武汉大学计算机学院级系统结构试卷

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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。

武汉大学计算机学院《计算机系统结构》08级A卷B卷及答案

武汉⼤学计算机学院《计算机系统结构》08级A卷B卷及答案武汉⼤学计算机学院2010-2011学年度第⼀学期2008级《计算机系统结构》期末考试试卷（A）（开卷）姓名：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2分，共20分）1．设计⼀个计算机系统时，以下对系统结构透明的选择是（）。

【A】数据总线是64位还是32位【B】指令的寻址⽅式是否由操作码指明【C】是否设置堆栈数据表⽰【D】I/O系统是采⽤通道还是外围处理机2.在有通道处理机的I/O系统中，⽤户通过（）来向系统提出访问I/O设备的申请？【A】通道指令【B】中断指令【C】⽆链通道指令【D】⼴义指令3．RISC不采⽤的实现技术是（）。

【A】重叠寄存器窗⼝【B】以微程序为主解释指令【C】优化延迟转移【D】以硬联逻辑为主解释指令4、编号为0—F的16个处理器采⽤PM2+3单级⽹络互连，第13号处理器连⾄第（）号处理器。

【A】4 【B】5 【C】6 【D】75．流⽔计算机中采⽤“旁路技术”，可以解决（）。

【A】RAR相关【B】WAR相关【C】RAW相关【D】WAW相关6、某I/O系统有两个选择通道，每个通道上都接有速率分别为500、450、600和500（KB/S）的四台设备。

则I/O系统的实际流量为（）KB/S。

【A】450 【B】500 【C】600 【D】都不是7、“直接⽤微程序去解释另⼀台系统结构不同的机器的指令系统、以实现软件的移植”⽅法，这种技术是（）。

【A】向前兼容【B】向后兼容【C】仿真【D】模拟8、在Pentium处理器中，流⽔线对转移指令的猜测技术是（）。

【A】BHT 【B】BTB 【C】BTIB 【D】都不是9、在N个结点的混洗交换⽹络中，结点间的最⼤距离是（）。

【A】n次交换【B】n次混洗【C】n次交换，n-1次混洗【D】n-1次交换，n次混洗10、德国时间2010年5⽉31⽇公布的第35届全球超级计算机TOP500排⾏榜中，我国星云超级计算机系统排名是（）。

武汉大学计算机组成与设计考试试卷

一、选择题（共20分，每题1分）1．CPU响应中断的时间是______。

A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。

2．下列说法中______是正确的。

A．加法指令的执行周期一定要访存；B．加法指令的执行周期一定不访存；C．指令的地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期一定访存；D．指令的地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期不一定访存。

3．垂直型微指令的特点是______。

A．微指令格式垂直表示；B．控制信号经过编码产生；C．采用微操作码；D．采用微指令码。

4．基址寻址方式中，操作数的有效地址是______。

A．基址寄存器内容加上形式地址（位移量）；B．程序计数器内容加上形式地址；C．变址寄存器内容加上形式地址；D．寄存器内容加上形式地址。

5．常用的虚拟存储器寻址系统由______两级存储器组成。

A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。

6．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作______。

A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。

7．在运算器中不包含______。

A．状态寄存器；B．数据总线；C．ALU；D．地址寄存器。

8．计算机操作的最小单位时间是______。

A．时钟周期；B．指令周期；C．CPU周期；D．中断周期。

9．用以指定待执行指令所在地址的是______。

A．指令寄存器；B．数据计数器；C．程序计数器；D．累加器。

10．下列描述中______是正确的。

A．控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果；B．一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元；C．所有的数据运算都在CPU的控制器中完成；D．以上答案都正确。

11．总线通信中的同步控制是______。

A．只适合于CPU控制的方式；B．由统一时序控制的方式；C．只适合于外围设备控制的方式；D．只适合于主存。

武汉大学《数据结构》2020-2021学年第一学期期末试卷

武汉大学计算机学院2020－2021学年第一学期“数据结构”考试试题（A）姓名学号(序号)_学校要求：所有的题目的解答均写在答题纸上，需写清楚题目的序号。

每张答题纸都要写上姓名和序号。

一、单项选择题（每小题2分，共计20分）1.下列说法中，不正确的是。

A.数据元素是数据的基本单位B.数据项是数据中不可分割的最小可标识单位C.数据可由若干个数据元素构成D.数据项可由若干个数据元素构成2.对于一个线性表，既要求能够较快地进行节点插入和删除，又要求存储结构能够反映数据元素之间的逻辑关系，则应采用存储结构。

A.顺序B.链式C.散列D.索引3.如果以链表作为栈的存储结构，则退链栈操作时。

A.必须判断链栈是否满B.判断链栈元素的类型C.必须判断链栈是否空D.对链栈不作任何判断4.设循环队列中数组的下标是0～N-1，其头尾指针分别为f和r，则其元素个数为。

A.r-fB.r-f-1C.(r-f)％N+1D.(r-f+N)％N5.设二维数组A[6][10]，每个数组元素占用4个存储单元，若按行优先顺序存放的数组元素，a[0][0]的存储地址为860，则a[3][5]的存储地址是。

A.1000B.860C.1140D.12006..一个无向图中有16条边，度为4的顶点有3个，度为3的顶点有4个，其余顶点的度均小于3，则该图至少有个顶点。

A.10B.11C.12D.137.采用邻接表存储的图的广度优先遍历算法类似于二叉树的算法。

A.先序遍历B.中序遍历C.后序遍历D.层次遍历8.一个有向图G的邻接表存储如图1所示，现按深度优先搜索遍历，从顶点0出发，所得到的顶点序列是。

图1有向图G 的邻接表A.0,1,2,3,4B.0,1,2,4,3C.0,1,3,4,2D.0,1,4,2,39.在含有27个节点的二叉排序树上，查找关键字为35的节点，则依次比较的关键字有可能是。

A.28,36,18,46,35B.18,36,28,46,35C.46,28,18,36,35D.46,36,18,28,3510.对关键字序列{15,9,7,8,20,-1,4}进行排序，进行一趟排序后数据序列变为{9,15,7,8,20,-1,4}，则采用的是算法。

（完整版）计算机系统结构考试题目及参考答案.doc

（完整版）计算机系统结构考试题目及参考答案.doc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。

武汉大学计算机学院《计算机系统结构》06级A卷B卷及答案

武汉大学计算机学院《计算机系统结构》06级A卷B卷及答案《计算机系统结构》期末考试试卷（A）（闭卷）一、单项选择题（共20题,每小题2分，共40分）1．包含有64个处理单元的ILLICA-Ⅳ阵列计算机，属于（）类。

A. SISDB.SIMDC. MISDD.MIMD2. 假设将某系统的某一部件的处理速度加快到10倍，但该部件的原处理时间仅为整个运行时间的40%，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高( )倍。

A.1.56B.2.00C.1.98D.2.013．ILLICA-Ⅳ阵列计算机中采用的是闭合螺线阵列结构，它可以用（）函数来描述。

A.立方体B.交换C.全混洗D.PM2I4．在先行控制中，各缓冲栈的深度要求最大的是（）。

A.先行读数栈B.后行写数栈C.先行指令栈D.先行操作栈5. 数组多路通道的“数据宽度”是（）。

A.单字节C.定长数据块D.不定长数据块6. 在有通道处理机的I/O系统中，用户通过（）来向系统提出访问I/O设备的申请？A.通道指令B.广义指令C.无链通道指令D.中断指令7.计算机中优化实用的操作码编码方法是（）。

A.哈夫曼编码B.ASCII码C.BCD码D.扩展操作码8.机器内浮点数都包含阶码和尾数两部分，其中尾数的位数主要影响（）。

A.表数精度B.表数效率C.表数范围D. 都不对9. 某I/O系统有两个选择通道，每个通道上都接有速率分别为500、450、600和500（KB/S）的四台设备。

则I/O系统的实际流量为（）KB/S。

A.450B.500C.600D.都不是10. 在处理数据相关时，采用相关专用通道（旁路）技术，主要是解决（）相关。

A.RAWC.WAWD.都不是11．有一条流水线连接图如下所示，它是一条（）的流水线。

A.指令级B.非线性C.操作级D.动态12．对于上题中所示的流水线，若△t1=△t3=△t4=△t0,△t2=3△t0,连续输入4个任务时的最大吞吐率为（）。

2022年湖北大学计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)

2022年湖北大学计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B（有答案）一、选择题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、浮点数尾数下溢处理时，最大误差最大，但下溢处理不需要时间，平均误差又趋于0的方法是( )。

A.截断法B.舍入法C.ROM查表法D.恒置"1"法3、以下说法不正确的是( )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4、程序员编写程序时使用的地址是( )。

A.有效地址B.逻辑地址C.辅存实地址D.主存地址5、传统机器语言机器级，是用（）来（）机器指令。

A.硬件，翻译B.编译程序，翻译C.微指令程序，解释D.微指令程序，翻译6、不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括（）。

A.用统一的高级语言B.用统一的汇编语言C.模拟D.仿真7、指令间“一次重叠”说法有错的是( )A.仅“执行k”与“分析k+1”重叠B."分析k”完成后立即开始“执行k”C.应尽量使“分析k+1”与“执行k”时间相等D.只需要一套指令分析部件和执行部件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、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，多处理机和（）四种不同的结构。

A.计算机网络B.控制流计算机C.机群系统D.数据流计算机10、微指令由（）直接执行。

A.微指令程序B.硬件C.汇编程序D.编译程序二、判断题11、磁盘设备在数据传送时，数据宽度宜采用单字或单宇节。

（）12、与重叠机器一样，流水机器在遇到转移指令，尤其是条件转移指令时，效率也会显著下降。

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武汉大学计算机学院
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）
姓名：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
假若编译器优化后能去掉50%的ALU指令，但不能去掉其它三类指令。

求优化后的MIPS与优化前的MIPS速率比。

三、（10分）设某机器系统指令字长12位，每个操作码和地址均占3位，试提出一种分配方案，使该指令系统有4条三地址指令，8条二地址指令和180条单地址指令。

四、（10分）设通道在数据传送期中，选择设备需4.9μS，传送一个字节数据需0.lμS。

（1）其低速设备每隔250μS发出一个字节数据传送请求，问最多可接多少台这种设备？
（2）若有A～E共5种高速设备，要求字节传送的间隔时间如下表所示，其时间单位为μS。

若一次通信传送的字节数不少于1024个字节，问哪些设备可挂在此通道上？哪些则不能？
五、（10分）有一非线线性流水线预约表如下。

（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K 1=0时，试说明输入4号结点不能实现和哪些输出结点相连？
八、（10分）在8个PE 构成的双向环互连的并行处理机中，计算点积 S=
∑=⨯n
i i
i
b a 1
(n=8)所需要的时间。

设初始化时将A,B 各分量已分配到各
PE 中，且设相邻处理单元之间传送一次数据需要时间△t ，完成一次加法需要时间2△t ，完成一次乘法需要时间4△t 。

（全部试题完）
K 0
K 1
K 2
C 0
C 2
C 1
C 3
0 1 2 3 4
5 6 7
输入端 0 1 2
3 4 5 6 7
输出端。