计算机系统结构复习资料、名词解释1. 时间局部性【答案】时间局部性是指最近访问过的代码是不久将被访问的代码2. 空间局部性【答案】空间局部性是指那些地址上相邻近的代码可能会被一起访问3. 物理地址空间【答案】主存储器中所有存储字构成的物理地址空间 。
4. 从执行程序的角度看，并行性等级可分为哪些？【答案】指令内部并行、指令级并行、任务级或过程级并行、作业或程序级并行5. CPI【答案】每条指令平均时钟周期数其中h =指令i 在程序中执行的次数 6. 从机器（汇编）语言程序员看，以下哪些是透明的？指令地址寄存器；指令缓冲器；时标发生器；条件码寄存器；乘法器；主存地址 寄存器；磁盘外设；先行进位链；移位器；通用寄存器；中断字寄存器【答案】透明的有：指令缓冲器、时标发生器、乘法器、先行进位链、移位器7. 高位存储交叉存取【答案】用存储器地址的高位指明存储体的体号， 而低位用于指明存储体的体内 地址。
8. 直接映射高速缓存组织的优缺点【答案】直接映射的优点在于硬件比较简单， 不需要相联查找，不需要页面替换 算法，因而成本较低且速度较高。
缺点是命中率较低。
9. 写回【答案】在M +i 中的修改延迟到M 中正在修改的字被替换或从 M 中消除后才进行。
10. 虚拟地址空间【答案】应用程序员用来编写程序的地址空间，这个地址空间非常大。
11. 动态互连网络【答案】设臵有源开关，可以根据需要借助控制信号对连接通路加以重新组合实 CPI=CPU 寸钟周期数/IC （指令的条数） n(CPI i *=i 丄 IC12．向量横向处理方式【答案】向量计算是按行的方式自左向右横向的进行。
13．动态流水线【答案】在同一时间内，多功能流水线的各段可以按照不同的方式连接，同时执行多种功能。
其中流水线中各个功能部件不能发生冲突。
14．程序中的数据相关【答案】数据相关指在执行本条指令的过程中，如果用到的指令、操作数、变址偏移量等是前面指令的执行结果，则必须等待前面的指令执行完成，并把结果写到主存或通用寄存器中之后，本条指令才能开始执行。
可以采取设臵专用数据通路、延迟执行等方法来解决数据相关。
15．超标量处理机【答案】一般具有多于一条的流水线，一台m 度的超标量处理机可同时发射m 条指令，指令的发射等待时间为 1 个时钟，指令的并行度为m。
16．缺页【答案】缺页是指如果所需要的页面在页表中找不到，则报告缺页。
缺页表示所访问的页面还没有装入主存储器中。
17．物理地址空间【答案】主存储器中所有存储字构成的物理地址空间。
18．结点度【答案】与节点相连接的边（即链路或通道）数19．超流水线处理机【答案】一般具有一条k段的超流水线，一台n度的超流水处理机可以同时发射一条指令，指令的发射等待时间为1/n 个时钟周期，每个时钟周期共发射n 条指令。
指令的并行度为n。
20．虚拟通道【答案】是 2 个结点间的逻辑链，它是由源结点的片缓冲区，结点间的物理通道以及接收结点的片缓冲区组成。
21．全相联高速缓存组织的优缺点【答案】全相联的优点是提供最大的灵活性，可以实现较好的块替换策略，以减少块的冲突。
缺点是检索过程昂贵，需要的硬件成本比较高。
22.SMF多处理机【答案】SMP为共享存储型多处理机，也称为对称型多处理机。
23.虚拟地址空间【答案】应用程序员用来编写程序的地址空间，这个地址空间非常大。
24.动态互连网络【答案】设臵有源开关，可以根据需要借助控制信号对连接通路加以重新组合实现25.向量纵横处理方式【答案】横向处理和纵向处理相结合的方式。
26.向量和标量的平衡点【答案】为了使向量硬件设备和标量设备的利用率相等，一个程序中向量代码所占的百分比就是向量和标量的平衡点。
27.在流水线处理机当中，可能有哪几种操作数据相关？【答案】写读相关，写写相关，读写相关。
28.超标量超流水线处理机【答案】一般具有多于1条的超流水线，一台m,n度的超标量超流水处理机可以同时发射m条指令，指令的发射等待时间为1/n个时钟周期，每个时钟周期共发射mn 条指令，指令的并行度为mn30. 采用系列机方法实现软件移植的途径适用于什么场合？【答案】采用系列机方法在具有相同系统结构的各种机器之间实现软件移植，一般是一个厂家生产的机器。
31. 软件和硬件在什么意义上是等效的。
【答案】功能。
32. 有效缩短指令中地址码的长度，主要采用的有哪些方法？【答案】1) .用间址寻址方式缩短地址码长度2) .用变址寻址方式缩短地址码长度3) .用寄存器间接寻址方式缩短地址码长度是最有效的方法33. 超流水线处理机【答案】一般具有一条k段的超流水线，一台n度的超流水处理机可以同时发射一条指令，指令的发射等待时间为1/n个时钟周期，每个时钟周期共发射n条指令。
指令的并行度为n o34. 组相联高速缓存组织的优点【答案】组相联可以提供较好的性能价格比，替换策略可以更加经济地实现，相联检索实现容易，设计灵活可以获得更高的高速缓存的命中率。
35．高速缓存块【答案】从主存储器到高速缓存信息传送的单位36．应用程序员用来编写程序的地址空间，称为什么地址空间？【答案】虚拟地址空间。
37. 在中断处理过程中，需要关闭CPU中断使之不能响应其他任何中断源的中断请求几次？【答案】 2 次。
38. 根据在同一时间内是否能连成多种方式, 多功能流水线可以分为哪两种？【答案】静态流水线动态流水线。
39. 基本输入输出方式有哪三种？【答案】程序控制输入输出方式、中断输入输出方式、直接存储器访问（DMA）方式。
40. 存储器的主要性能参数【答案】存取时间,存储器容量, 每字节成本, 传输带宽, 传输单位41. 互连网络【答案】互连网络是一种由开关元件按照一定的拓扑结构和控制方式构成的网络用来实现计算机系统内部多个处理机或多个功能部件之间的小相互连接。
42. cache 一致性有哪两种策略？【答案】写直达和写回。
43. 在流水线处理机当中，可能有哪几种操作数据相关？【答案】写读相关, 写写相关, 读写相关。
44 向量处理机有那两种最基本的结构？【答案】存储器-- 存储器结构寄存器-- 寄存器结构。
二、选择题1. SISD 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【答案】A2■下列那种存储设备需要编址？A. 通用寄存器B. 主存储器C. 输入输出设备D. Cache存储器【答案】A,B,C3.对计算机系统结构，下列（）是透明的。
A. 浮点数据表示B. 指令系统C. 访冋方式保护D. 阵列运算部件【答案】D4■下列（）兼容方式对系列机来说是必须做到的。
A. 向前兼容B. 向后兼容C. 向上兼容D. 向下兼容【答案】B5. 假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每- 段的执行时间分别为厶t、2. ：t和3凤，顺序执行n条指令至少需要花费的时间为:A. 3nAtB. 2MtC. 6 ntD. n t【答案】C6. 以下关于程序控制输入输出方式的说法哪些是正确的？A. 灵活性不够好B. 外围设备与CPU是异步工作关系C. 用于连接高速外围设备D. 处理机可以采用轮流循环测试方式【答案】B,D8.下述几个需要解决的问题中，那个是向量处理机所最需关心的？A. 计算机指令的优化技术B. 设计满足运算器带宽要求的存储器C. 如何提高存储器的利用率，增加存储器系统的容量D. 纵横处理方式的划分问题【答案】B10. 下面说法那种不正确？A. 采用Huffman编码一定不会比其他编码方法效率低B. 采用RISC —定比CISC的效率高C. 在任何情况下，增加标志符一定减少程序所占用的存储空间D. 以上的说法都不正确【答案】B,C,D11. MISD 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【答案】C12. 设有两个浮点数，x=-0.875X 21, y=0.625X 22,设尾数3位，符号位1位，阶码2位，阶符1位，通过补码运算求出z=x-y的二进制浮点规格化结果。
A. 0011011B. 1101101C. 1011001D. 1011011【答案】D13. 下面哪些项是RISC的关键技术?A. 延时转移技术B. 重叠寄存器窗口技术C. 指令流调整技术D. 指令取消技术【答案】ABCD14. 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【答案】A,C15. 假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一段的执行时间均为--t，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为（假设仅有“取指令”和“分析”可重叠并假设n足够大）：A. 3nAtB 2Mt3C. n.：t2D. n过【答案】B16 •以下哪种通道的实际流量是连接在这个通道上的所有设备的数据传输率之和？A字节多路通道B. 选择通道C. 数组多路通道【答案】A17.—个二级虚拟存储器，CPU访问主存和辅存的平均时间分别为 1 11 s和1ms. 经实测，此虚存平均访问时间为100 i s.下面那种方法不能够使得该平均值减小？A. 增加辅存的容量B. 采用较好的页面替换算法C. 增加主存的容量D. 选择合适的页面大小【答案】A18.有关半性能向量长度，下面哪种说法正确？A. 该值是最大性能的一半B. 该值越大说明向量计算机性能越好C. 该值是为达到一半最大性能所需要的向量长度D. 该值必须是整数，计算的时候应该向下取整【答案】C19.RISC思想主要是基于什么样的目的?A. 减少指令的平均执行周期数B. 减少指令的复杂程度C. 减少硬件的复杂程度D. 便于编译器编写【答案】A20.星形网络的网络直径和链路数分别为（）和（）A. N-1B. N/2C. 2D. N（N-1）/2【答案】C A21.为了提高向量处理机的性能，会采用一些特殊的技术，下面那一项不是提高向量处理机性能而采用的技术？A. 链接技术B. 向量递归技术C. cache缓存技术D. 稀疏矩阵的处理技术【答案】C22.x=-0.875X 21, y=0.625X 22,设尾数3位，符号位1位，阶码2位，阶符1位,通过补码运算求出z=x-y的二进制浮点规格化结果是A. 1011011B. 0111011C. 1001011D. 以上都不是【答案】A24. 选择以下四个过程在通道工作过程中的正确顺序：1）组织I/O操作2）向CPL发中断请求3）编制通道程序4）启动I/O通道A. 1234B. 3412C. 4321D. 2314【答案】B25. 假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一段的执行时间分别为氏、2氏和3氏，顺序执行n条指令至少需要花费的时间为：A. 3n tB. 2MtC. 6 ntD. n t【答案】C26. 对输入输出系统的组织产生决定性影响的是哪些基本要求？1）异步性2）同步性3）分时性4）实时性5）设备相关性6）设备无关性A. 2,3,5B. 1,4,6C. 2,4,6D. 1,3,5【答案】B27. —条4段流水线，每段执行时间为1ns,求该流水线执行100条指令最大效率为：A. 100%B. 96.2%C. 97.1%D. 388%【答案】C28. 看下述程序段：k：R5=R2k+1:R0=R1 XR4k+2：R2=R5+ 1k+3：R4=R0XR3k+4：R3=R4-1K+5:k和k+2之间发生的是什么数据相关I. 先写后读相关II. 写-写相关III. 先读后写相关A. 只有IB. 只有I、IIC. 只有I、山D. 以上都不对【答案】C29. 星形网络的网络直径和链路数分别为（）和（）。
