《计算机系统结构》流水线处理器 (2)

)分; CRT，_C_A，超大规模集成电路B，集成电路C，晶体管D，电子管3.微型计算机中控制总线提供的完整信息是_D__A，存储其和I/O设备的地址码B，所有存储其和I/O设备的时序信号和控制信号C，来自I/O设备和存储器的响应信号D，上述各项4.某计算机字长是32位，它的存储容量是356KB，按字编址，它的寻址范围是__B__。

A，128K B，64K C，64KB D，128KB5.主机与I/O设备传送数据时，采用_A__,CPU 的效率最高。

A，DMA方式B，程序查询方式C，中断方式D，以上都可以6.DMA方式中，周期窃取是窃取一个__A___。

A，存取周期B，指令周期C，CPU 周期D，总线周期7.两个十六进制数7E5和4D3相加，得__C___。

A，(BD8)16 B，(CD8)16 C，(CB8)16 D，以上都不对8.运算型指令的寻址和转移型指令的寻址不同点在于_B___A，前者是短指令，后者是长指令B，前者取操作数，后者决定程序转移地址C，后者是短指令，前者是长指令D，后者取操作数，前者决定程序转移地址9.某机有四级中断，优先级从高到低依次为1，2，3，4。

若将优先级顺序修改，改后1级中断的屏蔽字是1011，2级中断的屏蔽字是1111，3级中断的屏蔽字是0011，4级中断的屏蔽字是0001，则修改后的优先顺序从高到低为_D_。

A，3，2，1，4B，1，3，4，2C，4，2，1，3D，2，1，3，410.在中断周期中，将允许中断触发器置“0”的操作由__A___完成。

A，硬件B，软件C，关中断指令D，开中断指令三，判断题(1*10=10分)1，控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果。

（错）2，Zilog Z80是16位微处理器。

（错）3，总线的半同步通信方式既采用时钟信号，又采用握手信号。

（对）4，可编程的只读存储器不一定是可改写的。

（对）5，大多数个人计算机中可配置的最大主存容量受指令中地址码位数的限制。

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。

福师《计算机体系结构》在线作业二单选题判断题多选题一、单选题（共20 道试题，共40 分。

）1. 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-----------------选择：D2. 能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属（）。

A. MISDB. SIMDC. MIMDD. SISD-----------------选择：C3. 最能确保提高虚拟存储器访主存的命中率的改进途径是（）。

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-----------------选择：D4. 下列关于标量流水机的说法不正确的是（）。

A. 可对标量数据进行流水处理B. 没有向量数据表示C. 不能对向量数据进行运算D. 可以对向量、数组进行运算-----------------选择：C5. 下列关于虚拟存储器的说法，比较正确的应当是（）。

A. 访主存命中率随页面大小增大而提高B. 访主存命中率随主存容量增加而提高C. 更换替换算法能提高命中率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-----------------选择：D6. 磁盘外部设备适合于连接（）。

A. 数组多路通道或选择通道B. 字节多路通道或选择通道C. 数组多路通道或字节多路通道D. 任意一种通道-----------------选择：A7. 对应用程序员不透明的是（）。

《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。

32．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。

计算机科学技术：计算机体系结构真题1、问答题简述自上而下的设计方法？答案：从用户的需求出发，先确定应用级虚拟机所具有的基本功能特性,然后逐级向下设计。

对于以下的每一级，都必须考虑使上一级优化实现。

2、填空题根据指令系统功能结构的不同，计算机体系结构发展趋势呈现（）和（）两种截然不同的方向，相同的指令系统可以通过“（）”或“（）”的方法来实现。

答案：复杂指令集计算技术；精简指令集计算技术；微程序控制器；硬布线3、问答题多机系统的耦合度可以分为哪几类？答案：（1）最低耦合：除通过某种中间存储介质之外，各计算机之间没有物理连接，也无共享的联机硬件资源。

（2）松散耦合：通过通道或通信线路实现计算机间互连，共享某些外围设备，机间的相互作用是在文件或数据集一级进行。

（3）紧密耦合：机间物理连接的频带较高，往往通过总线或高速开关实现互连，可以共享主存。

4、问答题在分布式存储器结构的机器中，对应于两种地址空间的组织方案，分别有哪两种通信机制？它们是怎么实现的？答案：（1）共享地址空间的机器：可利用1oad和StOre指令中的地址隐含地进行数据通信，因而可称为共享存储器机器。

（2）多个地址空间的机器：根据简单的网络协议，通过传递消息来请求某些服务或传输数据，从而完成通信。

因而这种机器常称为消息传递机器。

5、问答题请叙述设计一个I/O子系统的步骤。

答案：A、列出将要链接到计算机的I/O设备的类型，或者列出机器将要支持的标准总线。

B、列出每种I/O设备的物理要求，包括：容量、电源、连接器、总线槽、扩展机箱等等。

C、列出每种I/O设备的开销，包括设备所需要的控制器的开销。

D、记录每种I/O设备对CPU资源的要求。

E、列出每种I/O设备对存储器和总线资源的要求。

F、按照不同的方法组织I/O设备，并计算其性能和开销。

6、填空题对于采用预取技术来降低失效率的方法，目的是要使O,预取优化的主要对象是（）。

答案：执行指令和读取数据能重叠执行；循环7、问答题什么是“程序的动态定位方式”？答案：利用类似变址寻址方法，有硬件支持完成。

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）。

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+20 B: 3N+21 C: 3N+22 D: 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: 8 B: 9 C: 17 D: 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: 23 B: 12 C: 11 D: 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。

2011年4月高等教育自学考试《计算机系统结构》试题及答案（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.下列属于计算机系统结构研究范畴的是( )A.指令系统的确定B.可靠性技术C.数据通路宽度D.乘法器的物理实现2.对机器语言程序员透明的是( )A.中断字寄存器B.条件码寄存器C.通用寄存器D.乘法器3.按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法，阵列处理机属于( )A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD4.下列四种浮点数尾数下溢处理方法中，平均误差可以调节的是( )A.截断法B.舍入法C.恒置“1”法D.查表舍入法5.非专用总线的总线控制方式采用集中式定时查询方式，若部件的数量N=8，则需要的控制线线数是( )A.3B.4C.5D.86.计算机系统中采用Cache存储器的主要目的是( )A.增大容量B.提高速度C.降低价格D.既提高速度又降低价格7.下列关于阵列处理机与流水线处理机特点的描述，不正确的是( )A.阵列处理机利用并行性中的同时性，而流水线处理机利用的是时间重叠B.阵列处理机提高速度主要靠缩短时钟周期，流水线处理机主要靠增大处理单元数C.阵列处理机使用互连网络来确定处理单元间的连接，而流水线处理机则不是D.与流水线处理机不同，阵列处理机的结构是和所采用的并行算法紧密联系的8.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Cube o互连函数时，与第9号处理器相连的处理器编号是( )A.8B.10C.11D.129.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Shuffle互连函数时，与第7号处理器相连的处理器编号是( )A.10B.12C.14D.1510.阵列处理机主要实现( )A.程序段的并行B.主存操作的并行C.作业、任务间并行D.操作级并行二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。

计算机学科专业基础综合组成原理-中央处理器(CPU)(二)(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数：47，分数：47.00)1.CPU中运算器的全部功能是______。

∙ A.产生时序信号∙ B.完成算术逻辑运算∙ C.取指令、分析指令并执行指令∙ D.指令控制、操作控制、时间控制和中断处理（分数：1.00）A.B. √C.D.解析：[解析] 运算器负责对数据进行加工和处理，即完成算术逻辑运算。

2.流水线计算机中，下列语句发生的数据相关类型是______。

ADD R1, R2, R3; (R2)+(R3)→R1ADD R4, R1, R5; (R1)+(R5)→R4∙ A.写后写∙ B.读后写∙ C.写后读∙ D.读后读（分数：1.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 数据相关类型包括RAW(写后读)、WAW(写后写)、WAR(读后写)。

设有i和j两条指令，i指令在前，j指令在后，则3种相关的含义如下。

·RAW(写后读)：指令j试图在指令i写入寄存器前就读出该寄存器的内容，这样指令j就会错误地读出该寄存器旧的内容。

·WAR(读后写)：指令j试图在指令i读出该寄存器前就写入该寄存器，这样指令i就会错误地读出该寄存器的新内容。

·WAW(写后写)：指令j试图在指令i写入寄存器前就写入该寄存器，这样两次写的先后次序被颠倒，就会错误地使由指令i 写入的值成为该寄存器的内容。

在这两条指令中，都对R1进行操作，其中前面对R1写操作，后面对R1读操作，因此发生写后读相关。

3.在CPU的状态字寄存器中，若符号标志位SF为“1”，表示运算结果是______。

∙ A.正数∙ B.负数∙ C.非正数∙ D.不能确定（分数：1.00）A.B.C.D. √解析：[解析] 状态字寄存器用来存放PSW，PSW包括两个部分：一是状态标志，如进位标志(C)、结果为零标志(Z)等，大多数指令的执行将会影响到这些标志位；二是控制标志，如中断标志、陷阱标志等。

可编辑修改精选全文完整版《计算机系统结构》练习题一一、单项选择题1．页式虚拟存储器的地址变换对于 D 是透明的.A. 操作系统设计者B. 任何程序员C. 系统结构设计者D. 应用程序员2．以下各类中断中，属于自愿中断的是 C .A. 外部中断B. I/O中断C. 执行“访管”指令D. 机器校验中断3. 高速外部设备磁盘机适合连接于 C .4. 页式虚拟存储器页表的作用是 A .A. 反映虚页在主存的存储情况B. 仅反映虚页是否调入主存C. 反映主存实页与Cache的对应关系D. 反映虚页在辅存的存储情况5．软件和硬件的功能在逻辑上是 C 的.D.软件优于固件6. 计算机中最优化的操作码编码方法是 D .码码C.扩展操作码 D.哈夫曼编码7. 从计算机系统执行程序的角度看，并行性等级由低到高分为四级 A .A．指令内部——指令之间——进程之间——程序之间B．指令之间——指令内部——进程之间——程序之间C．进程之间——指令之间——指令内部——程序之间D．程序之间——进程之间——指令之间——指令内部8. 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 D .A．传统机器级B．高级语言机器C．应用语言机器级D．汇编语言机器级9.全相联地址映像是指 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.组之间是固定的，而组内任何虚页可以装入任何实页位置D.组间可任意装入，组内是固定装入10．对于同一系列机，必须保证软件能够 C .A．向前兼容，并向上兼容B．向前兼容，并向下兼容C．向后兼容，力争向上兼容D．向后兼容，力争向下兼容11．设有16个处理单元的并行处理机系统, 采用共享主存的方式. 若同时存取16个数据, 为避免存储器访问冲突, 共享主存的多体数量应该为 C 才合理.A. 15B. 16C. 17D. 1912. 软件兼容的根本特征是 C .A. 向前兼容B. 向后兼容C. 向上兼容D. 向下兼容13.在下列机器中，能够实现软件兼容的机器是 B .A. 完全不同种类的机型B. 系统结构相同的机器C. 宿主机和目标机D. 虚拟机14．输入输出系统硬件的功能对 C 是透明的。

2022年10月四川自考02325《计算机系统结构》真题1.请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

2.答题前,考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。

一、单项选择题:本大题共10小题,每小题1分,共10分。

在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。

1.“从中间开始"设计的“中间”一般是指A.微程序机器级与汇编语言机器级之间B.操作系统机器级与汇编程序机器级之间C.传统机器语言机器级与微程序机器级之间D.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间2.计算机系统结构的属性不包括A.中断机构.B.指令系统C.主存速度D.数据表示3.尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是A.舍人法B.截断法C.恒置“1”法D.查表舍人法4.通道程序执行结束后引起的中断是A.外中断B. I/0中断C.程序性中断D.机器校验中断5.在Cache地址映像方式中,块冲突概率最高的是A.直接B.组相联C.段相联D.全相联6.在流水处理机中,与流水线最大吞吐率高低有关的是A.各子过程的时间B.最快子过程的时间C.最慢子过程的时间D.最后子过程的时间7.在计算机组成上实现指令的重复解释需要解决的不包括A.访主存冲突B.指令间各种相关的处理C.“分析”与“执行”操作的串行D.“分析”与“执行”操作控制上的同步8.在16个处理器中,用单级立方体互连函数Cubes,可与7号处理器相连的处理器号是A.0B. 10C.12D.159.在多处理机中，程序段之间不能并行的原因是A.数据相关B.数据反相关C.数据输出相关D.以交换数据为目的时10.针对非Von Neumann计算机叙述正确的是A.归约机采用需求驱动方式B.归约机采用控制驱动方式C.数据流机采用需求驱动方式D.数据流机采用控制驱动方式二、填空题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。

11.实现软件移植的主要方法有统一高级语言、设计系列机________与________等。

习题1．给出以下概念的解释说明。

指令流水线（Instruction pipelining）流水线深度（Pipeline Depth）指令吞吐量（Instruction throughput）流水线冒险（Hazard）结构冒险（Structural hazard）控制冒险（Control hazard）数据冒险（Data hazard）流水线阻塞（Pipeline stall）气泡（Bubble）空操作（nop）分支条件满足（Branch taken）分支预测（Branch predict）静态分支预测（Static predict）动态分支预测（Dynamic predict）延迟分支（Delayed branch）分支延迟槽（Delayed branch slot）转发（Forwarding）旁路（Bypassing）流水段寄存器（Pipeline register）IPC（Instructions Per Cycle）静态多发射（Static multiple issue）动态多发射（Dynamic multiple issue）超流水线（Superpipelining）超长指令字VLIW超标量流水线（Superscalar）动态流水线（Dynamic pipelining）指令预取（Instruction prefetch）指令分发（Instruction dispatch）按序发射（in-order issue）无序发射（out-of-order issue）存储站（Reservation station）重排序缓冲（Reorder buffer）指令提交单元（Instruction commit unit）乱序执行（out-of-order execution）按序完成（in-order completion）无序完成（out-of-order completion）2. 简单回答下列问题。

word文档下载后可自由复制编辑你计算机系统结构清华第2版习题解答word文档下载后可自由复制编辑1 目录1.1 第一章(P33)1.7-1.9（透明性概念），1.12-1.18（Amdahl定律），1.19、1.21、1.24（CPI/MIPS）1.2 第二章(P124)2.3、2.5、2.6（浮点数性能），2.13、2.15（指令编码）1.3 第三章(P202)3.3（存储层次性能），3.5（并行主存系统），3.15-3.15加1题（堆栈模拟），3.19中(3)(4)(6)(8)问（地址映象/替换算法--实存状况图）word文档下载后可自由复制编辑1.4 第四章(P250)4.5（中断屏蔽字表/中断过程示意图），4.8（通道流量计算/通道时间图）1.5 第五章(P343)5.9（流水线性能/时空图），5.15（2种调度算法）1.6 第六章(P391)6.6（向量流水时间计算），6.10（Amdahl定律/MFLOPS）1.7 第七章(P446)7.3、7.29（互连函数计算），7.6-7.14（互连网性质），7.4、7.5、7.26（多级网寻径算法），7.27（寻径/选播算法）word文档下载后可自由复制编辑1.8 第八章(P498)8.12（SISD/SIMD算法）1.9 第九章(P562)9.18（SISD/多功能部件/SIMD/MIMD算法）(注：每章可选1-2个主要知识点，每个知识点可只选1题。

有下划线者为推荐的主要知识点。

)word 文档 下载后可自由复制编辑2 例, 习题2.1 第一章(P33)例1.1,p10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多少？解：由题意可知：Fe=0.4, Se=10，根据Amdahl 定律SeFe Fe T To S n n +-==)1(1 56.164.01104.06.01≈=+=n Sword 文档 下载后可自由复制编辑例1.2,p10采用哪种实现技术来求浮点数平方根FPSQR 的操作对系统的性能影响较大。

2022年吉林大学数据科学与大数据技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案）一、选择题1、设16个处理器编号分别为0，1，2，...，15用Cube，互联函数时，第10号处理机与第（）号处理机相联。

A.11B.8C.14D.22、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。

3、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4、对汇编语言程序员透明的是（）A.I/O方式中的DMA访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断5、IBM360/91对指令中断的处理方法是（）A.不精确断点法B.精确断点法C.指令复执法D.对流水线重新调度6、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7、推出系列机的新机器，不能更改的是( )A.原有指令的寻址方式和操作码B.系统总线的组成C.数据通路宽度D.存贮芯片的集成度8、在计算机系统的层次结构中，机器被定义为（）的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序（固件）C.软件和固件D.软件和硬件9、在操作系统机器级，一般用（）程序（）作业控制语句。

A.汇编程序，翻译B.汇编程序，解释C.机器语言，解释D.机器语言，翻译10、（）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.阵列处理机二、填空题11、要实现两条指令在时间上重叠解释，首先需要付出________，其次，要处理好指令之间可能存在的________12、目前已有的向量处理机结构主要采用________和________两种结构。

第一章1.6 某台主频为400MHz 的计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执行数量和平均时钟周期数如下：求该计算机的有效CPI 、MIPS 和程序执行时间。

解：（1）CPI ＝(45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2) / 129500＝1.776 (或259460) （2）MIPS 速率＝f/ CPI ＝400/1.776 ＝225.225MIPS (或2595180MIPS) （3）程序执行时间= (45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2)／400=575μs1.9 假设某应用程序中有4类操作，通过改进，各操作获得不同的性能提高。

具体数据（1）改进后，各类操作的加速比分别是多少？（2）各类操作单独改进后，程序获得的加速比分别是多少？ （3）4类操作均改进后，整个程序的加速比是多少？ 解：根据Amdahl 定律SeFeFe S n +-=)1(1可得4类操作均改进后，整个程序的加速比：2.16)1(1≈+-=∑∑iii n S F F S1.10 第二章变长编码，哈夫曼编码第三章3.12 有一条指令流水线如下所示：（1）求连续输入10条指令的情况下，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？请采用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）本题主要考察对各功能段用时不等的线性流水线的性能计算公式的掌握情况。

2200(ns)2009200)10050(50t n t T maxki i =⨯++++=∆-+∆=∑=)1(1流水 )(ns 2201T nTP 1-==流水45.45%1154400TP ktTP E k1i i≈=⋅=∆⋅=∑= 注意：对于公式不能死记硬背，需要充分理解，注意公式的适用条件。

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:A2。

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：D3. 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：C4. 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:A5。

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：B6. 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：A7. 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:D8. 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:A9. 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。