02325计算机系统结构复习题(含参考答案)

1、02325计算机系统结构复习题 （含参考答案）02325计算机系统结构复习题 一、单项选择题1 .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 （c ）A.交换串行B.不能并行执行C.必须并行执行D.顺序串行2 .输入输出系统硬件的功能对下面哪一类人员是透明的（A ）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3 .输入流水线的指令既无局部性相关也没有全局性相关，则（B ）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4 .相对较好的处理浮点数尾数的下溢的方法是（D ）A.舍入法B.恒置1法C.截断法D.查表舍

2、入法5 .以下属于操作级并行SIMD计算机的是（A ）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6 .数据表示的含义是（C ）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7 .下面不是流水机器全局相关的处理方法的是（B ）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8 .面向堆栈的寻址（D ）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9 .中断的优先级由高到低的是（D ）A.程序性fl/Of机器校验B.外部一重新启动一程序性C

3、. I/O一程序性一掉电D.通路错一程序性-1/0一重新启动10 .多端口存储器适合于连接（C ）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11 .关于归约机的描述正确的是（B ）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12 .关于静态流水线的描述正确的是（A ）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13 .多处理机机间互连采用总线形式的

4、优点是（A ）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14 .位片处理是指计算机采用 方式对数据进行处理。（C ）A.字并位并B.字串位并C.字并位串D.字串位串15 .在主存一Cache地址变换过程中块冲突率最低的是（B ）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16 .关于页面替换算法描述正确的是（D ）A. FIFO能正确反映程序的局部性B. FIFO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D. LRU能正确反映程序的局部性17 .计算机系统的层次结构由高到低分别为（A

5、）A.高级语言机器级，汇编语言机器级，传统机罂语言机器级，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.应用语言机耦级，操作系统机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级18 .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（D ）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19 .在Z'XZ'elta网络中需要2X2交叉开关模块个数为（B ）A. 6B. 12C. 24D. 6420 .通道程序执行

6、结束时引起的中断是（A ）AI/O中断 B.访管中断C.程序性中断D.外部中断21 .计算机使用的语言是（B ）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22 .动态数据流机最突出的特点是使（C ）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23 .多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则（B ）A.可以并行执行B.不可能并行C.任何情况均可交换串行D.必须并行执行24 .多处理机的各自独立型操作系统（D ）A.要求管理程序不必是可再入的B.适合于紧耦

7、合多处理机C.工作负荷较平衡D.有较高的可靠性25 .输入输出系统硬件的功能对 是透明的。（B ）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26 .“启动I/O”指令是主要的输入输出指令，是属于（ B ）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27 .全相联地址映象是指（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28 . 属于MIMD系统结构。（C ）A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理B.各处理单

8、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29 .设16个处理器编号分别为0, 1,2,，15用Cubes互联函数时，第10号处理机与第（D 号处理机相联。A.ll B.8C.14D.230 .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 ）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31 .“从中间开始”设计的“中间”目前多数在（A ）A.传统机密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32 .计算机中优化使

9、用的操作码编码方法是（D ）A.哈夫曼编码B. ASCII码C. BCD码D,扩展操作码33 .指令执行结果出现异常引起的中断是A.输入/输出中断C.程序性中断34 .以下不属于堆栈型替换算法的是A.近期最少使用算法C.先进先出算法(C )B.机器校验中断D.外部中断 (C )B.近期最久未用过算法D.页面失效频率算法35 .以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是B.页面调度策略D.辅存的容量B.动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D )A.页地址流C.主存的容量36 .以下说法不正确的是(D )A.线性流水线是单功能流水线C.静态流水线是多功能流水线37 .流水处理机对全

10、局性相关的处理不包括(A.猜测法 B.提前形成条件码C.加快短循环程序的执行D.设置相关专用通路38 .拓扑结构用多级立方体网络，二功能交换单元，级控制方式，这种网络称为(B )A. Omega网络B.交换网络C.间接二进制n方体网络 D.数据变换网络39 .能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属(C )A. SIMD B. MISD C. MIMD D. SISD40 .系统程序员不透明的应当是(B )A. Cache存储器 B.虚拟存储器C.指令缓冲寄存器D.系列机各档不同的数据通路宽度三、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

11、 .逻辑地址是程序员编程用的地址，一主存物理是程序在主存中的实际地址。3 .输入输出系统包括输入输出设备、设备控制谣及与输入输出操作有关的_硬、软一件。5 .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连接方式以实现多种不同的_运算和功能。6 .集中式总线控制根据优先次序的不同可以有一串行连接、定时查询和一独立访问 一三种不同方式。7工,页为虚墀储器中，影响命中率的主要因莪镇眄林一访问页地址流、替换算法 和分配给该程序的_巽页数08 .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 o9 .按流水处理的级别可分为一部件级、处理机级和一系统颦6V工。10 .多处理

12、机互联一般采用总线形式一、环形互联、交叉开关或多端 口存储 器_等几种形式。H.衡量流水线处理机的性能主要是吞吐率、加速比 和一效率 o12 .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_J/O处理机方式。13 . N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_全"0"_和_全“1” 其最大距离为2n4。14 .按弗林(Michael J.Flynn)的观点，计算机系统可分为一单指令流单数据流单指令流多 数据流、多指令流单数据流和一多指令流多数据流_四大类.15 .标志符与每个数据相连，合存于一同一

13、存储单元用于描述单个数据的一类型特征一_16 .总线仲费算造有:静态魁级算法、固定时间片算法、动态优先级算 法和一先来先服务算法。任W/4任17 .与重叠机器一样，流水机器在遇到一转移指令,尤其是一条件转移 指令时，效率也颦驾为18 .自定义数据表示包括一标志符数据表示和一数据描述符 两类。19 .在满足通道设嬖:不嚼魄缙的最大流量时，为使微观上不丢失设 以加J 一定容量 的缓冲器_或动态提高响应的_来弥补。和瓶颈子过程_重氮鳖矍缪瞿霸舞鬟颈子过程一 再细 分,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。28.结构、组成、实现三者互不相同，但又相互影响:相同结构（如指令系统相同

14、）的计算机， 可以因速度不同而采用不同的组成同样,一种组成可有多种不同的实现。反过来，组成也会 影响结构稀程序控制就是一个典型的例子。通过改变控制存储器中的微翼序就可改变系统 的机器指令，改变结枸,如果没看组成技术的进步,结构的进展是不可能的。正因为如此，系统结构的设计必须结合应用考虑，为软件和算法的实现提供史多更好的支 持，同时考虑可能枭用和准备采用的组成技术。组成设计上面决定于结构，下面受限于实现技术。然而它用是可以实现折襄权衡的。结构、组成和实现所包含的具体内容随不同时期及不同的计算机系统有差异，在某些系 统中作为结构的内容，在另一些系烧中可能是缎成和实现的内容。软件的馁化和陵件的软化

15、都反映了这一事实32.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，主存中的页面 位置全部已被其它虚页占用时，就会发生页面争用。当分配给程序的内存区已被全部占用之后，只要发生页面失效，就一定会发生页面争用。反之，发生页面失效，并不会发生页面争用。4 .简述数据结构和机器的数据表示之间的关系答；数据表示是数据结构的组成元素，数据结构要通过软件映像变换成计算机所具有的各种数 据表示来实现。不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便 性上不同.数据结构和数据

16、表示是软件和硬件之间的交界面。5 .简述采用R工SC结构后可以带来的好处（P93）答：采用RISC结构后可以带来的好处主要有以下几个方面：（1）s简化指令系统设计，适合VLS工实现.（2）、提高计算机的执行速度和效率。（3）、降低设计成本，提高系统的可靠性。（4）可直接支持高级语言的实现，简化编译程序的设计.6 .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？答：中断响应的速度要求快，所以一般用硬件实 现。中断的处理过程比较多样化，有的可能比较 复杂，所以一般用软件来实现，但可以增加某些硬件支持。在中断响应过程中，中断现场的保存 和恢复用硬件实现（只保存最重要、最基

17、本通用 的硬件状态），以保证有较快的中断响应速度。 另一部分现场，需要根据中断处理要求保存的内 容及中断的具体处理等用软件实现，以提高灵活 性。第11页共10页7 .简述为实现指令重登解释所采取的办法并简单分析其特点。答:为实现指令重叠解释所采取的办法主要有:方法1: 让操作数和指令分别存放在两个独立编址且可同时访问的存储器中。优点：有利于实现指 令的保护。缺点：主存总线控制复杂，软件设计 麻烦。方法2：指令和操作数混存在多体交叉主存结构中, 只要指令和操作数不在一个分体时就在一个主 存周期取得。优点：实现上简单，开销少。缺点: 当指令和操作数在同一体时无法重叠。方法3：增设FIFO工作的指令

18、缓冲寄存器。当主存 空闲时预取下几条指令到指缓。优点：微操作可 分成分析指令和执行指令两部分。缺点：数据相 关问题。8 .简述标志符数据表示的主要优点.答：（1）简化了指令系统和程序设计；（2）简化了 编译程序；（3）便于实现一致性校验；（4）能由硬 件自动变换数据类型;（5）支持数据库系统的实现 与数据类型无关的要求;（6）为软件调试和应用软 件开发提供了支持。9 .简述控制驱动的控制流方式的特点?答:控制驱动的控制流方式的特点是：通过访问共享存储单元让数据在指令之间传递；指令的执行 顺序隐含于控制流中，可以显式地使用专门的控 制操作符来实现并行处理，指令执行顺序受程度 计数器的控制，即受控制令牌所支配。10 .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？答：处理器编号二进制码P2 Pi Po(O<=i<=2)当第i级(0<=i<=2)为直连状态时,不能在P2 Pi Po的P.取反的入、出端处理器之间通信，其 他的巧可以不变，