《计算机体系结构》模拟题答案

发布时间:2023-12-01 15:12:35浏览次数:10
[试题分类]: 65 计算机体系结构1. 什么是虚拟存贮器?答案: 主存-辅存存贮层次的扩展。应用程序员可以使用比实际存贮器大的多的虚拟程序空间编制程序,不用作任何修改就可以以接近主存的速度运行。2. 在计算机系统结构中,按______的角度将计算机划分为多级层次结构。答案:使用语言3. 机器级的实现技术主要有______和______两种实现技术。答案:解释|翻译4. 开发并行性的途径主要有______、______和______三种。答案:时间重叠|资源重复|资源共享5. 按弗林分类法,SIMD 的含义是______。答案:单指令流多数据流6. 程序在主存中的定位技术分为______和______。答案:静态再定位|动态再定位7. 指令操作码优化的目的是______。使操作码平均码长最短的编码为______。答案:使指令的平均字长最短|哈夫曼编码8. 指令系统的改进有______和______两个发展与改进方向答案:增强指令功能|简化指令功能9. 高速磁盘机适合于连接到______通道上。答案:选择10.一个两级存贮层次,第一级的存取时间为 8ns,第二级的存取时间为 60ns。若要使平均访问时间为 10ns,则命中率应该为______。答案:96%11. 在页式虚拟存储器中,______映像规则的实页冲突概率最低。答案:全相联12. 为实现 Cache 的一致性,可以采用的方法有______和______两种。答案:写回法|写直达法13. 从流水线具有的功能上,可以将流水线分为______和______ 两种。答案:单功能|多功能 14. 在流水执行方式中,解决局部相关主要有______和______两种措施。答案:推后读|设置相关专用通路15. 多机系统指的是______和______。答案:多处理机系统|多计算机系统16. 多机系统的耦合度可以分为______、______和______三种。答案:最低耦合|松散耦合|紧密耦合17. 软件和硬件在逻辑功能上是等价的。答案:正确18. 数据结构属于软件,数据表示属于硬件。答案:正确40. 主存必须足够大,以存放下整个程序。答案:错误41. 命中率越高,取得指令或数据的速度越快。答案:正确43. 并行处理机主要采用时间重叠方法实现并行。答案:错误44. 存储系统和存储器是一回事。答案:错误45. 多计算机系统属于 MIMD。答案:正确1. 系列机必须做到的软件兼容是______。A.前兼容,并向上兼容B. 向后兼容,并力争向上兼容C. 向前兼容,并向下兼容D. 向后兼容,并力争向下兼容答案:B2. 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. 辅存地址D. 指令地址答案:B 3. Cache 对______是透明的。A. 系统程序员B. 应用程序员C. 系统设计人员D. A 和 BE. A 和 C答案:D4. 下列不属于 RISC 主要技术的是______。A、流水线技术B、延时转移技术C、优化编译系统设计的技术D、多种寻址技术答案:D5. 数相关可以发生在______。A、主存B、通道C、通用寄存器D、A 和 BE、A 和 C答案:E6. 非线性流水线指的是______。A、一次运算使用流水线的多个功能部件B、一次运算多次使用流水线的某些功能部件C、流水线的某些功能部件在运算中的作用不同D、流水线的功能部件在运算中的组合不同答案:B7. 设原始冲突向量为 C=(10100101)。若选择间隔 2 拍将第二个任务输入流水线,则新的冲突向量为______。A、10100101B、10101011C、10101101D、11011010答案:C8. 在计算机系统的层次结构中,下列四个级别的机器由下向上应怎样排列?(1)汇编语言机器(2)微程序控制机器(3)传统机器语言机器 (4)操作系统机器A、(2)(3)(4)(1)B、(2)(4)(3)(1)C、(3)(2)(1)(4)D、(1)(2)(3)(4)答案:A9. 关于流水线,下列哪种说法是错误的?A、可以实现多条指令的重叠执行B、使用延迟转移技术可以减少流水性能的损失C、条件转移指令不会影响已经预取的指令D、瓶颈功能段会影响流水线的性能答案:C59. 设备号1 2 3 4 5 6传输速率(KB/s)50 50 40 25 25 10某字节多路通道连接 6 台外设,其数据传输速率分别如表中所示:1.各设备提出请求的时间间隔为多少?2.当所有设备同时要求传输数据时,对该通道的实际最大流量为多少?3.若让通道的极限流量等于实际最大流量,通道的工作周期为多少?答案: 1. 设备 1:1/50=20μs 设备 2:1/50=20μs设备 3:1/40=25μs设备 4:1/25=40μs设备 5:1/25=40μs设备 6:1/10=100μs2. 实际最大流量=50+50+40+25+25+10=200KBps3. 极限流量=实际流量=200KBps,工作周期=1/200=5μs60. 指令I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10频度0.20 0.25 0.15 0.08 0.07 0.06 0.05 0.05 0.05 0.04一台模型机有 10 条指令,各指令的使用频度如表:试分别用哈夫曼编码和具有两种码长的扩展操作码为其编码,并计算它们的平均码长分别比定长操作码减少多少?答案: 10 条指令,定长码长=4 位首先构造哈夫曼树。哈夫曼编码平均码长=∑Pi*Li =3.04 位, 比定长码长减少 4-3.04=0.96 位设计 2 和 5 两种码长操作码。平均码长=∑Pi*Li =3.2 位,比定长码长减少 4-3.2=0.8 位61. 某页式虚拟存贮器上运行的程序有 5 个虚页,其页地址流为4,5,3,2,5,1,3,2,5,1,3。采用 LRU 替换算法。1.用堆栈对该页地址流模拟一次,画出模拟过程,并标出实页数分别为 3,4,5 时的命中情况。2.为获得最高命中率,应分配给该道程序几个虚页?其可能的最高命中率是多少?答案: 1. 2. 应分配 4 个实页。最高命中率=6/11=54.55%62. 设指令由取指、分析、执行三个子部件组成,每个子部件的经过时间为 Δt,连续执行 9 条指令。1.请画出度 m=3 时超标量处理机的工作时空图。2.请画出度 m=3 时超流水线处理机的工作时空图。答案: 1. 2. 63. 用一条 5 个功能段的浮点加法流水线计算: 。假设每个功能段的延迟时间均相等,流水线的输出端与输入端有直接数据通路,而且设置有足够的缓冲器。要求用尽可能短的时间完成计算。1.画出该流水线的时空图2.计算该流水线的实际吞吐率3.计算该流水线的加速比4.计算该流水线的效率答案: 1.123456789123456789123456789超标量时空图 2. 实际吞吐率=9/21Δt(2 分)3. 加速比=(9×5Δt)/21Δt =2.144. 效率=(9×5Δt)/(5×21Δt)=43%64. t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6S1 √ √S2 √ √S3 √ √S4 √某动态流水线有 S1、S2、S3、S4 段,其预约表如表:1.确定禁止表 F 和初始冲突向量 C2.画出该流水线的状态图,找出最佳调度方案,计算最大吞吐率3.按此调度方案输入 10 个任务,其实际吞吐率为多少?答案: 1. 禁止向量为:(2,4,6)。初始冲突向量 C=(101010)2. 状态图a8a7a1a3a5a10a9F1 F2 f3 F4 F5 F6F2F1F4F3F7F6F5F8F8F7F2112345a2a4a6 最佳调度方案:(3,5)计算最大吞吐率=1/4Δt3. 输入 10 个任务,其实际吞吐率=7/18=39%
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