02325計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)題含參考答案

1、第1頁共10頁02325計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1.多處理機(jī)上兩個程序段之間同時有先讀后寫和先寫后讀兩種數(shù)據(jù)相關(guān)，則A .交換串行B.不能并行執(zhí)行C.必須并行執(zhí)行D.順序串行2.輸入輸出系統(tǒng)硬件的功能對下面哪一類人員是透明的(A )A.應(yīng)用程序員B.操作系統(tǒng)程序員C.機(jī)器語言程序設(shè)計員D.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員3 .輸入流水線的指令既無局部性相關(guān)也沒有全局性相關(guān)，則(B )A .出現(xiàn)瓶頸B.可獲得高的吞吐率和效率C.可靠性提高D.流水線的效率和吞吐率惡化4.相對較好的處理浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的下溢的方法是(D )B .恒置 1 法D.查表舍入法5. 以下屬于操作級并行 SIMD 計算機(jī)的是A .陣列

2、處理機(jī)C.超標(biāo)量處理機(jī)6. 數(shù)據(jù)表示的含義是A .程序中的數(shù)據(jù)格式C.硬件能直接識別引用的數(shù)據(jù)類型7. 下面不是流水機(jī)器全局相關(guān)的處理方法的是A.采取延遲轉(zhuǎn)移C.猜測法8. 面向堆棧的尋址A. 能更好地支持向量的運(yùn)算B. 比面向寄存器的尋址訪問速度快C. 能更好地支持矩陣運(yùn)算D. 有利于子程序嵌套、遞歸調(diào)用參數(shù)、返回地址及現(xiàn)場的保存和恢復(fù)(D )B ,外部 r 重新啟動 r 程序性D .通路錯 r 程序性 rI/O r 重新啟動(C )B .機(jī)數(shù)可變的多處理機(jī)D.松耦合多處理機(jī)(B )C.截斷法(A )B.多處理機(jī)D.超流水線處理機(jī)(C )B.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.數(shù)據(jù)類型(B )B.堆棧法D.加快短循

3、環(huán)程序的處理(D )9. 中斷的優(yōu)先級由高到低的是A.程序性 f I/O機(jī)器校驗(yàn)C. I/O程序性掉電10. 多端口存儲器適合于連接A.機(jī)數(shù)很多的多處理機(jī)C.緊耦合多處理機(jī)11. 關(guān)于歸約機(jī)的描述正確的是A.歸約機(jī)不是基于數(shù)據(jù)流的計算模型第2頁共10頁B. 歸約機(jī)采用需求驅(qū)動，執(zhí)行的操作序列取決于對數(shù)據(jù)的需求C. 歸約機(jī)不是以函數(shù)式語言為機(jī)器語言第3頁共10頁D .歸約機(jī)采是 Von Neumann 型計算機(jī)12 .關(guān)于靜態(tài)流水線的描述正確的是（A ）A. 某一時間內(nèi)各段只能按一種功能聯(lián)接流水的多功能流水線B. 功能固定的流水線C. 各段之間的連接是固定不變D. 某一時間內(nèi)可執(zhí)行多種功能13

4、.多處理機(jī)機(jī)間互連采用總線形式的優(yōu)點(diǎn)是A)A.結(jié)構(gòu)簡單、造價低、可擴(kuò)充性好B.適用于處理機(jī)機(jī)數(shù)較多的場合C.系統(tǒng)增減模塊不方便D.沒有訪問公用總線的沖突14.位片處理是指計算機(jī)采用 _ 方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。A.字并位并B.字串位并C.字并位串D.字串位串(C)15.在主存一 Cache 地址變換過程中塊沖突率最低的是A.直接映像及其變換B.全相聯(lián)映像和變換C.組相聯(lián)映像及其變換D.都不是(B)16 .關(guān)于頁面替換算法描述正確的是A . FIF。能正確反映程序的局部性B . FIFO 不是根據(jù)過去使用情況預(yù)估未來C.隨機(jī)算法的主存命中率很高D. LRU 能正確反映程序的局部性(D)1718.計算

5、機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)由高到低分別為A.高級語言機(jī)器級，匯編語言機(jī)器級，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級，微程序機(jī)器級B. 高級語言機(jī)器級，應(yīng)用語言機(jī)器級，匯編語言機(jī)器級，微程序機(jī)器級C. 應(yīng)用語言機(jī)器級，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級，匯編語言機(jī)器級，操作系統(tǒng)機(jī)器級D. 應(yīng)用語言機(jī)器級，操作系統(tǒng)機(jī)器級，微程序機(jī)器級，傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級.除了分布處理、 MPP 和機(jī)群系統(tǒng)外，并行處理計算機(jī)按其基本結(jié)構(gòu)特征可分為流(A)水線計算機(jī)，陣列處理機(jī)，多處理機(jī)和A 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)B .控制流計算機(jī)C .機(jī)群系統(tǒng)D .數(shù)據(jù)流計算機(jī)(D)19.在 23x 23Delta 網(wǎng)絡(luò)中需要 2 x 2 交叉開關(guān)模塊個數(shù)為A . 6B. 12C. 24

6、D. 64(B)20 .通道程序執(zhí)行結(jié)束時引起的中斷是A . I/。中斷B.訪管中斷C.程序性中斷D.外部中斷(A)21(B)A. 專屬軟件范疇，與計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)無關(guān)B. 分屬于計算機(jī)系統(tǒng)各個層次C. 屬于用以建立一個用戶的應(yīng)用環(huán)境D. 屬于符號化的機(jī)器指令22.動態(tài)數(shù)據(jù)流機(jī)最突出的特點(diǎn)是使（C ）A. 數(shù)據(jù)流令牌無標(biāo)號B. 需要程序記數(shù)器來實(shí)現(xiàn)C. 令牌帶上標(biāo)號第4頁共10頁D. 同步由1 （Latch）寄存器來實(shí)現(xiàn)23. 多處理機(jī)上兩個程序段之間若有先寫后讀的數(shù)據(jù)相關(guān)，則（B ）A. 可以并行執(zhí)行B. 不可能并行C. 任何情況均可交換串行D. 必須并行執(zhí)行24.多處理機(jī)的各自獨(dú)立型操作系統(tǒng)

7、（D ）A. 要求管理程序不必是可再入的B. 適合于緊耦合多處理機(jī)C. 工作負(fù)荷較平衡D. 有較高的可靠性25 .輸入輸出系統(tǒng)硬件的功能對 是透明的。（B ）A. 操作系統(tǒng)程序員B. 應(yīng)用程序員C. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員D. 機(jī)器語言程序設(shè)計員26. “啟動 I/O ”指令是主要的輸入輸出指令，是屬于（ B ）A. 目態(tài)指令B. 管態(tài)指令C. 目態(tài)、管態(tài)都能用的指令D. 編譯程序只能用的指令27 .全相聯(lián)地址映象是指（A ）A. 任何虛頁都可裝入主存中任何實(shí)頁的位置B. 一個虛頁只裝進(jìn)固定的主存實(shí)頁位置C. 組之間是固定的，而組內(nèi)任何虛頁可以裝入任何實(shí)頁位置D. 組間可任意裝入，組內(nèi)是固定裝入28

8、. 屬于 MIMD 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。（C ）A. 各處理單元同時受同一個控制單元的管理B. 各處理單元同時接受同一個控制單元送來的指令C. 松耦合多處理機(jī)和多計算機(jī)D. 陣列處理機(jī)29 .設(shè) 16 個處理器編號分別為0, 1, 2, , , 15 用 Cube3互聯(lián)函數(shù)時，第 10 號處理機(jī)與第（D ）號處理機(jī)相聯(lián)。A.11B.8C.14D.230. 若輸入流水線的指令既無局部性相關(guān)，也不存在全局性相關(guān)，則（A ）A. 可獲得高的吞吐率和效率B. 流水線的效率和吞吐率惡化C. 出現(xiàn)瓶頸D. 可靠性提高31. “從中間開始”設(shè)計的“中間”目前多數(shù)在（A ）A. 傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級與操作系統(tǒng)機(jī)器級之間B

9、. 傳統(tǒng)機(jī)器語言機(jī)器級與微程序機(jī)器級之間第5頁共10頁C. 微程序機(jī)器級與匯編語言機(jī)器級之間D. 操作系統(tǒng)機(jī)器級與匯編語言機(jī)器級之間32.計算機(jī)中優(yōu)化使用的操作碼編碼方法是（D ）A.哈夫曼編碼B.ASCII 碼第6頁共10頁D.擴(kuò)展操作碼（C ）B.機(jī)器校驗(yàn)中斷D.外部中斷（C ）B.近期最久未用過算法D.頁面失效頻率算法（D ）B.頁面調(diào)度策略D.輔存的容量B.動態(tài)流水線是多功能流水線D.動態(tài)流水線只能是單功能流水線包括（D）加快短循環(huán)程序的執(zhí)行D.設(shè)置相關(guān)專用通路38.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用多級立方體網(wǎng)絡(luò)，二功能交換單元，級控制方式，這種網(wǎng)絡(luò)稱為（BA.Omega網(wǎng)絡(luò)B.交換網(wǎng)絡(luò)C.間接二進(jìn)制n方體

10、網(wǎng)絡(luò)D.數(shù)據(jù)變換網(wǎng)絡(luò)39.能實(shí)現(xiàn)作業(yè)、任務(wù)級并行的異構(gòu)型多處理機(jī)屬（C）A.SIMD B.MISD C.MIMD D.SISD40.系統(tǒng)程序員不.透明的應(yīng)當(dāng)是（B）A.Cache存儲器B.虛擬存儲器C.指令緩沖寄存器D.系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度、判斷改錯題（判斷下列各題正誤，正確的在題后括號內(nèi)打，錯誤的打“X”，并將錯誤的地方改正過來）。1 .就目前的狀況來看，M0 用微程序?qū)崿F(xiàn)改為：硬件（ X ）2 .同一種高級語言在不同廠家的機(jī)器上能完全通用改為：不能（X ）3.仿真是用微程序解釋（V）4.用標(biāo)志符數(shù)據(jù)表示會增加程序所占的主存空間（V ）5.通用寄存器機(jī)器對堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的支持是H

11、的改為：較差（ X ）6 .虛擬存儲器的管理方式主要有段式、頁式和段頁式3 種（V ）7.流水按處理的級別可以分為部件級、處理機(jī)級和系統(tǒng)級（V ）8.中斷現(xiàn)場包括軟件狀態(tài)和硬件狀態(tài)（V ）9.單級立方體網(wǎng)絡(luò)的最大距離為N+1 改為：n（ X ）10 .緊耦合多處理機(jī)其通訊速率 不受主存頻寬限制改為：受（ X ）11.就目前的狀況來看，M2 到 M5 大多使用 硬件實(shí)現(xiàn) 改為：軟件（ X）12 .不同高級語言的語法、語義結(jié)構(gòu)相同 改為：不同（ X ）13 .模擬是用機(jī)器語言程序解釋（V）C.BCD 碼33.指令執(zhí)行結(jié)果出現(xiàn)異常引起的中斷是A.輸入/輸出中斷C.程序性中斷34.以下不屬于堆棧型替換

12、算法的是A.近期最少使用算法C.先進(jìn)先出算法35.以下與虛擬存儲器的等效訪問速度無關(guān)的是A.頁地址流C.主存的容量36.以下說法不.正確的是（D）A.線性流水線是單功能流水線C.靜態(tài)流水線是多功能流水線37.流水處理機(jī)對全局性相關(guān)的處理不A.猜測法B.提前形成條件碼C.第7頁共10頁14 .采用標(biāo)志符會 k 指令的執(zhí)行速度改為：降低（ X ）15 .截斷法是將尾數(shù)超出機(jī)器字長的部分截去（V）16.“啟動 I/O ”指令屬于管態(tài)指令（V ）17.虛擬存儲器是因?yàn)橹鞔?冬滿足不了要求而引出的改為：容量（ X ）18 .流水線不出現(xiàn)斷流，不能獲得高效率改為：才能（ X ）19 .混洗交換單級網(wǎng)絡(luò)包含

13、全混和交換兩個互連函數(shù)（V）20 .松耦合多處理機(jī)較適合做粗粒度的并行計算（V）21 .對操作碼進(jìn)行優(yōu)化編碼時，在了解每種指令在程序中出現(xiàn)的概率后，使用 Huffman 算法構(gòu)造Huffman 樹，這樣獲得的 Huffman 編碼是唯一的。改為：不是唯一（X ）22.多處理機(jī)中，兩個程序段之間若同時有先寫后讀和先讀后寫2 種相關(guān)，以交換數(shù)據(jù)為目的時，則必須并行執(zhí)行，讀寫要完全同步，允許順序串行和交換串行。 改為：“不允許順序串行和交換串行”（X ）23 .計算機(jī)仿真適合在兩種結(jié)構(gòu)差距大的機(jī)器間運(yùn)用。改為：“差距不大”（X ）24 .主存空間數(shù)相關(guān)是 相間隔的兩條指令之間出現(xiàn)對主存同一單元要求先

14、寫而后讀的關(guān)聯(lián)。改為：“相鄰”（X ）25.由于 Cache 存貯器的地址變換和塊替換算法是用 軟件實(shí)現(xiàn)的,因此 Cache 存貯器對應(yīng)用程序 員是透明的，而且 Cache 對處理機(jī)和主存間的信息交往也是透明的。改為：“硬件” （X ）三、填空題I .弓 I 起中斷的各種事件稱為中斷源，中斷源向中斷系統(tǒng)發(fā)出請求中斷的申請，稱為 中斷請求 。2.邏輯地址 是程序員編程用的地址， 主存物理是程序在主存中的實(shí)際地址。3.輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出設(shè)備、設(shè)備 控制器及與輸入輸出操作有關(guān)的硬、軟 件。5.多功能流水線指的是同一流水線的各個階段之間可以有多種不同的 連接方式 以實(shí)現(xiàn)多種不同的運(yùn)算和功能。6.

15、集中式總線控制根據(jù)優(yōu)先次序的不同可以有 串行連接 、定時查詢和 獨(dú)立訪問三種不同方式。7 .頁式虛擬存儲器中，影響命中率的主要因素有頁面大小訪問頁地址流、替換算法 和分配給該程序的實(shí)頁數(shù)。8.解決重疊方式相關(guān)處理的兩種基本方法是 推后分析和設(shè)置相關(guān)專用通路 o9.按流水處理的級別可分為 部件級、處理機(jī)級和 系統(tǒng)級。10 .多處理機(jī)互聯(lián)一般采用總線形式、環(huán)形互聯(lián)、交叉開關(guān)或多端口存儲器等幾種形式。II .衡量流水線處理機(jī)的性能主要是 吞吐率、加速比 和 效率。12 .輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了3 個階段，相應(yīng)對應(yīng)于 3 種方式，即_程序控制 I/O_,直接存儲器訪問（DMA）及 I/O 處理機(jī)方式

16、 。13. N 個結(jié)點(diǎn)的混洗交換網(wǎng)絡(luò)中，最遠(yuǎn)的兩個入、 出端的二進(jìn)制編號是 全“0” 和一全“1 ”一,其最大距離為 2n-1。第8頁共10頁14 .按弗林（Michael J.Flynn）的觀點(diǎn)，計算機(jī)系統(tǒng)可分為 單指令流單數(shù)據(jù)流單指令流多數(shù)據(jù)流、多指令流單數(shù)據(jù)流和多指令流多數(shù)據(jù)流四大類。15.標(biāo)志符與每個數(shù)據(jù)相連，合存于同一存儲單元，用于描述單個數(shù)據(jù)的類型特征。16 .總線仲裁算法有：靜態(tài)優(yōu)先級算法、固定時間片算法、 動態(tài)優(yōu)先級 算法和 先來先服務(wù) 算法。17 .與重疊機(jī)器一樣，流水機(jī)器在遇到轉(zhuǎn)移 指令，尤其是 條件轉(zhuǎn)移 指 令時，效率也會顯著下降。18 .自定義數(shù)據(jù)表示包括標(biāo)志符 數(shù)據(jù)表

17、示和數(shù)據(jù)描述符 兩類。19. 在滿足通道設(shè)計流量不低于設(shè)備工作時的最大流量時，為使微觀上不丟失設(shè)備信息，可以加設(shè)一定容量的緩沖器 或動態(tài)提高響應(yīng)的優(yōu)先級 來彌補(bǔ)。20.流水線消除速度瓶頸的方法有瓶頸子過程 再細(xì)分 和瓶頸子過程 重復(fù)設(shè)置多套瓶頸段 兩種。四、簡答題1. 簡述計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)三者的相互關(guān)系。2&結(jié)構(gòu)的成、實(shí)現(xiàn)三者互不糊乩但又相互影響:相同結(jié)構(gòu)（如指令系琉相同）的計算機(jī)、 可以因速度不同而采用不同的組成匚同樣*一種組成可有多種不同的實(shí)現(xiàn)。反過來組成也會 留響結(jié)構(gòu),微程序控制就是個典型的例子通過改變控叫存儲器中的爆粹序就可改變系統(tǒng) 的機(jī)器指令,改變結(jié)機(jī)如果沒有組成技

18、術(shù)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)的進(jìn)展是不可能的。正因?yàn)槿绱?系坑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必縝結(jié)合應(yīng)用考慮,為軟件和的法的實(shí)現(xiàn)胃:供更多更好的支 持,同時考慮可能采用和椎備采用的組成我術(shù)早組成設(shè)計上面決定于詁構(gòu).下面受限于實(shí)現(xiàn)技術(shù)它然而它們是可以實(shí)現(xiàn)折的寧結(jié)構(gòu),組成和實(shí)現(xiàn)所包含的具體內(nèi)容隨不同時期及不同的計岸機(jī)系垸 4 諺既在某殘系 統(tǒng)中作為站構(gòu)的內(nèi)容，在另-嗎系統(tǒng)中可能是堀成和實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，軟件的硬化和硬件的軟化 都反映T&-事實(shí)宙2. 簡述頁式虛擬存儲器中的頁面失效和頁面爭用，并說明什么時候兩者同時發(fā)生，什么時候兩者不同時發(fā)生。答：要訪問的虛頁不在實(shí)際主存中時，就會發(fā)生頁面失效。當(dāng)頁面調(diào)入主存，主存中的頁面 位置全

19、部已被其它虛頁占用時，就會發(fā)生頁面爭用。當(dāng)分配給程序的內(nèi)存區(qū)已被全部占用之后，只要發(fā)生頁面失效，就一定會發(fā)生頁面爭用。 反之，發(fā)生頁面失效，并不會發(fā)生頁面爭用。3. 簡述多處理機(jī)的基本特點(diǎn)答：多處理機(jī)具有兩臺以上的處理機(jī) ，在操作系統(tǒng)控制下通過共享的主存或輸入 /輸出子系 統(tǒng)或高速通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊.結(jié)構(gòu)上多個處理機(jī)用多個指令部件分別控制，通過機(jī)間互連網(wǎng)絡(luò)通訊；算法上不只限于處理向量數(shù)組 ，還要實(shí)現(xiàn)更多通用算法中的并行 ；系統(tǒng)管理上要更 多地依靠軟件手段，有效解決資源分配和管理，特別是任務(wù)分配，處理機(jī)調(diào)度，進(jìn)程的同步和 通訊等問題。4. 簡述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和機(jī)器的數(shù)據(jù)表示之間的關(guān)系答：數(shù)據(jù)表示是數(shù)據(jù)結(jié)

20、構(gòu)的組成元素，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要通過軟件映像變換成計算機(jī)所具有的各種數(shù)據(jù)第9頁共10頁表示來實(shí)現(xiàn)。不同的數(shù)據(jù)表示可為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)提供不同的支持，表現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)效率和方便性上不同。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)表示是軟件和硬件之間的交界面。5 .簡述采用 RISC 結(jié)構(gòu)后可以帶來的好處（P93 ）答：采用 RISC 結(jié)構(gòu)后可以帶來的好處主要有以下幾個方面：(1) 、簡化指令系統(tǒng)設(shè)計，適合 VLSI 實(shí)現(xiàn)。(2) 、提高計算機(jī)的執(zhí)行速度和效率。(3) 、降低設(shè)計成本，提高系統(tǒng)的可靠性。(4) 、可直接支持高級語言的實(shí)現(xiàn)，簡化編譯程序的設(shè)計。6. 簡述在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中，中斷系統(tǒng)的軟硬件功能是怎樣分配的？為什么這樣分配？答：中斷響應(yīng)的速度要求快，所以一般用硬件實(shí)現(xiàn)。中斷的處理過程比較多樣化，有的可能 比較復(fù)雜，所以一般用軟件來實(shí)現(xiàn)，但可以增加某些硬件支持。在中斷響應(yīng)過程中，中斷現(xiàn)場的保存和恢復(fù)用硬件實(shí)現(xiàn) (只保存最重要、最基本通用的硬件狀態(tài))，以保證有較快的中斷響應(yīng)速度。另一部分現(xiàn)場，需要根據(jù)中斷處理要求保存的內(nèi)容及中斷的具體處