1、第 1 页 共 8 页02325 计 算 机 系 统 结 构 复 习 题一 、 单 项 选 择 题1按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法，CRAY-1 属于 ( )ASISD BSIMDCMISD DMIMD2浮点数尾数基值 rm=8，以 rm 为基的尾数位数 m=2，则可表示的规格化最大尾数值为( )A B164 18C D78 6343多处理机上两个程序段之间同时有先读后写和先写后读两种数据相关，则 （ ）A交换串行 B不能并行执行C必须并行执行 D顺序串行4输入输出系统硬件的功能对下面哪一类人员是透明的 （ ）A应用程序员 B操作系统程序员C机器语言程序设计员 D系统结构设计人员
2、5输入流水线的指令既无局部性相关也没有全局性相关，则 （ ）A出现瓶颈 B可获得高的吞吐率和效率C可靠性提高 D流水线的效率和吞吐率恶化6多端口存储器适合于连接 （ ）A机数很多的多处理机 B机数可变的多处理机C紧耦合多处理机 D松耦合多处理机7关于归约机的描述正确的是 （ ）A归约机不是基于数据流的计算模型B归约机采用需求驱动，执行的操作序列取决于对数据的需求C归约机不是以函数式语言为机器语言D归约机采是 Von Neumann 型计算机8.指令执行结果出现异常引起的中断是 ( )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9.以下不属于堆栈型替换算法的是 ( )A.近期
3、最少使用算法 B.近期最久未用过算法C.先进先出算法 D.页面失效频率算法10相对较好的处理浮点数尾数的下溢的方法是 （ ）A舍入法 B恒置 1 法C截断法 D查表舍入法第 2 页 共 8 页11以下属于操作级并行 SIMD 计算机的是 （ ）A阵列处理机 B多处理机C超标量处理机 D超流水线处理机12数据表示的含义是 （ ）A程序中的数据格式 B数据结构C硬件能直接识别引用的数据类型 D数据类型13下面不是流水机器全局相关的处理方法的是 （ ）A采取延迟转移 B 堆栈法C猜测法 D加快短循环程序的处理14面向堆栈的寻址 （ ）A能更好地支持向量的运算B比面向寄存器的寻址访问速度快C能更好地支
4、持矩阵运算D有利于子程序嵌套、递归调用参数、返回地址及现场的保存和恢复15中断的优先级由高到低的是 （ ）A程序性I/O机器校验 B外部重新启动 程序性CI/O程序性掉电 D通路错程序性I/O 重新启动16关于静态流水线的描述正确的是 （ ）A某一时间内各段只能按一种功能联接流水的多功能流水线B功能固定的流水线C各段之间的连接是固定不变D某一时间内可执行多种功能17计算机使用的语言是 ( )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18页式虚拟存储器的替换算法要解决的问题是( )A虚地址到辅存实地址的变换B虚地址
5、到主存实地址的变换C用户虚页号到主存实页号的变换D当产生页面失效时，选择主存中哪个页作为被替换的页19动态数据流机最突出的特点是使 ( )A.数据流令牌无标号B.需要程序记数器来实现C.令牌带上标号D.同步由门(Latch) 寄存器来实现20多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则 ( )A.可以并行执行B.不可能并行C.任何情况均可交换串行第 3 页 共 8 页D.必须并行执行21 多处理机机间互连采用总线形式的优点是 （ ）A结构简单、造价低、可扩充性好 B适用于处理机机数较多的场合C系统增减模块不方便 D没有访问公用总线的冲突 22位片处理是指计算机采用_方式对数据进行处理。
6、（ ）A字并位并 B字串位并C字并位串 D字串位串23.指令间“一次重叠” 是指( )A.任何时候只是“取指k+1” 与“分析k”重叠B.任何时候只是“分析k+1” 与“执行k”重叠C.“取指k+2”、 “分析k+1” 与“ 执行k”重叠D.若“分析k+1”比“执行k”提前结束，则“执行k+1”可与“ 执行k” 重叠24在主存 Cache 地址变换过程中块冲突率最低的是 （ ）A直接映像及其变换 B全相联映像和变换C组相联映像及其变换 D都不是25关于页面替换算法描述正确的是 （ ）AFIFO 能正确反映程序的局部性 BFIFO 不是根据过去使用情况预估未来C随机算法的主存命中率很高 DLRU
7、 能正确反映程序的局部性26计算机系统的层次结构由高到低分别为 （ ）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27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 （ ）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28.下列 CRAY-1 的两条向量指令的执行方式，叙述正确的是（ ）V1V2+V3V4V1
8、*V5A.有源 Vi 冲突，只能串行B.没有源 Vi 冲突，可以交换执行顺序C.没有功能部件冲突，有 Vi 冲突，但可以链接D.没有功能部件冲突和源 Vi 冲突，可以并行29.ILLIAC IV 是一种（ ）A.多处理机 B.阵列处理机C.流水线处理机 D.指令重叠处理机30在 2323Delta 网络中需要 22 交叉开关模块个数为 （ ）A6 B12 C24 D64第 4 页 共 8 页31通道程序执行结束时引起的中断是AI/O 中断 B访管中断 C程序性中断 D外部中断32多处理机的各自独立型操作系统 ( )A.要求管理程序不必是可再入的B.适合于紧耦合多处理机C.工作负荷较平衡D.有较
9、高的可靠性33输入输出系统硬件的功能对_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34 “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35全相联地址映象是指 ( ) 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 36_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.
10、松耦合多处理机和多计算机D.阵列处理机37设 16 个处理器编号分别为 0，1，2，15 用 Cube3 互联函数时，第 10 号处理机与第( )号处理机相联。A.11 B.8 C.14 D.238若输入流水线的指令既无局部性相关，也不存在全局性相关，则 ( )A.可获得高的吞吐率和效率B.流水线的效率和吞吐率恶化C.出现瓶颈D.可靠性提高39.“从中间开始”设计的“中间”目前多数在 ( )A.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间B.传统机器语言机器级与微程序机器级之间C.微程序机器级与汇编语言机器级之间D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间40.以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是 (
11、)A.页地址流 B.页面调度策略C.主存的容量 D.辅存的容量第 5 页 共 8 页二 、 判 断 改 错 题 （ 判 断 下 列 各 题 正 误 ， 正 确 的 在 题 后 括 号 内 打“ ”， 错 误 的 打 “”， 并 将 错 误 的 地 方 改 正 过 来 ） 。1就目前的状况来看，M0 用微程序实现 （ ）2同一种高级语言在不同厂家的机器上能完全通用 （ ）3仿真是用微程序解释 （ ）4用标志符数据表示会增加程序所占的主存空间 （ ）5通用寄存器机器对堆栈数据结构实现的支持是较好的 （ ）6虚拟存储器的管理方式主要有段式、页式和段页式 3 种 （T）7流水按处理的级别可以分为部件级
12、、处理机级和系统级 （ T ）8中断现场包括软件状态和硬件状态 （ T ）9单级立方体网络的最大距离为 N+1 （ ）10紧耦合多处理机其通讯速率不受主存频宽限制 （ ）11就目前的状况来看，M2 到 M5 大多使用硬件实现 （ ）12不同高级语言的语法、语义结构相同 （ ）13模拟是用机器语言程序解释 （ ）14采用标志符会提高指令的执行速度 （ ）15截断法是将尾数超出机器字长的部分截去 （ ）16 “启动 I/O”指令属于管态指令 （ T ）17虚拟存储器是因为主存速度满足不了要求而引出的 （ F ）18流水线不出现断流，不能获得高效率 （ F ）19混洗交换单级网络包含全混和交换两个互
13、连函数 （ ）20松耦合多处理机较适合做粗粒度的并行计算 （ ）21对操作码进行优化编码时，在了解每种指令在程序中出现的概率后，使用 Huffman 算法构造 Huffman 树，这样获得的 Huffman 编码是唯一的。 ( ) 22.多处理机中，两个程序段之间若同时有先写后读和先读后写 2 种相关，以交换数据为目的时，则必须并行执行，读写要完全同步，允许顺序串行和交换串行。 ( ) 23计算机仿真适合在两种结构差距大的机器间运用。 ( )24主存空间数相关是相间隔的两条指令之间出现对主存同一单元要求先写而后读的关联。( F )25由于 Cache 存贮器的地址变换和块替换算法是用软件实现的
14、，因此 Cache 存贮器对应用程序员是透明的，而且 Cache 对处理机和主存间的信息交往也是透明的。( F )三 、 填 空 题1引起中断的各种事件称为_ 中断源_，中断源向中断系统发出请求中断的申请，称为_中断请求_。2_是程序员编程用的地址， _是程序在主存中的实际地址。3.提高计算机系统并行性的主要技术途径有时间重叠、_和_。4输入输出系统包括输入输出设备、设备_及与输入输出操作有关的_件。第 6 页 共 8 页5超长指令字(VLIW)结构是将_和_两者相结合。6.页式虚拟存贮器把_空间和_空间都机械等分成相同大小的页面。7多功能流水线指的是同一流水线的各个阶段之间可以有多种不同的_
15、连接方式_以实现多种不同的_运算或功能_。8集中式总线控制根据优先次序的不同可以有_串行链接_、定时查询和_独立请求_三种不同方式。9.多处理机机间互连一般采用_、_、交叉开关形式和多端口存储器形式等。10页式虚拟存储器中，影响命中率的主要因素有页面大小、_程序地址流_和分配给该程序的_主存页数_。11解决重叠方式相关处理的两种基本方法是_推后分析_和设置_相关专用通路_。12按流水处理的级别可分为_部件级_、处理机级和_系统级_。13.按多功能流水线的各段能否允许同时用于多种不同功能联接流水，可把流水线分为_流水线和_流水线。14.总线仲裁算法有：_算法、_算法、动态优先级算法和先来先服务算
16、法。15多处理机互联一般采用_、环形互联、交叉开关或_等几种形式。16衡量流水线处理机的性能主要是_吞吐率、加速比_和_ 效率_。17.用_解释实现软件移植的方法称为模拟；用_直接解释另一种机器指令系统的方法称为仿真。18输入输出系统的发展经历了 3 个阶段，相应对应于 3 种方式，即_程序控制 I/O_，直接存储器访问(DMA)及_I/O 处理机_。19N 个结点的混洗交换网络中，最远的两个入、出端的二进制编号是_和_，其最大距离为 2n-1。20.在层次化存储系统中，Cache 是最高层次的_部件。21按弗林(Michael J.Flynn)的观点，计算机系统可分为_单指令流多数据流、多指
17、令流单数据流和_四大类。22标志符与每个数据相连，合存于_，用于描述单个数据的_。23总线仲裁算法有：静态优先级算法、固定时间片算法、_动态优先级_算法和_先来先服务_算法。24.计算机的中断可分为_、外部中断和软件中断。25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。第 7 页 共 8 页26自定义数据表示包括_数据表示和_两类。27.精简指令系统设计思想是简单的指令能执行得更快以及指令系统只由 的指令组成。28在满足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息，可以加设_数据缓冲器_或动态提高响应的_优先级_来弥补。29流水
18、线消除速度瓶颈的方法有瓶颈子过程_再细分_和瓶颈子过程_并联_两种。30.实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、_和_。四 、 简 答 题1简述计算机系统结构、组成和实现三者的相互关系。2简述页式虚拟存储器中的页面失效和页面争用，并说明什么时候两者同时发生，什么时候两者不同时发生。答：要访问的虚页不在实际主存中时，就会发生页面失效。当页面调入主存时，主存中的页面位置全部已被其他虚页占用时，就会发生页面争用。当分配给程序的内存已被全部占用之后，只要发生页面失效，就一定会发生页面争用。反之，发生页面争用，并不会发生页面失效。3简述为实现指令重叠解释所采取的办法并简单分析其特点。4简述多处理
19、机的基本特点5简述数据结构和机器的数据表示之间的关系6对于采用级控制的三级立方体网络，当第 i 级(0=i=2)为直连状态时，不能实现哪些结点之间的通信？为什么？7简述采用 RISC 结构后可以带来的好处8简述在现代计算机系统中，中断系统的软硬件功能是怎样分配的？为什么这样分配？9简述标志符数据表示的主要优点。10简述控制驱动的控制流方式的特点?五 、 综 合 题1.有某模型机共有 7 条指令 I1I7，它们的使用频度分别为：0.40，0.25，0.20，0.05，0.04，0.03，0.03。(1)利用 Huffman 算法，给出 Huffman 编码和平均码长。(2)给出 Huffman
20、扩展码编码。2一个段页式虚拟存储器。虚地址有 2 位段号、2 位页号、11 位页内位移（按字编址），主存容量为 32K 字。每段可有访问方式保护，其页表和保护位见题 2 表_1 所示。题 2 表_1第 8 页 共 8 页段号 0 1 2 3访问方式 只读 可读/执行 可读/写/执行 可读/写虚页 0 所在位置 实页 9 在辅存上 页表不在主存内 实页 14虚页 1 所在位置 实页 3 实页 0 页表不在主存内 实页 1虚页 2 所在位置 在辅存上 实页 15 页表不在主存内 实页 6虚页 3 所在位置 实页 12 实页 8 页表不在主存内 在辅存上(1)此地址空间中共有多少个虚页？(2)当程序中遇到题 2 表_2 情况时, 写出由虚地址计算出实地址。说明哪个会发生段失效、页面或保护失效。题 2 表_2方式 段 页 页内位移取数取数取数存数存数存数转移至此取数取数转移至此0130211023113110320011020474214100505603、设程序有 T 个任务，在 A、B 两台处理机组成的多处理机上运行。每个任务在 A 处理机上执行的时间为 E，在 B 处理机上执行的时间为 2E，不考虑机间通讯时间，问如何分配任务，可使系统总执行时间最短？总执行时间最短为多少？
