[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%