系统结构 姓名： 一、名词解释（每题 3 分，共 15 分） 1. Cache 2:1 经验规则 3. 同构型多处理机 5. 堆栈型机器 2. 计算机体系结构 4. 通道处理机 学号：
二、填空（每空 1 分，共 20 分) 1. 设计 I/O 系统的三个标准是 （ ） （ 、 ） 和 （ ） 。 2. 存 储 器 层 次 结 构 设 计 技 术 的 基 本 依 据 是 程 序 的 （ ） 。 3. 相联度越高， （ ）失效就越少； （ ）失效不 受 Cache 容量的影响，但（ ）失效却随着容量的增加而减少。 4. 在 虚 拟 存 储 器 中 ， 一 般 采 用 （ ）地址映象方法和 （ ）更新策略。 5. 计算机系统中提高并行性的技术途径有 （ ） 、 （ ） 和（ ）三种。在高性能单处理机的发展中，起主导作用的是 （ ） 。 6. 在处理机中，若指令序列完成的顺序总是与它们开始执行的顺序 保持一致，则只可能出现（ ）相关,否则就有可能出现（ ） 、 （ ）和（ ）相关。 7. 对向量的处理有 （ ） 方式、 （ ） 方式、 （ ） 方式。 三、简答题（每题 6 分，共 24 分） 1. 任写出三种 Cache 的优化技术，并简述其基本思想。 2. 在指令集结构设计中，应该考虑哪些主要问题？ 3. 数据相关有哪几种类型？解决数据相关有哪些主要方法？ 4. 试以系列机为例， 说明计算机体系结构、 计算机组成和计算机实现 三者之间的关系。 四、计算题 1. 给定以下的假设， 试计算直接映象 Cache 和两路组相联 Cache 的平 均访问时间以及 CPU 的性能。由计算结果能得出什么结论？ （1） 理想 Cache 情况下的 CPI 为 2.0，时钟周期为 2 ns，平均每条 指令访存 1.4 次。 （2） 两者 Cache 容量均为 128 KB，块大小都是 32 字节。 （3） 组相联 Cache 中的多路选择器使 CPU 的时钟周期增加了 10%。 （4） 这两种 Cache 的失效开销都是 80 ns。 （5） 命中时间为 1 个时钟周期。 （6） 128 KB 直接映象 Cache 的失效率为 1.0%，128 KB 两路组相联 Cache 的失效率为 0.7%。 （15 分）
三、 （10 分） [解]： 000 ××× ××× 011 ××× ××× 100 000 ××× 100 111 ××× 101 000 000 101 111 111 110 000 000 111 110 011
××× ××× ××× ××× ××× ××× ××× ×××
64+116=180
其中，n≥1024，应使select i≤maxselect，由此可得出通道工作周期为：T≈0.1014(us) 所以，只有 A、C、D、E 可挂在此通道上，B 则不行。 五、 （10 分） [ 解] ： （1）状态图略。最佳调度方案为（3）和（1，5） （2）输入 3 个任务时空图略。
六、 （10 分） [ 解] ：
2003~2004 学年度第 2 学期《计算机系统结构》试题 A 答案 一、填空题： （） 1． 由软件实现的机器称为虚拟机器；由硬件和微程序（固件）实现 的机器称为实际机器。 2． 软件和硬件在逻辑上是等效的。
6
3． 由于软、硬件紧密相关，软硬界面常常是模糊不清的。 4． 计算机组成设计主要是围绕：1.提高速度，2.提高操作的并行度、 重叠流水，3.分散功能，4.设置专用功能部件来进行。 5． 具有相同“系统结构” （如指令系统相同）的计算机可以因为速度 要求等因素的不同而采用不同的组成。 6． 一种“计算机组成”可以采用多种不同的“计算机实现” 。 7． “计算机组成”反过来也会影响“系统结构” 。 8． 计算机系统结构设计的主要任务是：进行软、硬件的功能分配。 9． 计算机系统设计，从多级层次结构出发，可以分为：由上往下、 由下往上和从中间开始三种不同的设计思路。 10．计算机应用可以归纳为向上升级的四类它们分别是： （1） 数据处理（Data Processing） 。 （2） 信息处理（Information Processing） 。 （3） 知识处理（Knowledge Processing） 。 （4） 智能处理（Intelligence Processing） 。 二、简答题： 1 ．计算机实现（Computer Implementation）？:是指计算机组成的 物理实现，包括：处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度， 器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，微组装技术， 信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 2 ．计算机组成（Computer Organization）？:是指计算机系统结构 的逻辑实现，包括：机器级内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 3． 软件的可移植性？是指软件不用修改或只需经少量加工就能由一 台机器搬到另一台机器上运行，即同一软件可以不同的系统环境。 4． 向上（下）兼容？：是指按某档机器编制的软件，不加修改就能 运行于比它高（低）档的机器上。 5． 向前（后）兼容？：指的是，在按某个时期投入市场的该型号机 器上编制的软件，不加修改就能运行在它之前（后）投入市场的机器上。 6． 兼容机（Compatible Machine）？：具有同一系统结构的计算机 称为~。采用兼容机的思想与采用系列机的思想实际上是一致的。 7．模拟（Simulation） ：用机器语言程序解释实现软件移植的方法称 为~。 8．仿真（Emulation） ：用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法 称为~。 9．现场片：使用户可根据需要改变器件内部的功能或内容，以适应结 构和组成变化的需要。
五、 （10 分）有一非线线性流水线预约表如下。 功能段 S1 S2 S3 S4 1 √ √ √ √ √ √ 2 3 4 5 √ √ 6
（1）求平均延迟最小的最佳调度方案； （2）画出按最佳方案之一连续输入 3 个任务的时空图。 六、 （10 分）有一四段线性流水线,每功能段延时时间分别是： △t1=△t3=△t4=△t0, △t2=3 △t0。若在这个流水线上执行 40 个任务。求实际吞吐率、效率和加速比。 七、 （10分）N=8个结点的三级立方体网络如下图所示。当K1=0时，试说明输入4号结点不能实 现和哪些输出结点相连？
（全部试题完） 武汉大学计算机学院 2009-2010 学年度第二学期 2007 级 《计算机系统结构》期末考试试卷（A）参考答案 一、 （每小题 3 分，共 30 分） [解]：1-10：BCDCA BDCDB 二、 （10 分） [解]：
MIPSnew Rc CPI old 10 6 CPI old 1.57 0.9 MIPSold CPI new 10 6 Rc CPI new 1.73
姓名：
2009-2010 学年度第一学期 2007 级 《计算机系统结构》期末考试试卷（A） （闭卷） 学号： 专业： （注：①考试时间为 120 分钟；②所有解答必须写在答题纸上。 ）
一、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分） 1．在系列机中发展一种新型号机器，你认为下列（ ）设想是不行的? 【A】新增加字符数据类型和若干条字符处理指令 【B】将中断分级由原来的 4 级增加到 5 级 【C】在 CPU 和主存之间增设 Cache 存贮器 【D】将浮点数的下溢处理法由原来的恒置“1”法，改为查表舍入法 2.对计算机系统结构来说，不透明的是（ ） 。 【A】存储器采用交叉存取还是并行存取 【B】CPU 内部的数据通路的宽度是 8 位还是 16 位 【C】采用浮点数据表示还是标志符数据表示 【D】指令采用硬联逻辑实现还是微程序实现 3．一个平衡的计算机系统，应该是（ ） 。 【A】1MIPS 的 CPU 速度 【B】1MB 的主存容量 【C】1Mb/s 的 I/O 吞吐率 【D】A、B 和 C 4、 （ ）设计是现代计算机系统设计所采用的方法。 【A】由上往下 【B】由下往上 【C】由中间开始 【D】上下同时开始 5．当今微型机中实现软件移植最好的方法是（ ） 。 【A】系列机 【B】兼容机 【C】仿真技术 【D】统一高级语言 6、不能够对向量数据结构提供直接支持的是（ ）数据表示。 【A】向量 【B】堆栈 【C】描述符 【D】A 和 C 7、采用整数边界存储技术，其主要目的是（ ） 。 【A】节约主存空间 【B】提高数据的访问速度 【C】一个主存周期可取多条指令 【D】一个主存周期至少可取到一条指令 8、在指令的操作码编码方式中，优化实用的编码是（ ） 。 【A】Huffman 编码 【B】等长编码 【C】Huffman 扩展编码 【D】BCD 码 9、流水计算机中将指令 Cache 和数据 Cache 分开，主要是为了（ ） 。 【A】提高存储系统的速度 【B】增加主存容量 【C】解决功能部件冲突 【D】解决访存冲突 10、当 N=16 时，能描述 4 组 4 元交换的函数是（ ） 。 【A】C1+C2 【B】C0+C1 【C】C0+C2 【D】C2+C3 二、 （10 分）在采用通用寄存器指令集结构的计算机上得到了如下所示的数据： 指令类型 ALU 指令 LOAD 指令 STORE 指令 分支指令 执行频率 43% 21% 12% 24% 时钟周期数 1 2 2 2