计算机系统结构期末考试题目
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计算机系统结构考试试题一、选择题(每题 2 分,共 40 分)1、以下关于计算机系统结构的说法中,错误的是()A 计算机系统结构是指计算机系统的软、硬件的界面B 计算机系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配C 计算机系统结构是指计算机系统的概念性结构和功能特性D 计算机系统结构与计算机组成和计算机实现无关2、提高并行性的技术途径不包括()A 时间重叠B 资源重复C 资源共享D 增加指令3、指令流水线中出现数据相关时,通常采用的解决办法不包括()A 停顿B 分支预测C 数据旁路D 指令预取4、以下关于存储系统的说法中,正确的是()A Cache 是为了弥补主存速度的不足B 虚拟存储器是为了扩大主存容量C 相联存储器是按地址访问的D 主存是按内容访问的5、以下关于中断的说法中,错误的是()A 中断是指计算机在执行程序过程中,遇到突发事件而中断当前程序的执行B 中断响应的过程包括关中断、保存断点、识别中断源、保护现场等C 中断向量是中断服务程序的入口地址D 中断处理的过程包括恢复现场、开中断、返回原程序等6、以下关于总线的说法中,错误的是()A 总线是连接计算机各部件的公共信息传输线B 总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线C 同步总线的传输效率高于异步总线D 总线的带宽等于总线的时钟频率乘以总线的宽度7、以下关于输入输出系统的说法中,正确的是()A 程序查询方式的效率最高B 中断方式需要 CPU 不断查询设备状态C DMA 方式可以直接在内存和外设之间传输数据D 通道方式的功能比 DMA 方式强大8、以下关于多处理机系统的说法中,错误的是()A 多处理机系统是指由两个或两个以上的处理机组成的计算机系统B 多处理机系统的并行性比单处理机系统高C 多处理机系统的通信方式包括共享存储器和消息传递D 多处理机系统的性能只取决于处理机的数量9、以下关于流水线的说法中,正确的是()A 流水线的段数越多,流水线的效率越高B 流水线的吞吐率与流水线的段数无关C 流水线的加速比等于流水线的段数D 流水线的效率与任务的类型有关10、以下关于 RISC 指令集的说法中,错误的是()A RISC 指令集的指令长度固定B RISC 指令集的指令格式种类少C RISC 指令集的寻址方式简单D RISC 指令集的指令功能强大11、以下关于 CISC 指令集的说法中,正确的是()A CISC 指令集的指令长度可变B CISC 指令集的指令格式种类多C CISC 指令集的寻址方式复杂D 以上都是12、以下关于超标量技术的说法中,错误的是()A 超标量技术是指在一个时钟周期内同时发射多条指令B 超标量技术可以提高指令的并行度C 超标量技术需要增加硬件的复杂度D 超标量技术可以在任何指令集架构上实现13、以下关于向量处理机的说法中,正确的是()A 向量处理机是专门用于处理向量数据的计算机B 向量处理机的运算速度比标量处理机快C 向量处理机的并行性主要体现在指令级并行D 以上都是14、以下关于存储层次的说法中,错误的是()A 存储层次的目的是为了提高存储系统的性能价格比B 存储层次的性能由命中率、访问时间和失效开销决定C 增加 Cache 的容量可以提高命中率D 降低主存的访问时间可以提高存储层次的性能15、以下关于虚拟存储器的说法中,正确的是()A 虚拟存储器的容量等于主存容量加上辅存容量B 虚拟存储器的页面大小是固定不变的C 虚拟存储器的地址转换是由硬件完成的D 虚拟存储器的页面替换算法对系统性能有很大影响16、以下关于多总线结构的说法中,错误的是()A 多总线结构可以提高系统的性能B 多总线结构可以增加系统的可靠性C 多总线结构可以减少系统的成本D 多总线结构可以提高系统的可扩展性17、以下关于 I/O 接口的说法中,正确的是()A I/O 接口是 CPU 与外设之间的桥梁B I/O 接口可以实现数据格式的转换C I/O 接口可以实现数据缓冲和锁存D 以上都是18、以下关于 DMA 控制器的说法中,错误的是()A DMA 控制器可以接管总线控制权B DMA 控制器可以在内存和外设之间直接传输数据C DMA 控制器可以减少 CPU 的干预D DMA 控制器可以提高系统的并行性19、以下关于通道的说法中,正确的是()A 通道是一种具有特殊功能的处理器B 通道可以实现对 I/O 设备的统一管理C 通道可以提高系统的 I/O 性能D 以上都是20、以下关于计算机系统性能评价的说法中,错误的是()A MIPS 是衡量计算机性能的常用指标之一B MFLOPS 是衡量浮点运算性能的指标C 基准测试程序可以用来评价计算机系统的性能D 计算机系统的性能只取决于硬件的性能二、填空题(每题 2 分,共 20 分)1、计算机系统结构的经典定义是由提出的。
题一11.计算机系统结构的层次结构由高到低分别为应用语言机器级,高级语言机器级,汇编语言机器级,操作系统机器级,传统机器语言机器级,微程序机器级12.计算机系统弗林(Flynn)分类法,把计算机系统分成单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流(SIMD)、多指令单数据流和多指令多数据流四大类。
13.透明指的是客观存在的事物或属性从某个角度看不到,它带来的好处是简化某级的设计,带来的不利是无法控制。
22.数据结构和数据表示之间是什么关系?确定和引入数据表示的基本原则是什么?数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。
数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。
数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现,所以数据表示是数据结构的组成元素。
(2分)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不同。
数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。
(2分)除基本数据表示不可少外,高级数据表示的确定和引入遵循以下原则:(1)看系统的效率有否提高,是否减少了实现时间和存储空间。
(2)看引入这种数据表示后,其通用性和利用率是否高。
15.引入数据表示的两条基本原则是:一看系统的效率有否提高;二看数据表示的通用性和利用率是否高。
13.计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现,包括机器级内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。
计算机实现指的是计算机组成的物理实现,。
21、软件和硬件在什么意义上是等效的?在什么意义上是不等效的?逻辑上等效,性能、价格、实现难易程度上不一样。
22.说明翻译和解释的区别和联系.区别:翻译是整个程序转换,解释是低级机器的一串语句仿真高级机器的一条语句。
联系:都是高级机器程序在低级机器上执行的必须步骤。
19.计算机系统结构也称计算机体系结构,指的是传统机器级的系统结构。
它是软件和硬件/固件的交界面,是机器语言汇编语言程序设计者或编译程序设计者看到的机器物理系统的抽象。
填空题1.从2002年以来,计算机性能年增长率下降到了约30%。
其主要原因是:①大功耗问题;②可以进一步有效地开发指令级并行性已经很少;③存储器访问速度提高缓慢。
2. 可移植性是指一个软件可以不经修改或者只需少量修改就可以由一台计算机移植到另一台计算机上运行。
实现可移植性常用方法有3种:系列机,模拟与仿真,统一高级语言。
2.通用存放器型指令集构造计算机在灵活性与提高性能方面有明显优势。
主要表达在①存放器访问速度比存储器快;②对编译器而言,能更加容易有效地分配与使用存放器;③存放器可以用来存放变量。
3.MIPS数据寻址方式只有立即数寻址与偏移量寻址。
4.向量处理机构造由所采用向量处理方式决定。
有两种典型构造;存储器-存储器型构造与存放器-存放器型构造。
5.Cache-主存层次工作由硬件实现,对系统程序员是透明。
6.降低Cache不命中率最直接方法是增加Cache容量。
不过,这种方法不但会增加本钱,而且还可能增加命中时间,这种方法在片外Cache中用得比拟多。
7.大多数磁盘阵列组成可以由以下两个特征来区分:数据穿插存放粒度、冗余数据计算方法以及在磁盘阵列中存放方式。
8.时延与带宽是用来评估互连网络性能两个根本指标。
时延包括通信时延与网络时延。
9.计算机系统可分为SISD、SIMD、MISD与MIMD四类,许多早期并行处理机是SIMD计算机,近年来,MIMD已经成为通用多处理机系统构造选择。
这是因为MIMD具有灵活性,并且MIMD能充分利用现有微处理器性价比优势。
判断题1.从计算机语言角度,系统构造把计算机系统按功能划分成多级层次构造,其中,第2级是操作系统虚拟机,第3级是汇编语言虚拟机。
〔错〕2.计算机系统中提高并行性3种途径中,资源重复是在并行性概念中引入时间因素,加快硬件周转而赢得时间。
〔错〕3.指令集构造中采用多种寻址方式可能会增加实现复杂度与使用这些寻址方式指令CPI。
〔对〕4.指令条数多,通常超过200条,是设计RISC原那么之一。
《计算机系统结构》期末考试复习题一、选择题:1、我们称由(B )实现的机器为虚拟机器。
A、硬件B、软件C、微程序D、固件2、计算机系统结构设计者所关心的是(C )所看到的的计算机结构。
A、硬件设计人员B、逻辑设计人员C、机器语言或汇编语言程序员D、高级语言程序员3、计算机组成是计算机系统结构的(B )。
A、硬件实现B、逻辑实现C、软件实现D、以上三种4、在计算机系统设计时,为了提高系统性能,应当注意(A )。
A、加快经常性使用指令的执行速度B、要特别精心设计少量功能强大的指令B、要减少在数量上占很小比例的指令的条数D、要加快少量指令的速度5、SIMD计算机可以处理(D )。
A、多指令流、单数据流B、单指令流单数据流C、多指令流多数据流D、单指令流多数据流6、在提高CPU性能的问题上,从系统结构角度,可以(C )。
A、提高时钟频率B、减少程序指令条数C、减少每条指令的时钟周期数D、减少程序指令条数和减少每条指令的时钟周期数7、冯.诺依曼计算机是(B )。
A、以存储器为中心B、以CPU为中心C、以处理输入/输出危重点D、以存储器与计算器为中心8、解决软件移植最好的办法就是(C )。
A、采用模拟方法B、采用仿真的方法C、采用统一高级语言D、采用统一标准设计计算机结构9、对计算机系统结构,下列透明的是(A )。
A、数据总线宽度B、浮点数表示C、CPU寄存器个数D、存储器的编址方法10、以下对系统程序员不透明的是(B )。
A、系列机各档不同的数据通路宽度B、虚拟存储器C、指令缓冲寄存器D、存储器读写缓冲寄存器11、在浮点数表示中,尾数的位数多少主要影响( B )。
A、表数范围B、表数精度C、表数效率D、运算实现容易程度12、当浮点数的尾数基值为(A )时,其表数效率最高(假如不考虑隐藏位)。
A、16B、8C、4D、213、当浮点数的尾数基值为( D )时,其表数精度最高,表数范围最大。
A、2B、8C、16D、2或414、当浮点数的尾数用原码表示,基值为2,阶码用移码表示,基值为2时,若尾数部分占23位(不含符号位),阶码占8位(含符号位),则表示的最大负数和最大正数分别为( C )。
2022年齐齐哈尔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(有答案)一、选择题1、在操作系统机器级,一般用()程序()作业控制语句。
A.汇编程序,翻译B.汇编程序,解释C.机器语言,解释D.机器语言,翻译2、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3、对系统程序员不透明的应当是( )。
A.Cache存贮器XB.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存贮器4、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5、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()四种不同的结构。
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6、"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、直接执行微指令的是( )A.汇编程序B.编译程序C.硬件D.微指令程序9、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、外部设备打印机适合于连接到( )。
2022年哈尔滨师范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(有答案)一、选择题1、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2、在流水机器中,全局性相关是指( )。
A.先写后读相关B.先读后写相关C.指令相关D.由转移指令引起的相关3、下列说法正确的是()A."一次重叠"是一次解释一条指令B."一次重叠"是同时解释相邻两条指令C.流水方式是同时只能解释两条指令D."一次重叠"是同时可解释很多条指令4、费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分类,这里的多倍性指()。
A.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令流是数据流的多少倍。
B.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的数据流是指令流的多少倍。
C.系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。
D.A和B5、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6、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7、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现。
8、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9、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10、对机器语言程序员透明的是( )。
《计算机体系结构》期末考试A卷(总分:100分,时间:100分钟)姓名:专业:学号:学习中心:一、填空题(每空1分,共14分)1.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种,它们分别是:全向量方式,直接相联方式,组相连方式。
2.虚拟存储器的三种管理方式是段式管理,页式管理和段页式管理。
3.从主存的角度来看,“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度,而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系,数据相关冲突可分为读与写(RAM)、写与读(WAR)和写与写(WAW)三种类型。
5.当代计算机体系结构的概念包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容二、名词解释(每题2分,共16分)计算机体系结构:计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。
其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩,如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。
兼容机:兼容机,就是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。
简单点说,就是非厂家原装,而改由个体装配而成的机器,其中的元件可以是同一厂家出品,但更多的是整合各家之长的计算机。
写直达法:写直达法一般指全写法。
全写法(write-through):又称写直达法、写穿法,透写法,Cache使用方式之一。
高速缓冲存储器:高速缓冲存储器(Cache)其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM,一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术,也有快取记忆体的名称。
高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多,接近于CPU的速度。
在计算机存储系统的层次结构中,是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。
它和主存储器一起构成一级的存储器。
高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。
2022年黑龙江科技大学软件工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)一、选择题1、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2、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3、计算机系统结构不包括()A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据表示4、在系统结构设计中,提高软件功能实现的比例会( )。
A.提高解题速度B.减少需要的存贮容量C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比5、输入输出系统硬件的功能对()是透明的。
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、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8、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9、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10、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.段页表映象二、填空题11、虚拟存贮器按映象算法不同,存贮管理方式有段式、________ 和________式3种。
12、程序在时间上的局部性表现在,最近未来要用的信息可能就是现在正在使用的信息,这是因为程序中有________循环13、浮点数尾数基值增大。
福建师大网络教育学院《计算机体系结构》期末复习题系别_________ 班级_________ 姓名__________ 学号__________一、填空题(每空1分)1.按照弗林(Flynn)分类法,计算机系统可以分为4类:SISD计算机、______计算机、_______计算机和_______计算机。
2. 改进之后的冯•诺依曼计算机的只要特点是__________。
3. 当前计算机系统中的存储系统是一个层次结构,其各层分别为__________。
4.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种,它们分别是:__________、__________、__________。
5.虚拟存储器的三种管理方式是__________,__________和__________6.目前计算机中常用数据有__________,__________和__________三种类型。
7.通常可能出现的流水线的相关性有__________。
8.解决中断引起的流水线断流的方法有_______和________。
9.目前向量处理机的系统结构有两种:__________和__________。
10.通用计算机基本指令分为5类,它们分别是:__________。
11.执行指令x1=x2+x3;x4=x1-x5会引起__________类型的数据相关,执行指令x5=x4*x3;x4=x0+x6会引起__________类型的数据相关,执行指令x6=x1+x2;x6=x4*x5会引起__________类型的数据相关。
12.多计算机网络中,通常出现的4种通信模式是__________。
13.传统的冯•诺依曼计算机是以控制驱动方式工作,以数据驱动方式工作的典型计算机是_______,以需求驱动方式工作的典型计算机是_______,以模式匹配驱动方式工作的典型计算机是_______。
二、名词解释(每题2分)1.计算机体系结构:2.系列机:3.模拟:4.程序的局部性原理:5.MIPS:6.高速缓冲存储器:7.虚拟存储器:8.快表:9.程序定位:10.延迟转移技术:11.窗口重叠技术:12.流水线技术:13.动态流水线:14.静态流水线:15.线性流水线:16.非线性流水线:17.流水线的吞吐率:18.超流水线计算机:19.向量的分段开采技术:20.基准测试程序:三、简答题(每题5分)1.什么是存储系统?2.简述全相联映象规则。
树达学院2010—2011 学年第 一学期 08级 计算机 专业期末考试计算机系统结构 考核试题B 答案一、单选题(本题共 10 小题,每小题2 分共 20分)。
1.推动计算机系统结构发展的主要动力是 ( A ) A .器件更新 B 应用广泛 C 软件发展 D .计算机组成2.实用的操作码编码常采用 ( D ) A. ASCII 码 B. 哈夫曼编码 C. BCD 码 D. 扩展操作码3.数据表示指的是 ( C ) A. 应用中要用到的数据元素之间的结构关系 B. 软件要处理的信息单元之间的结构关系 C. 机器硬件能直接识别和引用的数据类型 D. 高级语言中的数据类型说明语句 4.下列哪一种说法是正确的: ( A ) A. 超标量处理机的性能优于超流水处理机的性能 B. 超标量就是每个时钟周期分时发射多条指令C. 超流水就是每个时钟同时发射多条指令D. 超长指令字就是将指令的地址码加长 5.下列关于虚拟存贮系统的错误说法是: ( A ) A. 所有页面替换算法的命中率的提高与所分配给它的主存页面数成正比 B. 虚拟存贮的基础理论是程序局部性原理C. 虚拟存贮空间比主存实际空间要大D. OPT 算法是理想算法, 可用来衡量其它页面替换算法的优劣 6.在机器字长和尾数位不变时,浮点数尾数的基值越小(在一定范围内),则浮点数 ( B )A. 可表示数的范围越大B. 在数轴上的分布越密C. 可表示数的个数越多D. 运算过程中数的精度损失越低7.下列关于用MIPS 和MFLOPS 来衡量计算机性能的错误说法是 ( C ) A.用MIPS 和MFLOPS 来衡量机器性能,依赖于测试程序的指令集。
B.MIPS 适合评测标量处理机,MFLOPS 适合评测向量处理机C.用MIPS 评价的结果一定同采用正确的性能评价方法的评价结果相同D.MFLOPS 只能衡量机器浮点操作的性能,不能体现机器的整体性能8.有四个Cache 块,采用比较法来实现LRU,需要多少触发器: ( D ) A. 3 B. 4 C. 5 D.69.设8个处理器编号分别为0,1,2…,7用Cube2互联函数时,第5号处理机与第几号处理机相联。
2022年湖南师范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(有答案)一、选择题1、推出系列机的新机器,不能更改的是()。
A.原有指令的寻址方式和操作码B.系统总线的组成C.数据通路宽度D.存储芯片的集成度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.减少所需存储器用量3、在流水机器中,全局性相关是指( )。
A.先写后读相关B.先读后写相关C.指令相关D.由转移指令引起的相关4、“启动I/O”指令是主要的输入输出指令,是属于()。
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5、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现。
6、与流水线最大吞吐率高低有关的是( )A.各个子过程的时间B.最快子过程的时间C.最慢子过程的时间D.最后子过程的时间7、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8、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9、目前,MO由()实现,M1用()实现,M2至M5大多用()实现。
A.软件,固件,硬件B.固件,软件,硬件C.硬件,软件,固件D.硬件,固件,软件10、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11、费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分类,这里的多倍性指()。
2022年南阳理工学院计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、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2、IBM360/91对指令中断的处理方法是()A.不精确断点法B.精确断点法C.指令复执法D.对流水线重新调度3、程序员编写程序时使用的地址是( )。
A.有效地址B.逻辑地址C.辅存实地址D.主存地址4、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5、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6、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7、设16个处理器编号分别为0,1,2,...,15用Cube,互联函数时,第10号处理机与第()号处理机相联。
A.11B.8C.14D.28、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.0.5B.0.25C.0.125D.1/649、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10、与全相联映象相比,组相联映象的优点是( )A.目录表小B.块冲突概率低C.命中率高D.主存利用率高11、下列说法正确的是( )A.Cache容量一般不大,命中率不会很高B.Cache芯片速度一般比CPU的速度慢数十倍C.Cache本身速度很快。
但地址变换的速度很慢D.Cache存贮器查映象表和访问物理Cache其间可以流水,使速度与CPU匹配12、静态流水线是指( )A.只有一种功能的流水线B.功能不能改变的流水线C.同时只能完成一种功能的多功能流水线D.可同时执行多种功能的流水线13、对汇编语言程序员透明的是()A.I/O方式中的DMA访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断14、在计算机系统设计中,比较好的方法是()。
《计算机系统结构》期末考试试卷(A )2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。
一 单选题:(10分,每题1分)1、 ."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2、 输入输出系统硬件的功能对(B )是透明的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3、 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.组之间固定,组内任何虚页可装入任何实页位置D.组间可任意装入,组内是固定装入4、 ( C ) 属于MIMD 系统结构A.各处理单元同时受一个控制单元的管理B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机系统D.阵列处理机5、 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6、 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7、 指令执行结果出现异常引起的中断是(C )A.输入/输出中断B.机器校验中断C.程序性中断D.外部中断8、 块冲突概率最高的Cache 地址映象方式是(A )A .直接B .组相联C .段相联D .全相联9、 组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器,不影响Cache 命中率的是(B )A .增大块的大小B .增大主存容量C .增大组的大小D .增加Cache 中的块数10、流水处理机对全局性相关的处理不.包括(C ) A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路二 填空题:(20分,每题2分)1、数据通路宽度就是数据总线上一次并行传送的信息位数。
2022年湖北民族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(有答案)一、选择题1、在操作系统机器级,一般用()程序()作业控制语句。
A.汇编程序,翻译B.汇编程序,解释C.机器语言,解释D.机器语言,翻译2、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3、计算机系统结构不包括()A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据表示4、在流水机器中,全局性相关是指( )。
A.先写后读相关B.先读后写相关C.指令相关D.由转移指令引起的相关5、“启动I/O”指令是主要的输入输出指令,是属于()。
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6、直接执行微指令的是( )A.汇编程序B.编译程序C.硬件D.微指令程序7、属计算机系统结构考虑的是()A.主存采用MOS还是TTLB.主存采用多体交叉还是单体C.主存容量和编址方式D.主存频宽的确定8、非线性流水线是指( )A.一次运算中使用流水线中的多个功能段B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D.流水线的各个功能段在各种运算中有不同的组合9、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、指令间“一次重叠”说法有错的是( )A.仅“执行k”与“分析k+1”重叠B."分析k”完成后立即开始“执行k”C.应尽量使“分析k+1”与“执行k”时间相等D.只需要一套指令分析部件和执行部件12、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13、设16个处理器编号分别为0,1,2,...,15用Cube,互联函数时,第10号处理机与第()号处理机相联。
2022年湖北第二师范学院计算机应用技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、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2、“启动I/O”指令是主要的输入输出指令,是属于()。
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3、与全相联映象相比,组相联映象的优点是( )A.目录表小B.块冲突概率低C.命中率高D.主存利用率高4、对汇编语言程序员透明的是()A.I/O方式中的DMA访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断5、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6、在多用户机器上,应用程序员不能使用的指令是()A.“执行”指令B.“访管”指令C.“启动IO”指令D“测试与置定”指令7、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.减少所需存储器用量8、外部设备打印机适合于连接到( )。
A.数组多路通道B.字节多路通道C.选择通道D.任意一种通道9、设16个处理器编号分别为0,1,2,...,15用Cube,互联函数时,第10号处理机与第()号处理机相联。
A.11B.8C.14D.210、对机器语言程序员透明的是( )。
A.中断字B.主存地址寄存器C.通用寄存器D.条件码二、判断题11、设某机有32个处理器,其编号为0,1,A 31,用Shuffle(Shuffle)互联函数时,第11号处理器与第26号处理器相联。
()12、在存贮体系中,地址的映象与地址的变换没有区别。
()13、指令存储器的作用是存放并执行指令。
()14、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。
()15、要实现两条指令在时间上重叠解释,首先需要付出空间代价,其次,要处理好指令之间可能存在的关联。
第一章:1.计算机系统结构的定义答:由程序设计者看到的一个计算机系统的属性,即概念性结构和功能特性。
2.透明性概念答:在计算机技术中,一种本来是存在的事物或属性,但从某种角度看似乎不存在,称为透明性现象。
3.兼容性向后兼容兼容性:同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各档机器,可获得相同的结果,差别只在于不同的运行时间.向后兼容:按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序,不加修改就能运行于在它之后投入市场的机器。
4.Amdahl定律答:系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关.5.CPI答:每条指令的平均时钟周期数.6.MIPS答:每秒百万条指令数!MIPS=时钟频率/(CPI*10^6)7.MFLOPS答:每秒百万次浮点操作次数.MFLOPS=程序中的浮点操作次数/(执行时间*10^6)8.命中率的概念答:9.Flynn分类法是按指令流和数据流的多倍性特征进行计算机系统结构的划分答:①单指令流单数据流SISD ②单指令流多数据流SIMD ③多指令流单数据流MISD(实际不存在)④多指令流多数据流MIMD10.计算机系统设计的定量原理(四个)答:①加快经常性事件的速度②Amdahl定律③CPU性能公式④访问的局部性原理11.CPI和加速比的计算答:CPI=CPU时钟周期数/ICCPU时间=CPU时钟周期数/频率CPU时间=CPU时钟周期*时钟周期长加速比=(采用改进措施后的性能)/(没有采用改进措施前的性能)=(没有采用改进措施前执行某任务的时间)/(采用改进措施后执行某任务的时间)12.软硬件实现的特点硬件实现:速度快、成本高;灵活性差、占用内存少软件实现:速度低、复制费用低;灵活性好、占用内存多13.系统评价的标准①运算速度②存储器系统③其他性能④成本标准第二章指令系统1.数据表示和数据类型答:数据表示是计算机硬件能够直接识别,可以被指令系统直接调用的数据类型。
2022年湖南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(有答案)一、选择题1、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2、计算机系统结构不包括()A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据表示3、外部设备打印机适合于连接到( )。
A.数组多路通道B.字节多路通道C.选择通道D.任意一种通道4、()属于MIMD系统结构。
A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理B.各处理单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5、与全相联映象相比,组相联映象的优点是( )A.目录表小B.块冲突概率低C.命中率高D.主存利用率高6、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现。
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、直接执行微指令的是( )A.汇编程序B.编译程序C.硬件D.微指令程序9、非线性流水线是指( )A.一次运算中使用流水线中的多个功能段B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D.流水线的各个功能段在各种运算中有不同的组合10、微指令由()直接执行。
A.微指令程序B.硬件C.汇编程序D.编译程序11、目前,MO由()实现,M1用()实现,M2至M5大多用()实现。
A.软件,固件,硬件B.固件,软件,硬件C.硬件,软件,固件D.硬件,固件,软件12、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13、系列机软件应做到( )。
2022年闽南师范大学网络工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)一、选择题1、指令间“一次重叠”说法有错的是( )A.仅“执行k”与“分析k+1”重叠B."分析k”完成后立即开始“执行k”C.应尽量使“分析k+1”与“执行k”时间相等D.只需要一套指令分析部件和执行部件2、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3、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4、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5、输入输出系统硬件的功能对()是透明的。
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6、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7、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现。
8、“启动I/O”指令是主要的输入输出指令,是属于()。
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9、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10、"一次重叠"中消除"指令相关"最好的方法是( )。
第一章:1.计算机系统结构的定义答:由程序设计者看到的一个计算机系统的属性,即概念性结构和功能特性。
2.透明性概念答:在计算机技术中,一种本来是存在的事物或属性,但从某种角度看似乎不存在,称为透明性现象。
3.兼容性向后兼容兼容性:同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各档机器,可获得相同的结果,差别只在于不同的运行时间。
向后兼容:按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序,不加修改就能运行于在它之后投入市场的机器。
4.Amdahl定律答:系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。
5.CPI答:每条指令的平均时钟周期数。
6.MIPS答:每秒百万条指令数!MIPS=时钟频率/(CPI*10^6)7.MFLOPS答:每秒百万次浮点操作次数。
MFLOPS=程序中的浮点操作次数/(执行时间*10^6)8.命中率的概念答:9.Flynn分类法是按指令流和数据流的多倍性特征进行计算机系统结构的划分答:①单指令流单数据流SISD ②单指令流多数据流SIMD ③多指令流单数据流MISD(实际不存在)④多指令流多数据流MIMD10.计算机系统设计的定量原理(四个)答:①加快经常性事件的速度②Amdahl定律③CPU性能公式④访问的局部性原理11.CPI和加速比的计算答:CPI=CPU时钟周期数/ICCPU时间=CPU时钟周期数/频率CPU时间=CPU时钟周期*时钟周期长加速比=(采用改进措施后的性能)/(没有采用改进措施前的性能)=(没有采用改进措施前执行某任务的时间)/(采用改进措施后执行某任务的时间)12.软硬件实现的特点硬件实现:速度快、成本高;灵活性差、占用内存少软件实现:速度低、复制费用低;灵活性好、占用内存多13.系统评价的标准①运算速度②存储器系统③其他性能④成本标准第二章指令系统1.数据表示和数据类型答:数据表示是计算机硬件能够直接识别,可以被指令系统直接调用的数据类型。
2.浮点数和定点数的区别是浮点数的小数点可以不是固定的3.浮点数的表示方式,物理空间可以划分为四个部分答:m f尾数的符号位 ef阶码的符号位 e阶码的值 m尾数的值4.评价浮点数表示性能的三个指标答:表数范围,表数精度,表数效率5.浮点数舍入处理恒舍法恒置法6.警戒位的设置在规定的尾数字长之外,运算器中的累加器需要另外增加的长度称为警戒位不设置警戒位,可能出现很大的误差。
7.数据描述符的数据表示方法和带标志符的数据表示方法的不同在于前者可以表示一组数据8.字节编址的存储器,字长为64位,每个字的最低三位二进制数值都为0,因此造成了地址空间的浪费9.零地址空间,对通用寄存器、主存和I/O设备分别进行编址,那么系统具有3个零地址空间。
10.间址寻址和变址寻址的方式①间接寻址方式与变址寻址方式的比较,目的相同:都是为了解决操作数地址的修改。
原则上,一种处理机中只需设置间址寻址方式与变址寻址方式中的任何一种即可,有些处理机两种寻址方式都设置②主要优缺点比较:(1)采用变址寻址方式编写的程序简单、易读。
(2)对于程序员,两种寻址方式的主要差别是:间址寻址:间接地址在主存中,没有偏移量变址寻址:基地址在变址寄存器中, 有偏移量(3)实现的难易程度:间址寻址方式容易实现(4)指令的执行速度:间址寻址方式慢(5)对数组运算的支持:变址寻址方式比较好11.指令系统中操作码的表示方式,三种,其中最节省存储空间的是哪种,各自的特点是什么?答:固定长操作码,Huffman编码,扩展编码○1固定长度操作码:规整,便于编码;浪费信息量○2Huffman编码法:节省内存空间;不规整,不便于编码○3扩展编码法:使操作码的平均长度最短,信息的冗余量最小12.地址码个数选择的结论是什么?13.计算一段代码的访存次数、程序存储量和执行速度14.基本指令系统有哪五类答:数据传送类指令,运算类指令,程序控制类指令,输入输出指令,处理机控制和调试指令15.CISC和RISC的特点和区别①RISC的特点(1)大多数指令在单周期内完成(2)LOAD/STORE结构(3)硬布线控制逻辑(4)减少指令和寻址方式的种类(5)固定的指令格式(6)注重编译的优化②CISC的特点处理机的指令平均执行周期都在4以上,增强指令系统功能,简化了软件,硬件复杂了16.RISC思想的精华是减少指令平均执行周期题2.16第三章存储系统1.存储系统的定义、性能指标答:两个或两个以上速度,容量和价格各不相同的存储器用硬件,软件或者软件与硬件相结合的方法连接起来成为一个系统。
速度接近最快,容量接近最大的,价格接近最便宜的。
性能指标:存储容量,速度,价格2.计算机存储系统的层次结构答:1层:通用寄存器堆,2层:指令和数据缓冲栈,3层:Cache,4层:主存储器,5层:联机外部存储器,6层:脱机外部存储器3.什么是频带平衡问题?解决它的三个主要方法是什么?答:存储器的访问速度能不能跟得上系统的需求,是影响整个计算机性能的极为重要的关键问题,这就是存储器的频带平衡问题。
解决方法:1,多个存储器并行工作,2设置各种缓冲存储器,3,采用存储系统,特别是Cache存储系统。
4.高位交叉访问和低位交叉访问的目的是什么?答:高位交叉访问:用来扩大存储器的容量。
低位交叉访问:提高存储器的访问速度。
5.地位交叉访问如何实现快速存取。
分时启动6.采用地位交叉访问,如何实现无访问冲突?答:把主存储器的存储体个数设置为质数个7.虚拟存储系统由主存和虚拟存储器构成8.虚拟存储系统分为段式、页式和段页式,各自的特点是什么?答:段式的优点:程序的模块化性能好,便于程序和数据的共享,缺点:地址变换所花费的时间比较长,主存储器的利用率比较低。
页式的优点:主存储器的利用率比较高,页表相对比较简单,地址映像和变换速度比较快。
缺点:程序的模块化性能不好,页表很长,占空间。
段页式优点:模块化性能好,利用率高,管理容易。
9.通过什么表格进行地址映像和变换段表,页表,段页表10.快慢表怎样实现二级存储系统快表:小容量(几~几十个字),高速硬件实现,采用相联方式访问。
慢表:当快表中查不到时,从主存的慢表中查找;慢表按地址访问;用软件实现。
快表与慢表也构成一个两级存储系统。
主要存在问题:相联访问实现困难,速度低11.页面替换算法中LRU和FIFO分别代表什么?如何画调度表答:LRU:最久未使用算法,FIFO:先进先出算法。
调度表:P16612.Cache存储系统的组成主存和虚拟存储器构成13.地址映像和变换方式,掌握全相联、直接映像及组相联三种,了解各自的特点答:在Cache中,地址映像是指把主存地址空间映像到Cache地址空间;地址变换则是指当程序已经装入到Cache之后,在实际运行过程中,把主存地址如何变换成Cache 地址。
全相联优点:块的冲突率最小,利用率也最高;缺点:代价高,访问速度慢。
直接映像优点:硬件实现简单,访问速度也比较快,确定:冲突率比较高,Cache的命中率很低。
组相联优点:Cache的利用率比较高,缺点:就是实现难度比较大。
14.Cache加速比的计算P193题3.1,3.14第四章1.I/O系统的基本输入输出方式及特点答:基本输入输出方式:程序控制输入输出方式;中断输入输出方式;直接存储器访问方式。
特点:异步性,实时性,设备无关性。
2.中断优先级是根据中断硬件排队器决定,中断的紧迫性由四个因素决定四个因素:中断源的急迫性;设备的工作速度(快);数据恢复的难易程度(难);要求处理机提供的服务量(少)。
3.能绘制中断请求图4.中断的软硬件功能分配主要需要考虑从第一次关cpu中断到第一次开cpu中断为止的这段时间5.中断屏蔽的方法有:设置中断屏蔽码和改变处理机优先级6.中断屏蔽码的设置方法及判定7.通道和IOP的主要作用是将外围设备的管理工作从cpu中分离出来题4.4第五章1.指令重叠执行方式的执行时间计算答:顺序执行:T=3nt;一次重叠:T=(1+2n)t;二次重叠:T=(2+n)t。
2.二次重叠执行必须解决的两个问题答:1)有独立的取指令部件、指令分析部件和指令执行部件(2)要解决访问主存储器的冲突问题3.先行控制方式的关键技术:缓冲技术和预处理技术4.处理机的结构(图5.3),能了解一个程序指令的执行情况5.数据相关的种类答:指令相关,主存操作数相关,通用寄存器相关和变址相关。
6.控制相关的种类答:主要包括:无条件转移、一般条件转移、复合条件转移、中断等。
7.转移预测技术:软件猜测法和硬件猜测法的原理和方法,两个先行缓冲栈的理解软件“猜测法”目标:通过编译器尽量降低转移成功的概率。
硬件“猜测法”方法:通过改变硬件结构来降低转移指令对流水线的影响两个先行指令缓冲栈向前条件转移,转移成功与不成功各50%在先行指令缓冲栈中增加一个先行目标缓冲栈按照转移成功的方向预取指令到先行目标缓冲栈中。
先行指令缓冲栈仍然按照转移不成功的方向继续预取指令。
如果转移不成功,则继续分析原来先行指令缓冲栈中指令。
如果转移成功,则分析新增设的先行目标缓冲栈中的指令。
8.流水线工作原理答:流水线方式是把一个重复的过程分解为若干个子过程,每个子过程可以与其他子过程同时进行。
9.时空图绘制10.流水线的特点(理解)答:①在流水线中处理的必须是连续的同类任务,只有连续不断的提供同类任务才能充分发挥流水线的效率。
②在流水线的每一个功能部件的后面都要有一个缓冲寄存器,用于保存本段的执行结果。
③流水线的各段时间尽量相等。
④流水线中需要有“装入时间”和“排空时间”。
⑤每个子任务由一个专门的功能部件来实现。
11.流水线的分类(按是否线性,级别,功能,数据表示,静动态等进行划分),各个流水线的工作原理答:是否线性:线性流水线和非线性流水线。
级别:处理机级流水线;功能部件级流水线;处理机间流水线。
功能:单功能和多功能流水线数据表示:标量流水线和向量流水线静动态:静态流水线和动态流水线。
1) 线性流水线:每一个流水段都流过一次,而且仅流过一次2) 非线性流水线:某些流水段之间有反馈回路或前馈回路。
3) 单功能流水线:只能完成一种固定功能的流水线。
4) 多功能流水线:流水线的各段通过不同连接实现不同功能5) 处理机级流水线,部件级流水线(操作流水线),宏流水线6) 按照数据表示方式:标量流水线和向量流水线7) 按照控制方式:同步流水线和异步流水线12.流水线性能分析指标和计算,结合时空图吞吐率、效率、加速比13.非线性流水线的调度目的避免流水线发生冲突,提高流水线的吞吐率和效率。
14.功能部件冲突问题15.非线性流水线的表示16.无冲突调度方法(能画出状态图)17.顺序流动和乱序流动的原理和方法答:顺序流动:一串连续任务在流水线中是一个接一个地在各个功能段中间流过,从流水线的输出端看,任务流出流水线的顺序与输入端的任务输入顺序完全相同。