2022年北京理工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A

2022年北京理工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A

一、选择题

　　1、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

　　2、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.有较高的可靠性

　　3、在计算机系统的层次结构中，机器被定义为()的集合体

　　A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构

　　B.硬件和微程序(固件)

　　C.软件和固件

　　D.软件和硬件

　　4、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

　　5、虚拟存储器常用的地址映象方式是( )

　　A.全相联

　　B.段相联

　　C.组相联

　　D.直接

　　6、块冲突概率最高的Cache地址映象方式是( )

　　A.段相联

　　B.组相联

　　C.直接

　　D.全相联

　　7、下列说法中不正确的是()

　　A.软件设计费用比软件重复生产费用高

　　B.硬件功能只需实现一次，而软件功能可能要多次重复实现

　　C.硬件的生产费用比软件的生产费用高

　　D.硬件的设计费用比软件的设计费用低

　　8、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

　　9、传统机器语言机器级，是用()来()机器指令。

　　A.硬件，翻译

　　B.编译程序，翻译

　　C.微指令程序，解释

　　D.微指令程序，翻译

　　10、IBM360/91属于()

　　A.向量流水机 B.标量流水机 C.阵列流水机 D.并行流水机

　　11、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

　　12、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

　　13、在尾数下溢处理方法中，平均误差最大的是()

　　A.截断法

　　B.舍入法

　　C.恒置"1"法

　　D.ROM查表法

　　14、计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级相对顺序正确的应当是()。

　　A.汇编语言机器级，操作系统机器级，高级语言机器级

　　B.微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级

　　C.传统机器语言机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级

　　D.汇编语言机器级，应用语言机器级，高级语言机器级

　　15、浮点数尾数下溢处理时，最大误差最大，但下溢处理不需要时间，平均误差又趋于0的方法是( )。

　　A.截断法

　　B.舍入法

　　C.ROM查表法

　　D.恒置"1"法

二、填空题

　　16、操作码的表示方法通常有3种，即________、________和扩展编码。

　　17、Cache系统的加速比是命中率H和________与________比值的函数

　　18、Cache存贮器是增加辅助________件，使之速度接近于Cache的，容量是存的。

　　19、实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、________和________

　　20、页面调度的两种方式________和________

　　21、多计算机互连网络中的通信模式有________和________

　　22、并行性概念包含________性和________性。

　　23、指令由________和________组成。

　　24、Cache存贮器采用组相联的映象规则是组间________映象，组内各块间________映象。

　　25、输入输出设备的异步性、实时性、与________三个特点是现代计算机系统必须具备的共同特性。

三、判断题

　　26、超标量功能流水线能完成执行多种指令的功能。()

　　27、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去服务算法。()

　　28、计算机仿真用微程序解释，计算机模拟用机器语言解释。()

　　29、时间是衡量计算机性能的主要标准。()

　　30、延迟转移技术是RISC关键技术之一。()

　　31、异构机群的负载均衡任务优化调度问题可以描述为：寻找一个映射关系，将任务图TG映射到机群图PC，使作业时间最短。()

　　32、指令的重叠解释，既可加快程序的解释，又能加快指令的解释。()

　　33、在一种机器的系统结构上实现另一种机器的指令系统，采用模拟方法比采用仿真方法更快捷。()

　　34、超长指令字()VLIW)结构是将水平型微码和超标量处理两者相结合。()

　　35、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。()

四、名词解释

　　36、时间重叠：

　　37、向后(前)兼容：

　　38、可靠性：

　　39、写后写冲突：

　　40、单功能流水线：

　　41、多体交叉存储器：

五、简答题

　　42、简述RISC指令集结构的设计原则。

　　43、减少流水线分支延迟的静态方法有哪些?

　　44、表示寻址方式的主要方法有哪些?简述这些方法的优缺点。

　　45、说明IBM SP2的体系结构特点。

　　46、简述Tomasulo算法的基本思想。

六、综合题

　　47、采用排队锁和fetch-and-increment重新实现栅栏同步，并将它们分别与采用旋转锁实现的栅栏同步进行性能比较。

　　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、指令流水线由取指令、分析指令和执行指令3个部件构成，每个部件经过的时间为△t，连续流入12条指令。分别画出标量流水处理机以及ILP均为4的超标量处理机、超长指令字处理机、超流水处理机的时空图，并分别计算它们相对于标量流水处理机的加速比。