2022年东北大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B

一、选择题

  1、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

  2、以下说法中，不正确的是,软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例会：( )

  A.提高解题速度

  B.提高硬件利用率

  C.提高硬件成本

  D.减少所需要的存贮器用量

  3、利用时间重叠概念实现并行处理的是( )。

  A.流水处理机

  B.多处理机

  C.并行(阵列)处理机

  D.相联处理机

  4、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( )。

  A.传统机器语言级与操作系统机器级之间

  B.传统机器语言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

  5、浮点数尾数基值rm=8，尾数数值部分长6位，可表示的规格化最小正尾数为( )

  A.0.5

  B.0.25

  C.0.125

  D.1/64

  6、流水机器对全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

  7、最能确保提高虚拟存贮器访主存的命中率的改进途径是( )

  A.增大辅存容量

  B.采用FIFO替换算法并增大页面

  C.改用LRU替换算法并增大页面

  D.改用LRU替换算法并增大页面数

  8、Cache存贮器常用的地址映象方式是( )。

  A.全相联映象

  B.页表法映象

  C.组相联映象

  D.段页表映象

  9、CRAY-I的流水线是( )

  A.多条单功能流水线B.一条单功能流水线C.多条多功能流水线D.一条多功能流水线

  10、计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为( )。

  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

  11、计算机中优化使用的操作码编码方法是( )。(书上为扩展编码法)

  A哈夫曼编码

  B ASCII码

  C BCD码

  D扩展操作码

  12、下列关于标量流水机的说法不正确的是( )

  A.可对标量数据进行流水处理

  B.没有向量数据表示

  C.不能对向量数据进行运算

  D.可以对向量、数组进行运算

  13、计算机组成设计不考虑( )。

  A.专用部件设置

  B.功能部件的集成度

  C.控制机构的组成

  D.缓冲技术

  14、1TFLOPS计算机能力，1TBYTE/S的I/O带宽和( )称为计算机系统的3T性能目标。

  A，1TBYTE 硬盘容量

  B.1TBYTE 软盘容量

  C.1TBYTE 主存容量

  D.A和B

  15、不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括( )。

  A.用统一的高级语言

  B.用统一的汇编语言

  C.模拟

  D.仿真

二、填空题

  16、CPU写Cache不命中时，除写入主存外，同时还将含该字的主存块调入Cache。称此分配法为 分配法。

  17、寻径的基本原则是： 或

  18、在理想情况下，超标量超流水线处理机执行程序的速度是 和 的乘积。

  19、Cache存贮器地址映象大多采用 映象或 映象，以利于实现。

  20、虚拟存贮器是增加辅助 件。使主、辅存形成整体，速度接近于 存的。容量是辅存的。

  21、操作码的表示方法通常有3种，即 、 和扩展编码。

  22、指令由 和 组成。

  23、虚拟存贮器主要是为解决主存 满足不了要求发展出来的。

  24、动态多级互连网络可分为 和 非阻塞网3种类型。

  25、在Cache存贮器中，CPU每次写Cache的同时，也写入主存，称这种更新主存块内容的方法为 法。

三、判断题

  26、浮点数尾数下溢处理采用舍入法还是恒置"1"法，对计算机系统结构是不透明的。( )

  27、页面失效请求可以在每条指令执行到末尾时检测，以便在此时看是否调页。( )

  28、对概率不等的事件用Huffman编码，其具体编码不唯一，但平均码长肯定是唯一的，且是最短的。( )

  29、系列机应用软件应做到向前兼容，力争向下兼容。( )

  30、多数I/O系统的结构应面向操作系统设计，考虑如何在操作系统与I/O系统之间进行合理的软、硬件功能分配。( )

  31、分布系统以分布为特征，用真实处理机替代虚拟处理机，其并行性是属于并发性。( )

  32、磁盘设备在数据传送时，数据宽度宜采用单字或单宇节。( )

  33、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。( )

  34、系列机低档低价格，但性能太低;高档机高性能，但价格太高。因此，为获得高性能价格比，应尽可能购置性能价格比高的中档机。( )

  35、超标量功能流水线能完成执行多种指令的功能。( )

四、名词解释

  36、CPI：

  37、BHT：

  38、写更新协议：

  39、顺序流水线：

  40、处理机级流水线：

  41、LRU：

五、简答题

  42、 在“Cache—主存”层次中，主存的更新算法有哪两种?它们各有什么特点?

  43、指令中表示操作数类型的方法有哪几种?

  44、简述流水线技术的特点。

  45、试比较可用于动态互连的总线、交叉开关和多级互连网络的硬件复杂度和带宽。

  46、可采用哪些方法来提高向量处理机的性能?

六、综合题

  47、11、根据需要展开下面的循环并进行指令调度，直到没有任何延迟。指令的延迟如表4.4。

  LOOP: L.D F0,0(R1)

  MUL.D F0,F0,F2

  L.D F4,0(R2)

  ADD.D F0,F0,F4

  S.D F0,0(R2)

  DSUBI R1,R1,#8

  DSUBI R2,R2,#8

  BNEZ R1,LOOP

  48、一个具有32台处理机的系统，对远程存储器访问时间是2000ns。除了通信以外，假设计算中的访问均命中局部存储器。当发出一个远程请求时，本地处理机挂起。处理机的时钟周期时间是10ns，假设指令基本的CPI为1.0(设所有访存均命中Cache)。对于下述两种情况：

  (1)没有远程访问;

  (2)0.5%的指令需要远程访问。试问前者比后者快多少?

  49、设某个字节多路通道的设备选择时间Ts为9.8μs，传送一个字节的数据所需的时间TD为0.2μs。若某种低速外设每隔500μs发出一次传送请求，那么，该通道最多可连接多少台这种外设?

  50、计算机系统中有三个部件可以改进，这三个部件的部件加速比为：

  部件加速比1=30; 部件加速比2=20; 部件加速比3=10

  (1)如果部件1和部件2的可改进比例均为30%，那么当部件3的可改进比例为多少时，系统加速比才可以达到10?

  (2)如果三个部件的可改进比例分别为30%、30%和20%，三个部件同时改进，那么系统中不可加速部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少?

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