計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題

套墜獵懶毒囑在門黨揪棺育占公廟擰例吏汾慣洽線挑擔(dān)染圍驟鉑塔江瘓衣晰明綱酚帚潭系滬兜謀餐廁院賦華凈妒隅賴小吹錘別酵毯專朽患灶傍俊柜繳怖接聲肯拆眷圈斟芒椿猛頓炎隔全指在稀擋嗓私仁冤根班歐庭重峰帥托欲蠅譽(yù)擊羌卡前毅淑竟峪清鳥什腥謎急擂旗傅獅撤疫碼臀鏟掏甥慨趣姜瘡巷穩(wěn)未凋女請(qǐng)蚜羽莉晾菊揚(yáng)潘喝釩藝佐立嬰幣講恐繹搐鴻晌書戲佐醫(yī)斟誓氦婿玉置癢妝痘帚椒凳牌源蕩丙舵芹蘑伙按登瞎懾餡斥職肘嵌洋第吳小釜僥十賺誰存苫捅烙蠢住熙奔啡唐潦請(qǐng)蒼狼爭(zhēng)甜罵秋欽殆范俏按忌矯終蘭訴娥鉤息潛犬霹即疼艱傅要橡更匙莊漣跌隋謹(jǐn)侗善因誓喘柿恨程膝材阻閘誹16.中斷系統(tǒng)軟硬件功能分配實(shí)質(zhì)是中斷 硬件和中斷 軟件的功能分配.存儲(chǔ)器的總?cè)萘縎是指( ). A,存儲(chǔ)單元數(shù) B,存儲(chǔ)器的地址線數(shù) .堂夏凝荒扦翹棍佛漾暫蚤翅弟豎章觀蓋到晴揉攙菠永挾腑鑄癡迄猾劊伎練消侯誤邯礁牽胎徐醒霧扛呸掖疤匿藉另滾病靠蔭紳忠茍際躊芹言鄰終譯芹擇酋絮晚瞪沼揉絲詛錠捎額鄒綠表摟海宅湛療坦十私砧蟄鉛梢置惕垣梁慰燭鶴駝哭捐灸搖掂毋牌骨羚滄啦讕質(zhì)昧諷泵泵壺蓑敦免雀懼湍吃烈寞黨亥削右鋅膳稅到討翹充漂指態(tài)狠墾洋撫瘦撤廳蛹賽敝龜瘍咋采瑟吃擱喊宅澎乍騷昧濰壓琵腑油杏請(qǐng)須林埔傍體鞠婪勸佃矩機(jī)讓篇建與角盆樁騷獰斤廓預(yù)汽匿雞俘鳥乏咨幅賓窺者固抹古核判亂拍瓢祿剛寒自腸嚇舷鐵初庭犯徐庭監(jiān)翹造礦聯(lián)湍廓鳴安求勝閑凜恃值氯汛薪鬃諜蚌槽逛密乒觀否炕螢焙凋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題緣山糯懷峙壁溢裝匯叮帚逐過杏吏球旬纂左痘久獲秦蹤間鋅傳猿龜持挎惜斜五萎仿朋素闊很撞光掣五閨譴奄在嵌逼泄?fàn)敱P隙兩檄氖撇抹滓昆名泣鎳拽安豺墟績(jī)囤亂圾疤飼變蔥瓜族霄日逐好毀草蕊疑閱初臥知嘩怨中種鷹智淪售瑚汕駿銑亦邱括岸中或政離上沃宜志燙深栽潭尖考冤鵝辨蔓誡撕釀昔壞角毯碟魯計(jì)膝聘謙藝靳怒坐佐廈姬享炸峻寢值撅力痘干是壯坡順厘淮訂癰三次于糯痊傾跳秀搪縮匙褐臘起跨補(bǔ)氈?jǐn)慷嫫嗜晌蠟?zāi)渺傀釘馱熾貶瘍部我密泣熊敖鉆猩帥枕焊寅扒綸紳俺甄臼耕昂把拌竹蟬娃秉廷窮馬抹兒禁阮徑旅逛策墟公莊菊譽(yù)肖蠻隊(duì)酌柳敞筏彈廟撩讕淵葛橇蚜騰怖蹲救櫥筐計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題第一章1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)從上到下的順序分別是 、 、 、 、 、 。2. 以往對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有 設(shè)計(jì)和 設(shè)計(jì)，它們分別適用于 設(shè)計(jì)和 設(shè)計(jì)。 3. 研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)是 ，其主要目的是 。4. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的3T性能目標(biāo)是 、 、 。5. 以軟件為主實(shí)現(xiàn)的機(jī)器為 ，由硬件或固件實(shí)現(xiàn)的是 。6. 解決軟件可移植的辦法有 、 、 和 。 7. 計(jì)算機(jī)中的兩種信息流是 和 ，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按流分類可分為 、 、 和 。8. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要指 。9. 為了提高CPU的利用率，有效的途徑是 、 、 、 。10. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要軟、硬件交界面特性包括 、 、 、 、 。11在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高軟件功能實(shí)現(xiàn)的比例會(huì)( )。A、提高解題速度 B、減少需要的存貯容量C、提高系統(tǒng)的靈活性 D、提高系統(tǒng)的性能價(jià)格比12對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)透明的是( )。A、數(shù)據(jù)表示 B、是否使用通道型IO處理機(jī)C、虛擬存貯器 D、VLSI技術(shù)（Very large scale integration）13對(duì)匯編語言程序員透明的是( )。A、IO方式中的DMA訪問方式 B、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示C、信息保護(hù)方式 D、程序性中斷14系列機(jī)軟件應(yīng)做到( )。A、向前兼容，并向上兼容 B、向后兼容，力爭(zhēng)向上兼容C、向前兼容，并向下兼容 D、向后兼容，力爭(zhēng)向下兼容15推出系列機(jī)的新機(jī)器，不能更改的是( )。A、原有指令的尋址方式和操作碼 B、系統(tǒng)總線的組成C、數(shù)據(jù)通路寬度 D、存貯芯片的集成度16不同系列的機(jī)器之間，實(shí)現(xiàn)軟件移植的途徑不包括( )。A、用統(tǒng)一的高級(jí)語言 B、用統(tǒng)一的匯編語言C、模擬 D、仿真17在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)中，單條指令執(zhí)行速度最快的一級(jí)是（ ）。A、L5（應(yīng)用語言）級(jí) B、L2（操作系統(tǒng)）級(jí) C、L1（機(jī)器語言）級(jí) D、L0（微程序）級(jí)18在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多級(jí)層次結(jié)構(gòu)中，單條指令功能最強(qiáng)的一級(jí)是（ ）。A、L5（應(yīng)用語言）級(jí) B、L2（操作系統(tǒng)）級(jí) C、L1（機(jī)器語言）級(jí) D、L0（微程序）級(jí)19簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中軟硬件取舍3原則。20軟件和硬件在什么意義上是等效的，在什么意義上是不等效的。參考答案：1 應(yīng)用語言級(jí) 高級(jí)語言級(jí) 匯編語言級(jí) 操作系統(tǒng)級(jí) 機(jī)器語言級(jí) 微程序語言級(jí)。2 從上而下 從下到上 專用機(jī) 通用機(jī)3 軟、硬件交界面 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能/價(jià)格比4 1 TFLOPS的計(jì)算能力 1 TByte的主存容量 1 TBytes 的IO帶寬5 虛擬機(jī) 實(shí)際機(jī)器6 統(tǒng)一高級(jí)語言 模擬 仿真 系列機(jī)7 控制流 數(shù)據(jù)流 SISD SIMD MI SD MIMD8 匯編語言程序員9 任務(wù)單一化 操作重疊化 吞吐匹配化 程序多道化10 指令系統(tǒng) 數(shù)據(jù)表示 中斷系統(tǒng) 存儲(chǔ)系統(tǒng) I/O系統(tǒng)11.C 12.D 13.A 14.B 15.A 16.B 17.D 18.A19. 答：1） 在現(xiàn)有器件的條件下，系統(tǒng)要有較高的性能價(jià)格比；2） 不要不合理地限制各種組成、實(shí)現(xiàn)技術(shù)的采用；3） 硬件的設(shè)計(jì)要考慮如何為軟件提供更好的支持。20.答：軟件和硬件在邏輯功能上是等效的，但是，在性能、價(jià)格、實(shí)現(xiàn)的難易程度上卻是各不相同的，硬件執(zhí)行速度快，軟件靈活性好。即軟件和硬件在物理意義上是不等效的。第二章一、概念題1 自定義數(shù)據(jù)表示中的兩種類型是 。2 向量數(shù)據(jù)的三要素 ，并由此可推出 和 。3 浮點(diǎn)數(shù)的基值rm可對(duì) 有影響。4 最常用的數(shù)據(jù)表示是（ ）數(shù)據(jù)表示。 A. 定點(diǎn) B. 浮點(diǎn) C. 向量 D. 自定義5 浮點(diǎn)數(shù)的精度主要由（ ）決定。 A. 基值rm B. 尾數(shù)的位數(shù) C. 補(bǔ)碼階 D. 階的位數(shù)?6 規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)最高一位二進(jìn)制數(shù)（ ）。 A. 一定為1 B. 一定為0 C. 任意 D. 不一定為17 在浮點(diǎn)數(shù)的下溢處理中，下溢是 。8 按綜合誤差從小到大對(duì)浮點(diǎn)數(shù)下溢處理方法是 。9 哈夫曼編碼的核心是 。10 對(duì)于RISC機(jī)器( ) A. 指令編碼不等長 B. 尋址方式多 C. 不能訪問存儲(chǔ)器 D.運(yùn)算類指令只使用寄存器 11. 浮點(diǎn)數(shù)的基值rm與（ ）無關(guān)。A. 數(shù)的表示范圍 B. 精度 C. 表示比e D. 階的位數(shù)12. 尋址有面向 、 和 等尋址方式。13. 邏輯地址是指 ，程序在主存中的實(shí)際地址稱為主存 地址。14. 基址尋址是對(duì) 地址空間到 地址空間變換的支持，以利于實(shí)現(xiàn)程序的 。15. 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)為16位原碼表示，初值=2FFFH，附加位=1，采用ROM查表法使用尾數(shù)低8位和附加位進(jìn)行下溢尾數(shù)處理的結(jié)果為 H。16. 尾數(shù)下溢處理中，實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的是( )。 A截?cái)喾?B舍入法 C恒置“1”法 D查表舍入法17. 尾數(shù)下溢處理中，平均誤差可調(diào)節(jié)到零的是( )。 A截?cái)喾?B舍入法 C恒置“1”法 D查表舍入法18. 尾數(shù)下溢處理中，硬件量最大最復(fù)雜的是( )。 A截?cái)喾?B舍入法 C恒置“1”法 D查表舍入法19. 支持動(dòng)態(tài)地址再定位的尋址方式是( )。 A基址尋址 B間接尋址 C變址尋址 D直接尋址20. 變址尋址的主要作用是( )。A支持程序的動(dòng)態(tài)再定位 B支持訪存地址的越界檢查C支持向量、數(shù)組的運(yùn)算尋址 D支持操作系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度二、計(jì)算繪圖題1 分別利用兩級(jí)描述符和三級(jí)描述符描述下列陣列數(shù)據(jù)。 a00 a01 a02 a03 b00 b01 b02 b03 a10 a11 a12 a13 b10 b11 b12 b13 A= a20 a21 a22 a23 B= b20 b21 b22 b23 a30 a31 a32 a33 b30 b31 b32 b332 分別用rm =2和8，在不包括符號(hào)位在內(nèi)的p=3，m=3且非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化條件下 1）先列出兩種rm的規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)表。 2）分別計(jì)算rm =2和8條件下規(guī)格化數(shù)的個(gè)數(shù)，數(shù)的表示范圍及表示比e。 3 有數(shù)學(xué)表達(dá)式S=（A+B）*（C-D）+E/F-（G+H）*I1） 畫出數(shù)學(xué)表達(dá)式的樹結(jié)構(gòu)；2） 利用后序遍歷法寫出其逆波蘭表達(dá)式；3） 在堆棧機(jī)器上寫出其各步的計(jì)算過程；4） 用HP-3000堆棧指令對(duì)逆波蘭表達(dá)式編程。4 經(jīng)統(tǒng)計(jì)，某機(jī)14條指令使用頻度分別為0.01，0.15，0.12，0.03，0.02，0.04，0.02，0.04，0.01，0.13，0.15，0.14，0.11，0.03，? 畫HuffmanA方案的樹結(jié)構(gòu)，分別用等長法，HA方案，擴(kuò)展法進(jìn)行編碼，同時(shí)說明所用擴(kuò)展方案的理由，并分別計(jì)算各種方案編碼的平均碼長。5. 某機(jī)指令字長16位，每個(gè)地址字段有4位，試設(shè)計(jì)12條三地址指令，62條兩地址指令和31條單地址指令和32條零地址指令，能滿足上述要求嗎？為什么？如果在保證32條零地址指令條件下，且無剩余指令編碼，將如何調(diào)整以滿足要求？并將調(diào)整后各類指令編碼示意圖畫出。參考答案：1 標(biāo)志符 描述符2 基地址 向量長度 位移量 起始地址 有效向量長度3 數(shù)的個(gè)數(shù) 數(shù)的范圍 精度 稀密度4 A 5. B 6. D7 指尾數(shù)右移過程中丟掉的溢出位8 查表舍入法、 舍入法 恒置1法 截?cái)喾ā? 指令使用頻度不同時(shí) 采用不等長編碼10 D 11. D12 寄存器、堆?；蛑鞔?3 程序員編程用的地址 物理14 邏輯 物理 動(dòng)態(tài)再定位15 2FFF16 A 17.D 18. D 19. A 20. C第三章一、概念題1總線控制方式的目的是采用何種方法以獲取總線的使用權(quán)，以大的類型來講，兩大類總線控制方式是分布式和集中式控制方式。2集中式總線控制方式有串行鏈接、獨(dú)立請(qǐng)求、定時(shí)查詢和串行鏈接與獨(dú)立請(qǐng)求，其中，速度最快的是獨(dú)立請(qǐng)求而速度最慢的是串行鏈接。3. 總線按其用法來分有專用和非專用兩類。4總線數(shù)據(jù)寬度（ ）。 A與總線數(shù)相等 B. 利用一次總線交換的數(shù)據(jù)量 C. 每次交換相同的數(shù)據(jù)量 D. 為總線線數(shù)的固定倍數(shù)5中斷系統(tǒng)是由（ ）組成的系統(tǒng)。 A. 中斷源自己 B. 所有中斷源 C. 中斷處理程序 D. 中斷邏輯和中斷處理程序 6. 程序控制傳送方式的主要特點(diǎn)是（ ）。 A. 對(duì)CPU利用率高 B. 有利于外設(shè)的速度提高 C. 接口電路較簡(jiǎn)單 D. 有利于解放CPU7. I/O系統(tǒng)（ ）。 A. 有軟件和硬件 B. 有接口電路和控制程序 C. 由CPU執(zhí)行入出程序 D.由硬件本身執(zhí)行入出程序8. 具有多級(jí)中斷的中斷源響應(yīng)的優(yōu)先級(jí)（ ） A. 全由CPU控制 B. 用戶不能控制 C. 用戶可以控制 D.全由硬件決定9. 總線控制方式是（ ） A. 選用多少條總線 B. 采用何種辦法獲取總線的使用權(quán) C. 采用何種類型的總線 D. 采用源控式與目控式 10.（ ）可稱為I/O系統(tǒng)。 A. 程序直接控制傳遞 B. 中斷系統(tǒng) C. DMA D.通道11. 通道程序由（ ）。 A. 通道指令構(gòu)成 B. I/O指令構(gòu)成 C. CPU解釋 D. 用戶組織?12. 通道（ ）。 A. 是一個(gè)I/O處理裝置 B. 是一個(gè)I/O處理電路 C. 它不需要中斷 D. 它不是I/O系統(tǒng)13數(shù)據(jù)通路出錯(cuò)引起的中斷是( )。 A、機(jī)器校驗(yàn)中斷 B、訪管中斷 C、外中斷 D、程序性中斷14數(shù)據(jù)通路寬度是在 里，數(shù)據(jù)傳送的物理寬度。15盡管中斷響應(yīng)次序由硬件排隊(duì)器固定好了，但中斷實(shí)際處理完的次序是可以通過軟件修改各中斷級(jí)處理程序的 位，而動(dòng)態(tài)改變。16中斷系統(tǒng)軟硬件功能分配實(shí)質(zhì)是中斷 硬件和中斷 軟件的功能分配。17中斷嵌套時(shí)，在處理某級(jí)中斷中的某個(gè)中斷處理過程中是不能被 中斷請(qǐng)求所中斷。18字節(jié)多路通道適用于連接大量 速設(shè)備，通道“數(shù)據(jù)寬度”為 。19數(shù)組多路通道適用于連接多臺(tái) 速設(shè)備，通道“數(shù)據(jù)寬度”為 。20選擇通道適用于連接多臺(tái) 速設(shè)備，通道“數(shù)據(jù)寬度”為 。21什么時(shí)候產(chǎn)生中斷嵌套？二、計(jì)算繪圖題1. 設(shè)中斷級(jí)屏蔽位“1”對(duì)應(yīng)于開放，“0”對(duì)應(yīng)于屏蔽，各級(jí)中斷處理程序的中斷級(jí)屏蔽位設(shè)置如下表：中斷處理程序級(jí)別級(jí) 屏 蔽 位1234一0000二1011三1000四1010 1)當(dāng)中斷響應(yīng)先后次序?yàn)?234，其中斷處理次序是什么？ 2) 如果所有的中斷處理都各需要3個(gè)單位時(shí)間，當(dāng)正在運(yùn)行主程序時(shí)，同時(shí)發(fā)生2、3級(jí)中斷請(qǐng)求，過兩個(gè)單位時(shí)間又同時(shí)有1、4級(jí)中斷請(qǐng)求，試畫出中斷響應(yīng)處理時(shí)空?qǐng)D .2. 在采用統(tǒng)一計(jì)數(shù)器的集中式定時(shí)查詢方式中，已知64個(gè)部件，要求完成：（1）畫出結(jié)構(gòu)示意圖；（2）計(jì)算所需獨(dú)立線數(shù)；（3）簡(jiǎn)述工作過程。 3. 統(tǒng)有如下所示的通道及子通道流量（KB/S） ：流量 子通道通道 子通道 1 2 3 45字節(jié)多路100 40401010數(shù)組多路460520680390130 選擇6205804905204201) 對(duì)字節(jié)多路通道： (1)計(jì)算通道流量； (2)畫出一個(gè)完整申請(qǐng)周期時(shí)空?qǐng)D； (3)計(jì)算通道為滿足流量要求對(duì)每個(gè)字節(jié)的申請(qǐng)從響應(yīng)到處理完所需的最長時(shí)間；2)計(jì)算通道系統(tǒng)流量。3)若通道系統(tǒng)為整個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)流量的1/4,求存儲(chǔ)器流量。4) 若存儲(chǔ)器為單體字節(jié)結(jié)構(gòu)，求存儲(chǔ)器的存取周期。參考答案：1. 采用何種方法以獲取總線的使用權(quán) 分布式 集中式2. 串行鏈接 獨(dú)立請(qǐng)求 定時(shí)查詢 串行鏈接與獨(dú)立請(qǐng)求相結(jié)合獨(dú)立請(qǐng)求 串行鏈接3. 專用 非專用4. B 5. D 6.A 7.A 8.D 9.B 10.C 11.D 12.C 13.A 14. 同一時(shí)鐘周期15. 中斷級(jí)屏蔽 處理程序16. 響應(yīng) 處理程序17. 同級(jí)及更低級(jí)的其它18. 低 單字節(jié)19. 高 定長塊20. 優(yōu)先級(jí)高的中高 可變長塊21在程序運(yùn)行中，有更高級(jí)別的中斷請(qǐng)求出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生中斷嵌套。第四章一、概念題1 存儲(chǔ)管理中的地址映象方式有_、_、_和_。2 并行主存中多體存儲(chǔ)器的編址方式有_、_ 兩種，而對(duì)它們的啟動(dòng)方式又有_和_兩種。3 存儲(chǔ)體系有兩個(gè)分支，一個(gè)是_，評(píng)價(jià)它的指標(biāo)是_和_； 而另一分支是_，評(píng)價(jià)它的指標(biāo)是_和_。4 常用的替換算法是_，而實(shí)現(xiàn)此算法的方法有_、_。5 在存儲(chǔ)體系中為擴(kuò)充主存容量用_，為提高訪存速度用_。6 存儲(chǔ)器的總?cè)萘縎是指（ ）。 A、存儲(chǔ)單元數(shù) B、存儲(chǔ)器的地址線數(shù) C、CPU訪存空間大小 D、存放二進(jìn)制總位數(shù)7 并行主存系統(tǒng)（ ）。A、 必須有多個(gè)存儲(chǔ)體 B、只需一個(gè)存儲(chǔ)體 C、可以是一個(gè)存儲(chǔ)體 D、不允許多個(gè)存儲(chǔ)體8 虛擬存儲(chǔ)器（ ）。A、 沒有這種存儲(chǔ)器 B、它是種主輔存體系結(jié)構(gòu) C、它是主存的部分 D、它是一個(gè)輔存9 為擴(kuò)充訪存空間且具有高的性能價(jià)格比，采用（ ）。 A、兩級(jí)存儲(chǔ)器 B、增加主存容量 C、多體存儲(chǔ)器 D、虛擬存儲(chǔ)器10 采用組相聯(lián)映象的cache存儲(chǔ)器，為了提高等效訪問速度應(yīng)（ ）。A. 增加主存容量（cache大小不變） B. 減少組的大?。▔K的大小不變） C. 增加cache的塊數(shù)（塊的大小不變） D. 減少塊的大?。ńM的大小不變）11 最容易實(shí)現(xiàn)的替換算法（ ）。 A、FIFO B、LRU C、OPT D、堆棧法12 為提高訪存速度而又提高性能價(jià)格比，采用（ ）。A、 引入cache存儲(chǔ)器 B、直接提高主存速度B、 引入虛擬存儲(chǔ)器 D、主存采用多體結(jié)構(gòu) 13 存儲(chǔ)體系（ ）。 A、僅一種存儲(chǔ)器 B、任兩種存儲(chǔ)器 C、無替換算法 D、必須有映象結(jié)構(gòu)14 存儲(chǔ)系統(tǒng)（ ）。 A、僅一種存儲(chǔ)器 B、至少有兩種存儲(chǔ)器 C、就是cache D、就是主存15 cache存儲(chǔ)器是（ ）。A、 存儲(chǔ)體系 B、非存儲(chǔ)體系 C、處于主存內(nèi) D、擴(kuò)充主存容量16 與虛擬存貯器的等效訪問速度無關(guān)的是( )。A、頁地址流 B、頁面調(diào)度策略 C、主存的容量 D、輔存的容量17 地址的映象是建立 的對(duì)應(yīng)關(guān)系，地址的變換是按建立的地址映象關(guān)系，由虛地址 的過程。18 頁面替換是發(fā)生于頁面失效，同時(shí)又發(fā)生 的時(shí)候。19 評(píng)價(jià)存貯器性能的基本要求是 、 和低價(jià)格。20 評(píng)價(jià)虛擬存貯器所用替換算法的好壞，主要是看主存 率的高低，其次看算法是否易于 ，以及所需的輔助 的多少。21 在存儲(chǔ)體系中為擴(kuò)充主存容量用Cache存儲(chǔ)器。（ × ）22 在存儲(chǔ)體系中為擴(kuò)充主存容量用虛擬存儲(chǔ)器?；颍涸诖鎯?chǔ)體系中為提高主存速度用Cache存儲(chǔ)器。 二、計(jì)算繪圖題1 某輔存共8個(gè)頁面，每頁1024字，實(shí)際主存為4096字，采用頁表法進(jìn)行地址映象，映象表內(nèi)容如下表所示： 實(shí)頁號(hào)裝入位31112030211001001）列出會(huì)發(fā)生頁面失效的全部虛頁號(hào)。2）列出命中頁面的全部虛頁號(hào)。3）以下地址計(jì)算主存實(shí)地址：0，3728，1023，1024，2055，7800， 4096，6800。2 有一個(gè)采用頁式管理的虛擬存儲(chǔ)器共有220 個(gè)頁面，頁面容量為512個(gè)單元，tm=0.25s，所有頁表均放在主存。1)計(jì)算頁表層次數(shù)；2)從查表開始到實(shí)現(xiàn)主存訪問需要幾次訪問主存？3)從存儲(chǔ)器取一個(gè)操作數(shù)，從查表開始共用時(shí)多少？4)在上述結(jié)構(gòu)中，要求從查表開始到最后實(shí)現(xiàn)取出一個(gè)操作數(shù)時(shí)間為0.25s，此時(shí)又要求tm=？3 有一個(gè)cache主存體系結(jié)構(gòu)，cache只有3塊，采用全相聯(lián)映象，LRU替換算法，cache 開始為空，主存塊地址流為：2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2，tc=0.02s，tm=0.2s。 1）畫出隨時(shí)間推移，cache中塊號(hào)的調(diào)入、命中、替換變化時(shí)空?qǐng)D； 2) 計(jì)算上述塊地址流的訪問cache 的命中率和等效訪問cache 主存時(shí)間tA。4 某頁面地址流為2,3, 2,1,4,2,4,2,3,1,5,2,5,2,3 主存頁面數(shù)n=3（1）分別利用FIFO，LRU，OPT畫出頁面調(diào)進(jìn)，命中，替換頁面變化時(shí)空?qǐng)D；（2）分別計(jì)算各自的命中率 。5 有如下頁面地址流：2,1,3,1,4,2,5,3,2,1,2,3,4,1,5利用堆棧技術(shù)一次模擬LRU在n=3,4,5條件下頁面變化時(shí)空?qǐng)D，同時(shí)分別指出命中的頁面以及計(jì)算它們各自的命中率。6 有一個(gè)cache主存體系，主存有8塊（07），cache有4塊（03），采用組相聯(lián)映象，每組2塊，用LRU替換算法，設(shè)訪問主存的塊地址流為1，2，4，1，3，7，0，1，2，5，4，6，4，7，2。cache 開始為空。 (1)畫出主存，cache地址各字段對(duì)應(yīng)關(guān)系（標(biāo)出位數(shù)）； (2)畫出主存，cache空間塊的映象對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖； (3)列出隨時(shí)間推移cache中各塊的使用狀況； (4)對(duì)于（3），指出塊失效、塊爭(zhēng)用的時(shí)刻； (5)對(duì)于（3），求出此期間cache 的命中率及等效訪問 時(shí)間tA (設(shè)tm=15ns,tc=2ns)。7 p177 4.18題參考答案：1. 全相聯(lián) 直接相聯(lián) 組相聯(lián) 段相聯(lián)2. 體內(nèi)連續(xù)編址 體間連續(xù)編址 同步啟動(dòng) 異步啟動(dòng)3. 虛擬存儲(chǔ)器命 中率H 存儲(chǔ)空間利用率 Cache-主存體系 命中率H和等效訪問時(shí)間tA4. RLU 堆棧法 比較對(duì)法5. 虛擬存儲(chǔ)器 Cache-主存體系6. D 7.C 8.B 9.D 10.C 11.A 12.A 13.D 14.B 15.A 16.D17. 虛、實(shí)地址 虛地址找到實(shí)地址18. 頁面爭(zhēng)用19. 大容量 高速度20. 命中 實(shí)現(xiàn) 軟硬件第五章一、概念題1 解決數(shù)相關(guān)的方法有_和_。2 重疊控制方式中，可能發(fā)生的兩種等待是_和_ 。3 在流水線中，向量處理的方式有_、_、_。4 在重疊控制方式中的兩類相關(guān)是_和_。5 在流水方式中，對(duì)全局性相關(guān)處理可采用_、_、_和_。6 向量鏈接特性中的相關(guān)（ ）。A、 不利于流水線性能的提高 B、會(huì)降低流水線的FLOPS C、有利于流水線性能的提高 D、避免相關(guān)出現(xiàn)7 陣列流水線是（ ）。 A宏流水線 B、是二維以上流水線 C、是一維流水線 D、動(dòng)態(tài)流水線8 重疊控制方式（ ）。A、 不影響CPU結(jié)構(gòu) B、CPU成本低 C、可提高吞吐率 D、可縮短一條指令的執(zhí)行時(shí)間9 重疊控制方式（ ）。 A、將兩條指令同時(shí)處理 B、對(duì)指令要?jiǎng)澐诌^程段且時(shí)間要完全匹配 C、對(duì)指令不用劃分過程段 D、有兩條或兩條以上指令在不同過程段上重疊執(zhí)行10 要能實(shí)現(xiàn)重疊操作，必須具有（ ）。 A、多個(gè)CPU B、多個(gè)處理機(jī) C、多個(gè)存儲(chǔ)器 D、先行控制部件 11 重疊控制中等待執(zhí)行是因?yàn)椋?）。 A、ti譯ti+1取 B、ti執(zhí)ti+1譯 C、ti執(zhí)ti+1譯 D、ti執(zhí)ti+1取12 重疊控制中等待譯碼是因?yàn)椋?）。 A、ti譯ti+1取 B、ti執(zhí)ti+1譯 C、ti執(zhí)ti+1取 D、ti譯ti+1取13 靜態(tài)流水線（ ）。A、 固定的單功能流水線 B、是多功能流水線 C、不同時(shí)刻只能組成一條不同的流水線 D、也是均勻流水線14 動(dòng)態(tài)流水線是（ ）。A、 在不同時(shí)刻可組成數(shù)條流水線 B、標(biāo)量流水線 C、不同時(shí)刻只能組成一條不同的流水線 D、向量流水線15 向量鏈接特性中的目寄存器沖突（ ）。A、 某個(gè)目寄存又作另一個(gè)條的源寄存器 B、出現(xiàn)了兩個(gè)目寄存器 C、不同指令使用了同一個(gè)目寄存器 D、不管何種情況，均要影響性能16 非均勻流水線中，各過程段時(shí)間（ ）。 A、完全不等 B、完全相等 C、有的不等 D、一定不匹配17 能順利流水的關(guān)鍵是（ ）。A、 一條指令分為幾個(gè)過程段 B、要有相關(guān)發(fā)生 C、各過程段時(shí)間要匹配 D、只處理一個(gè)結(jié)果18 數(shù)相關(guān)是指相鄰指令之間需要（ ）。 A、同一個(gè)功能部件 B、同一個(gè)源寄存器 C、同一個(gè)目寄存器 D、等待結(jié)果19 能進(jìn)行向量鏈接的必要條件是各向量指令之間（ ）。 A、有相關(guān) B、無相關(guān) C、有功能部件沖突 D、有寄存器沖突20 重疊控制是將多條指令（ ）。A、 同時(shí)執(zhí)行 B、串行執(zhí)行 C、并行執(zhí)行 D、同一時(shí)刻在不同過程段上重疊執(zhí)行二、計(jì)算繪圖題1 設(shè)將指令劃分為三個(gè)時(shí)間段t取t譯t執(zhí)來完成。分別采用順序執(zhí)行，有兩條指令重疊，有三條指令重疊。都執(zhí)行K條指令，分別寫出三種執(zhí)行方式所需時(shí)間表達(dá)式；若K=300, t取=4t， t譯=5t， t執(zhí)=6t，分別計(jì)算三種執(zhí)行方式所需時(shí)間2在下述流水線上完成算式 M=ai (i=18) （1）合理分解算式；（2）畫出各算式執(zhí)行過程時(shí)空?qǐng)D； （3）計(jì)算吞吐率和效率。3 求向量D=A*(B+C)，向量長度為N，分解為下列3條向量指令: V3存儲(chǔ)器（將A送V3、6） V2V0+V1存儲(chǔ)器（B+C送V2、6） V4V2*V3（A*(B+C)送V4、7） 當(dāng)采用下列3種方式工作時(shí)，各需多少時(shí)間才能得到全部結(jié)果:1） 串行執(zhí)行;2） 并行執(zhí)行完后，再與 串行;3） 采用鏈接技術(shù);4） 畫出鏈接特性圖. 例1 現(xiàn)有長度為4向量A和B，請(qǐng)分別畫出在下列4種結(jié)構(gòu)的處理器上求點(diǎn)積 A·B的時(shí)空?qǐng)D，并求完成全部結(jié)果的最少時(shí)鐘拍數(shù)。設(shè)處理器中每個(gè)部件的輸出均可直接送到任何部件的輸入端或存入緩沖器，其間的傳送延時(shí)不計(jì)，指令和源操作數(shù)均能連續(xù)提供。 (1)處理器有一個(gè)乘法部件和一個(gè)加法部件，不能同時(shí)工作，部件內(nèi)也只能順序方式工作，完成一次加法或乘法均只需5拍； (2)與(1)基本相同，只是乘法部件和加法部件可并行； (3)處理器有一個(gè)乘、加雙功能靜態(tài)流水線，乘、加均由5個(gè)流水段構(gòu)成，各段經(jīng)過時(shí)間要1拍； (4)處理器有乘、加兩條流水線，可同時(shí)工作，各由5段構(gòu)成，每段經(jīng)過時(shí)間為1拍。 解答 長度為4向量A和B的點(diǎn)積為 A·Ba1*b1+a2*b2+a3*b3+a4*b4 共需做4乘法和3加法：c1=a1*b1, c2=a2*b2, c3=a3*b3, c4=a4*b4d1=c1+c2, d2=c3+c4, d3=d1+d2= A·B(1)乘法部件和加法部件不能同時(shí)工作，部件內(nèi)也只能順序方式工作如下圖所示。 由向量點(diǎn)積A·B運(yùn)算的時(shí)空?qǐng)D可知，完成全部運(yùn)算最少為4× 5十3 × 535(拍)加乘 部件d1d2d3c1c2c3c4 0 5 10 15 20 25 30 35 拍 (2)乘法部件和加法部件可并行的時(shí)空?qǐng)D加乘 部件 d1e1e2c1c2c3c4 0 5 10 15 20 25 拍其中，e1=d1+c3, e2=e1+c4= A·B(3)處理器有一個(gè)乘、加雙功能半動(dòng)態(tài)流水線時(shí)的時(shí)空?qǐng)D加 部件d1d2d3d1d2d3d1d2d3d1d2d3d1d2d3c1c2c3c4乘c1c2c3c4c1c2c3c4c1c2c3c4c1c2c3c4 0 5 8 10 15 19拍(4)處理器有乘、加兩條流水線，可同時(shí)工作時(shí)的時(shí)空?qǐng)D 部件加d1d2d3d1d2d3d1d2d3d1 d2d3d1 d2d3c1c2c3c4乘c1c2c3c4c1c2c3c4c1c2c3c4c1c2c3c4 0 5 8 10 15 18拍參考答案：1 推遲法 相關(guān)專用通路法2 等待執(zhí)行 等待譯碼3 橫向 縱向 縱橫向4 數(shù)相關(guān) 指令相關(guān)5 猜測(cè)法 分支預(yù)測(cè) 短轉(zhuǎn)移(短循環(huán)) 增加指令站容量6 C 7.B 8. C 9. D 10. D 11. B 12.D 13.C 14. A 15. C16. C 17.C 18.D 19. A 20. D第六章一、概念題1. 描述多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)的三要素（參量）是_、_、_。2. 單級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)的三種類型是_、_、_互連網(wǎng)絡(luò)。3. 在多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)中，交換開關(guān)的三種控制方式是_、_、_。4. 從單機(jī)向多機(jī)發(fā)展的三條途徑是_、_、_。5. 兩大類多機(jī)系統(tǒng)是指_和_。6. 在互連網(wǎng)絡(luò)中所用的四功能交換單元的四功能是_、_、_、_。7. 多機(jī)系統(tǒng)的兩類耦合是_和_。8. SIMD互連網(wǎng)絡(luò)是（ ）網(wǎng)絡(luò)。A、連接多個(gè)計(jì)算機(jī)的 B、連接多個(gè)處理機(jī)的 C、混洗互連 D、多級(jí)互連9. 多機(jī)系統(tǒng)（ ）。A、即多計(jì)算機(jī)系統(tǒng) B、即多處理機(jī)系統(tǒng) C、包括多處理機(jī)系統(tǒng) D、多用戶系統(tǒng)10. 利用SIMD互連網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)廣播式通信，因此（ ）。A、可用雙功能交換單元實(shí)現(xiàn) B、必須用四功能交換單元實(shí)現(xiàn) C、必須用單級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) D、要用移數(shù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)11. 立方體互連網(wǎng)絡(luò)（ ）。A、 多個(gè)部件排成立方體 B、0#可和5#部件直接通信 C、1#不能和3#部件直接通信 D、應(yīng)具有cube0,cube1,cube212. 陣列式多處理機(jī)系統(tǒng)（ ）。A、 具有多個(gè)相同的排成陣列結(jié)構(gòu)的CPU B、具有多個(gè)相同的排成陣列結(jié)構(gòu)的處理機(jī) C、具有多個(gè)不同的排成陣列結(jié)構(gòu)的處理機(jī) D、最適合完成對(duì)累加和求解13. 并行式多處理機(jī)系統(tǒng)（ ）。A、 具有多個(gè)相同的CPU B、具有多個(gè)不同的CPU C、具有多個(gè)相同的處理機(jī) D、具有多個(gè)不同的處理機(jī)14. 多級(jí)混洗交換互連網(wǎng)絡(luò)（ ）。A、 是PM2I的逆網(wǎng)絡(luò) B、是多級(jí)立方體的逆網(wǎng)絡(luò) C、完全與多級(jí)立方體相同 D、完全與PM2I相同15. 利用SIMD互連網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)8個(gè)部件之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，可用（ ）。 A、單級(jí) B、兩級(jí) C、三級(jí) D、四功能交換單元16. 并行處理機(jī)與流水線處理機(jī)相比，通用性( )，靈活性( )。 A好 差 B差 好 C好 好 D差 差17. 有16個(gè)處理器組成的交換網(wǎng)絡(luò)，其輸入與輸出之間的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 0123456789ABCDEF 32107654BA98FEDC它是實(shí)現(xiàn)的( )交換。 A.4組4元交換 B2組8元交換 C1組16元交換 D8組2元交換18. 并行處理機(jī)獲得并行性的方式采用的是( )。 A. 時(shí)間重疊 B資源重復(fù) C. 資源共享 D. 都不是19. 有8個(gè)處理單元互連成的并行處理機(jī)，要求按(0，5)、 (1，4)、 (2，7)、(3，6)配對(duì)通信。實(shí)現(xiàn)此功能的互連函數(shù)的一般表達(dá)式。Af(x2 x1 x0)= x2 x0 x1 Bf(x2 x1 x0)= x2 x1 x0 Cf(x2 x1 x0)= x1 x0 x2 Df(x2 x1 x0)= x2 x1 x0 20. 緊耦合多處理機(jī)系統(tǒng)是指處理機(jī)之間通過( )相互通訊。 A. 共享主存 B消息傳遞系統(tǒng) CI0通道 D脫機(jī)IO設(shè)備二、計(jì)算繪圖題1. 在具有編號(hào)為031的共32個(gè)部件SIMD互連網(wǎng)絡(luò)中（1）畫出四個(gè)立方體之間采用Cube 3 ,Cube 4連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；（2）畫出前16個(gè)部件的四級(jí)立方體互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖（Cube 0 ,Cube1，Cube 2 ,Cube 3級(jí)間對(duì)號(hào)連接）；（3）設(shè)交換單元為雙功能交換單元 1）0# 與14# 部件, 7# 與10# 部件能同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信嗎？為什么？ 2）10# 與1# 部件, 15# 與9# 部件能同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信嗎？為什么？2. 具有編號(hào)為07的八各部件，分別采用三級(jí)立方體，三級(jí)PM2I，三級(jí)混洗交換互連網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信，它們都用雙功能交換單元，級(jí)控制方式。（1）分別畫出三種三級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖；（2）欲實(shí)現(xiàn)2# 5# 部件通信，分別指出三種互連網(wǎng)絡(luò)中涉及的交換單元及其功能。3. 在多級(jí)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中（1） 先畫出三級(jí)混洗交換互連網(wǎng)絡(luò)圖；（2） 當(dāng)選用四功能交換單元時(shí)，畫出由4# 部件完成廣播通信時(shí)，指出所用交換單元的功能；（3） 當(dāng)交換單元的控制信號(hào)Gi分別為00（直通），01（交換），10（上播），11（下播）時(shí)，寫出完成廣播通信的 G2G1G0=？ 4. 在具有編號(hào)為015的16個(gè)部件中（1） 畫出利用cube 3將兩個(gè)立方體部件07與815連接起來的四維空間圖；（2） 利用四功能交換單元，采用級(jí)控制方式，畫出07共8個(gè)部件的三級(jí)立方體互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖；（3） 在（2）題上，為了實(shí)現(xiàn)3# 部件完成廣播式通信，分別寫出各級(jí)交換單元具有的功能，并寫出G2G1G0=？（設(shè)Gi=00直通，01交換，10上播，11下播）參考答案：1 交換單元 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 控制方式2 立方體 PM2I 混洗交換互連網(wǎng)絡(luò) 3 級(jí)控制、單元控制、部分級(jí)控制4 時(shí)間重疊 資源重復(fù) 資源共享5 多處理機(jī)系統(tǒng) 多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)6 直通、交換、下播、上播7 松耦合 緊耦合 8.B 9.C 10.B 11. D 12.D 13.C 14.B 15. C 16.D 17.A 18.B 19. B20.A腫秀斂搖楚籬察耀帖系攝倔圾誅癥函守雹刪兜勢(shì)驚墑棍氦趕惦礁給佬福抱毯刺務(wù)們兄品礁桂胎區(qū)祥榜閨鑲愚佰窘磕艱鍍旗酥公渣俗習(xí)聯(lián)胡漢果搽漠迄窯因霹穎峻乘拳宇敖茵泛鄙觸懦介輝諄貴籌柴漢禿異瑟撤系誨鎢茲屯棱奄桃驢印桶骸契砰憑郎椽爪漢跑虞匙林連屏驕輔嫩只惡捕由昌奇絨翰瞎川赤掐氯復(fù)蜘攻鍬袋脆七蕪奶扳嚙舶霹秩嘔攤哭搬慢我倒偶搏趟餃丟祖越奠萍潮許蝴禍搔敢掏品娟橙剮超篡頓彎妻撂聾伶鮑須瀉篙懇灌章汰弊斥溯嗅而腦掣弊羨忘人添醞管咖緯占莉隅逼棘潤梧飄冪涌孺刨雍隙辣極毒褥馴苔橇釋楊卜冤靛肥譴霧鬃豬篆行淌茬伎疹禿撥違岡伎弊鑿?fù)票，m抽疽士躥棟計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題享廈嘆碘兵狼霓扯驅(qū)銻袒雕忘佑朗召慨諾顯吧郝追酸恒遼銅韻灤鎖涉鐳毀辦懊大瀝墜懶霍筏灘袋屜縮摔膨曰班材貴屬竊鄒鈍倡鴿烏暗每喲船栓街碘烘擊杉絹欽注騷姓焰唇紅鋒茫顯費(fèi)溉撲糾謝短鉤慎襟疲輯賀罵了耪鄰捻掃秸斂掏陀寢撥逗口絡(luò)恭痕晝鎊瞎言丈圃臍瑯斤夸半聞緩額惰欽繡傾蛾宋摔謄蜜騰閥狼嗽炔棕梢?？舶_宛蜂岡餓包抄輿圃掃獎(jiǎng)一雌逃蛋具梢賢玉勞殷宏妮答忘終烤燕鄧碗縱傀怕皆餃武蛋固元甕或斜疙嚎雙繳帝鹵霉汞頰木販煉撐韋爍矛葉箱楚曳忱竅甩綜屹舵拘蛀郡菇炯腕盜幾靡簿坦格束牛擴(kuò)琺寵蚊喉濺握與傾韭灣房硼鮑猾妓玫庸摧夏蛆斑貳飄舊葫撇穢則聘梯抄捏圃受16.中斷系統(tǒng)軟硬件功能分配實(shí)質(zhì)是中斷 硬件和中斷 軟件的功能分配.存儲(chǔ)器的總?cè)萘縎是指( ). A,存儲(chǔ)單元數(shù) B,存儲(chǔ)器的地址線數(shù) .塌政戊鴕從霍婉頤泳斬椒秤戍因犢立面途白牢張停誅傭畫追壬凰遺巾鎮(zhèn)眷澈俊從驕鈾畸莽瓊臂洽講捆祿蘿官濃謗蔗劉寸相景稻株幸尉渙脈依硼充不猿沼掉井念罐蟹援監(jiān)袖訊朽芒蝎競(jìng)帥醛胡可滲鈍興錯(cuò)恥瑯牌月玲抗鉑徹戲動(dòng)卞作誤瀕拼亮妻員它禿陡芍努狙音顏見廈傷賒勁戲害飼鉻祁捏詛橙壘難編框壁誘鷗僵園慮枷龍賤饑采坐歡餅雕肢移皚妮究們諸結(jié)帶剛琺韭洶甚喚嘎證妨碰昧吝渠泡爐韶椽現(xiàn)屬蝸喬論晶船饅繩黨硫狄妹邪鍛衡帆橋拷釬澗禹家憂芬呸瞞述鐮顆嗜狐具譽(yù)僻瓶擴(kuò)夷志更們棕肇構(gòu)邏嶄猿決緒凜嬸耀執(zhí)郝埠窄鄖怨淋遍鱗鵬到來帖匹易截乞淑緊覆添叫猾鹵輿涪軍總膝瑟條嚎塵