2024年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)筆試參考題庫(kù)含答案

“人人文庫(kù)”水印下載源文件后可一鍵去除，請(qǐng)放心下載?。▓D片大小可任意調(diào)節(jié)）2024年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)筆試參考題庫(kù)含答案“人人文庫(kù)”水印下載源文件后可一鍵去除，請(qǐng)放心下載！第1卷一.參考題庫(kù)(共75題)1.假定某處理器可通過(guò)軟件對(duì)高速緩存設(shè)置不同的寫(xiě)策略，那么，處理器主要運(yùn)行包含大量存儲(chǔ)器寫(xiě)操作的數(shù)據(jù)訪問(wèn)密集型應(yīng)用應(yīng)設(shè)置成什么寫(xiě)策略？為什么？2.實(shí)現(xiàn)下列各數(shù)的轉(zhuǎn)換。（4E.C）16=（？）10=（？）23.總線的主要缺點(diǎn)是（）。4.傳統(tǒng)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)存在的主要問(wèn)題及改進(jìn)方法有哪些？5.MIPSR4000整型流水線共有（）段，和DLX流水線不同，R4000特別考慮了流水訪問(wèn)（）的操作。6.采用組相聯(lián)映像的Cache存儲(chǔ)器，為提高其等效性訪問(wèn)速度應(yīng)（）。A、增大主存容量（Cache大小不變）B、增加Cache的塊數(shù)（塊的大小不變）C、減小組的大小（塊的大小不變）D、減小塊的大小（組的大小不變）7.可按照如下4種操作來(lái)區(qū)分控制流程的各種改變情況，即條件分支、（）、（）和過(guò)程返回。8.CPU能直接訪問(wèn)（）和（），但不能直接訪問(wèn)磁盤和光盤。9.磁盤始終占據(jù)著后備存儲(chǔ)器的主宰地位，原因主要有哪兩個(gè)？10.已知某機(jī)主存空間大小為64KB，按字節(jié)編址。要求： （1）若用1K×4位的SRAM芯片構(gòu)成該主存儲(chǔ)器，需要多少個(gè)芯片？ （2）主存地址共多少位？幾位用于選片？幾位用于片內(nèi)選址？ （3）畫(huà)出該存儲(chǔ)器的邏輯框圖。11.調(diào)度分支延遲指令的三種常用方法的特點(diǎn)和局限性是什么？12.根據(jù)CPU內(nèi)部存儲(chǔ)單元類型，可將指令集結(jié)構(gòu)分為哪幾類？13.尋址方式按操作數(shù)的物理位置不同，多使用（）型和（）型，前者比后者執(zhí)行速度快。14.在計(jì)算機(jī)誕生的頭25年中，計(jì)算機(jī)性能增長(zhǎng)相對(duì)緩慢。在這個(gè)過(guò)程中，制造技術(shù)和（）同時(shí)發(fā)揮著作用。15.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多級(jí)層次中，從下層到上層，各級(jí)相對(duì)順序正確的應(yīng)當(dāng)是（）A、匯編語(yǔ)言機(jī)器級(jí)，操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)，高級(jí)語(yǔ)言機(jī)器級(jí)B、微程序機(jī)器級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器級(jí)，匯編語(yǔ)言機(jī)器級(jí)C、傳統(tǒng)機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器級(jí)，高級(jí)語(yǔ)言機(jī)器級(jí)，匯編語(yǔ)言機(jī)器級(jí)D、匯編語(yǔ)言機(jī)器級(jí)、應(yīng)用語(yǔ)言機(jī)器級(jí)、高級(jí)語(yǔ)言機(jī)器級(jí)16.以下程序段是某個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng)的MIPS指令序列，其功能為復(fù)制一個(gè)存儲(chǔ)塊數(shù)據(jù)到另一個(gè)存儲(chǔ)塊中，存儲(chǔ)塊中每個(gè)數(shù)據(jù)的類型為float，源數(shù)據(jù)塊和目的數(shù)據(jù)塊的首地址分別存放在$a0和$a1中，復(fù)制的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)存放在$v0中，作為返回參數(shù)返回給調(diào)用過(guò)程。在復(fù)制過(guò)程中遇到0則停止，最后一個(gè)0也需要復(fù)制，但不被計(jì)數(shù)。已知程序段中有多個(gè)Bug，請(qǐng)找出它們并修改。 17.循環(huán)展開(kāi)是展開(kāi)循環(huán)體若干次，將循環(huán)級(jí)并行轉(zhuǎn)化為指令級(jí)并行的技術(shù)。這個(gè)過(guò)程既可以通過(guò)（）靜態(tài)完成，也可以通過(guò)（）動(dòng)態(tài)進(jìn)行。18.SPEC2000測(cè)試程序組件中包括哪幾個(gè)測(cè)試程序組件？19.簡(jiǎn)述先行控制的基本思想。20.假定最復(fù)雜的一條指令所用的組合邏輯分成6塊，依次為A~F，其延遲分別為80ps、30ps、60ps、50ps、70ps、10ps。在這些組合邏輯塊之間插入必要的流水段寄存器就可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的指令流水線，寄存器延遲為20ps。理想情況下，以下各種方式所得到的時(shí)鐘周期、指令吞吐率和指令執(zhí)行時(shí)間各是多少？應(yīng)該在哪里插入流水線寄存器？插入一個(gè)流水段寄存器，得到一個(gè)兩級(jí)流水線21.簡(jiǎn)述提高主存性能的四種方法。22.請(qǐng)簡(jiǎn)述指令集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中尋址方式設(shè)計(jì)的一般方法。23.MIPS和MFLOPS都可以用來(lái)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。24.一般說(shuō)來(lái)，流水線中的相關(guān)主要分為以下3種類型：結(jié)構(gòu)相關(guān)、（）和（）。25.偽相聯(lián)cache取直接映象及組相聯(lián)兩者的優(yōu)點(diǎn)，命中時(shí)間小，失效開(kāi)銷低。26.組相聯(lián)或直接映象Cache中才可能存在沖突失效。27.對(duì)于兩級(jí)Cache來(lái)說(shuō)，離CPU近的Cache相比第二級(jí)Cache，容量（），速度（）。28.簡(jiǎn)述通道的具體功能？29.m段流水線每段時(shí)間均為△t，則執(zhí)行n個(gè)任務(wù)的效率=（）。30.共享存儲(chǔ)器通信的主要優(yōu)點(diǎn)。31.下述I/O控制方式中，（）主要由程序?qū)崿F(xiàn)。A、PPU（外圍處理機(jī)）B、中斷方式C、DMA方式D、通道方式32.簡(jiǎn)述機(jī)群系統(tǒng)的特點(diǎn)？33.數(shù)組多路通道允許（）個(gè)設(shè)備進(jìn)行（）型操作，數(shù)據(jù)傳送單位是（）。34.雖然結(jié)構(gòu)相關(guān)會(huì)影響流水線的性能，但是我們?cè)诰唧w的流水線設(shè)計(jì)中仍然允許一定的結(jié)構(gòu)相關(guān)存在。35.對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成本產(chǎn)生影響的主要因素有哪些？36.執(zhí)行時(shí)間不是唯一的性能指標(biāo)，但它是最普遍的性能表示形式。37.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)的并行性上，可分為哪四個(gè)等級(jí)：給出簡(jiǎn)單解釋。38.采用組相連映象的Cache存儲(chǔ)器，地址變換可用的方法是（）。A、目錄表法B、比較對(duì)法C、頁(yè)表法D、堆棧法39.流水技術(shù)有哪些特點(diǎn)？40.RISC結(jié)構(gòu)的機(jī)器性能一定要比CISC結(jié)構(gòu)的機(jī)器性能高。41.中斷響應(yīng)由高到低的優(yōu)先次序宜用（）A、訪管->程序性->機(jī)器故障B、訪管->程序性->重新啟動(dòng)C、外部->訪管->程序性D、程序性->I/O->訪管42.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的4個(gè)定量原理是什么？并說(shuō)出它們的含義。43.指令和數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制代碼形式放在主存中，請(qǐng)問(wèn)CPU如何區(qū)別它們是指令還是數(shù)據(jù)？44.與全相連映象相比，組相連映象的優(yōu)點(diǎn)是（）。A、目錄表小B、塊沖突概率低C、命中率高D、主存利用率高45.沖突失效是指在（）映象或（）映象Cache中，若太多塊映象到同一組（塊）中，則會(huì)出現(xiàn)該組中某個(gè)塊被別的塊替換（即使別的組或塊有空閑位置），然后又被重新訪問(wèn)的情況。沖突失效也叫（）失效。46.數(shù)據(jù)通路寬度是在（）里，數(shù)據(jù)傳送的物理寬度。47.DLX流水線中，定向技術(shù)的主要思想是什么？如何實(shí)現(xiàn)？48.在計(jì)算機(jī)性能測(cè)量中，調(diào)和平均的含義是單位時(shí)間機(jī)器能夠執(zhí)行的程序數(shù)。49.什么是RISC？它有什么特點(diǎn)？50.數(shù)據(jù)在主存中的地址和在緩存中的地址兩者之間的地址映像方式包括全相聯(lián)方式、直接相聯(lián)和（）方式。51.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，流水線按處理級(jí)別可分為三級(jí)：操作部件級(jí)、指令級(jí)和（）。52.磁盤的數(shù)據(jù)傳輸率有兩個(gè)，一是（）的內(nèi)部傳輸率，另一個(gè)是（）的外部傳輸率。53.若[x]補(bǔ)=11101100（單符號(hào)位），則[x/2]補(bǔ)=（），[x]補(bǔ)的模為（）。54.簡(jiǎn)述Tomasulo算法的基本思想。55.什么是向量鏈接技術(shù)？56.在存儲(chǔ)層次中，常用的替換算法有（）、（）、（）。57.計(jì)算機(jī)部件的平均出售價(jià)是（）、（）和（）三者之和。58.一條DLX指令的執(zhí)行需要幾個(gè)時(shí)鐘周期？它們分別是什么？59.計(jì)算機(jī)中指令最普通的格式為操作碼和（）。60.評(píng)價(jià)多處理器系統(tǒng)通信機(jī)制性能的三個(gè)方面是什么？61.總線的一次信息傳送過(guò)程大致分哪幾個(gè)階段？若采用同步定時(shí)協(xié)議，畫(huà)出讀數(shù)據(jù)的同步時(shí)序圖。62.假定某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)16位，CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，CPU和存儲(chǔ)器之間采用同步方式通信，按字編址。采用定長(zhǎng)指令字格式，指令由兩個(gè)字組成，第一個(gè)字指明操作碼和尋址方式，第二個(gè)字包含立即數(shù)Imm16。若一次存儲(chǔ)訪問(wèn)所花時(shí)間為2個(gè)CPU時(shí)鐘周期，每次存儲(chǔ)訪問(wèn)存取一個(gè)字，取指令階段第二次訪存將Imm16取到MDR中，請(qǐng)寫(xiě)出下列指令在指令執(zhí)行階段的控制信號(hào)序列，并說(shuō)明需要幾個(gè)時(shí)鐘周期。將存儲(chǔ)單元Imm16的內(nèi)容作為地址所指的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容加到寄存器R1中。此時(shí)，Imm16為間接地址。即：R[R1]←R[R1]+M[M[Imm16]]63.Load/Store型指令集結(jié)構(gòu)64.常用的專門的性能指標(biāo)測(cè)試程序有哪些？65.可以用典型程序來(lái)設(shè)計(jì)和優(yōu)化指令集。66.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是從（）所看到的計(jì)算機(jī)的屬性，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)（）的定義及其上下功能分配。67.FIFO、LIFO、OPT和LRU的算法中，屬堆棧型的替換算法是（）。A、FIFO法B、LIFO法C、OPT法D、LRU法68.在數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)中以（）方式啟動(dòng)指令的執(zhí)行。A、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)B、算法驅(qū)動(dòng)C、程序驅(qū)動(dòng)D、變量驅(qū)動(dòng)69.總線按用途分類可分為哪兩類？各有什么特點(diǎn)。70.用循環(huán)表示PM2-1的互連函數(shù)，應(yīng)該是（）。A、（6420）（7531）B、（0246）（1357）C、（01234567）D、（76543210）71.已知x=10，y=–6，采用6位機(jī)器數(shù)表示。請(qǐng)按如下要求計(jì)算，并把結(jié)果還原成真值。用原碼一位乘法計(jì)算[x×y]原。72.DLX指令A(yù)DDIR1，R2，#3屬于（）類型的指令格式；DLX指令JALname屬于（）類型的指令格式。73.商品的標(biāo)價(jià)（價(jià)格）由哪些因素構(gòu)成？74.計(jì)算題：假設(shè)高速緩存Cache工作速度為主存的5倍，且Cache被訪問(wèn)命中的概率為90%，則采用Cache后，能使整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)獲得多高的加速比？75.程序訪問(wèn)的局部性原理第2卷一.參考題庫(kù)(共75題)1.程序局部性原理是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之一，程序的局部性包括（）和（）。2.RISC指令系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是（）、（）固定、（）種類少、只有（）指令訪問(wèn)存儲(chǔ)器。3.已知[x]補(bǔ)，求x（1）[x]補(bǔ)=1.1100111（2）[x]補(bǔ)=10000000（3）[x]補(bǔ)=0.1010010（4）[x]補(bǔ)=110100114.對(duì)系統(tǒng)程序員不透明的應(yīng)當(dāng)是（）。A、Cache存貯器B、系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度C、指令緩沖寄存器D、虛擬存貯器5.對(duì)向量的處理有（）方式、（）方式和（）方式。6.靜態(tài)流水線和動(dòng)態(tài)流水線7.與虛擬存儲(chǔ)器的等效訪問(wèn)速度無(wú)關(guān)的是（）。A、頁(yè)地址流B、頁(yè)面調(diào)度策略C、主存的容量D、輔存的容量8.下列幾種情況所能表示的數(shù)的范圍是什么？? （1）16位無(wú)符號(hào)整數(shù) （2）16位原碼定點(diǎn)小數(shù) （3）16位補(bǔ)碼定點(diǎn)小數(shù) （4）16位補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)? （5）下述格式的浮點(diǎn)數(shù)（基數(shù)為2，移碼的偏置常數(shù)為128）9.假定一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有一個(gè)TLB和一個(gè)L1datacache。該系統(tǒng)按字節(jié)編址，虛擬地址16位，物理地址12位；頁(yè)大小為128B，TLB為四路組相聯(lián)，共有16個(gè)頁(yè)表項(xiàng)；L1datacache采用直接映射方式，塊大小為4B，共16行。在系統(tǒng)運(yùn)行到某一時(shí)刻時(shí)，TLB、頁(yè)表和L1datacache中的部分內(nèi)容（用十六進(jìn)制表示）如下： 物理地址中哪幾位表示物理頁(yè)號(hào)？哪幾位表示頁(yè)內(nèi)偏移量？10.Pentium的一個(gè)很重要的特點(diǎn)是它具有在硬件上分開(kāi)的（）條整數(shù)執(zhí)行流水線。A、1B、2C、3D、411.“Cache—主存”和“主存—輔存”層次的主要區(qū)別是什么？12.假定有一個(gè)程序的指令序列為“l(fā)w，add，lw，add，…”。add指令僅依賴它前面的lw指令，而lw指令也僅依賴它前面的add指令，寄存器寫(xiě)口和寄存器讀口分別在一個(gè)時(shí)鐘周期的前、后半個(gè)周期內(nèi)獨(dú)立工作在不帶轉(zhuǎn)發(fā)的五段流水線中執(zhí)行該程序，其CPI為多少？13.說(shuō)明計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢工作原理。14.cache是一種（）存儲(chǔ)器，是為了解決CPU和主存之間（）不匹配而采用的一項(xiàng)重要的硬件技術(shù)，現(xiàn)發(fā)展為（）體系，（）分設(shè)體系。15.流水線消除速度瓶頸的方法有（）和瓶頸子過(guò)程多套并聯(lián)兩種。16.虛擬存儲(chǔ)器常用的地址映像方式是（）。A、全相聯(lián)B、段相聯(lián)C、組相聯(lián)D、直接相聯(lián)17.CPU響應(yīng)中斷應(yīng)具備哪些條件？18.對(duì)機(jī)器語(yǔ)言程序員透明的是（）。A、中斷字B、主存地址寄存器C、通用寄存器D、條件碼19.設(shè)有一個(gè)具有20位地址和32位字長(zhǎng)的存儲(chǔ)器，問(wèn)：（1）該存儲(chǔ)器能存儲(chǔ)多少個(gè)字節(jié)的信息？（2）如果用512k×8位的SRAM組成，需多少片？（3）需要多少位地址作芯片選擇？20.把指令和數(shù)據(jù)放在同一存儲(chǔ)器中有何優(yōu)缺點(diǎn)？21.填寫(xiě)表格，注意對(duì)比無(wú)符號(hào)數(shù)和帶符號(hào)整數(shù)的乘法結(jié)果，以及截?cái)嗖僮髑?、后的結(jié)果。22.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵從哪些定量原理?分別敘述它們?cè)谟?jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)意義。23.從處理數(shù)據(jù)的角度，并行性等級(jí)從低到高可以分為哪幾級(jí)？24.在滿足通道設(shè)計(jì)流量不低于設(shè)備工作時(shí)的最大流量時(shí)，為微觀上不丟失設(shè)備信息，可以加設(shè)（）或動(dòng)態(tài)改變?cè)O(shè)備響應(yīng)的（）來(lái)彌補(bǔ)。25.流水線沖突有（）3種類型。26.計(jì)算機(jī)指令集結(jié)構(gòu)可根據(jù)哪些因素進(jìn)行分類，這些因素中，最關(guān)鍵的因素是什么？27.總線仲裁部件通過(guò)采用（）策略或（）策略，選擇其中一個(gè)主設(shè)備作為總線的下一次（），接管總線控制權(quán)。28.按照流水線所完成的功能來(lái)分，流水線可分為哪兩類？29.存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)以運(yùn)算器為中心、所有部件的操作都由（）集中控制。30.假定機(jī)器數(shù)為8位（1位符號(hào)，7位數(shù)值），寫(xiě)出下列各二進(jìn)制數(shù)的補(bǔ)碼和移碼表示。+1001，–1001，+1，–1，+10100，–10100，+0，–031.字節(jié)多路通道宜于連接大量（）速設(shè)備，通道“數(shù)據(jù)寬度”為（）。32.計(jì)算機(jī)組成是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的（），計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)是計(jì)算機(jī)組成的（）。33.用16K×16位的SRAM芯片構(gòu)成64K×32位的存儲(chǔ)器。要求畫(huà)出該存儲(chǔ)器的組成邏輯框圖。34.單機(jī)系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)中，都是按哪三種技術(shù)途徑分別發(fā)展為哪三類多處理機(jī)？35.程序的空間局部性指程序即將用到的信息很可能就是目前正在使用的信息。36.多媒體CPU是帶有（）技術(shù)的處理器，它是一種多媒體擴(kuò)展結(jié)構(gòu)技術(shù)，特別適合于（）處理。37.在存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，論述首先要解決的四個(gè)問(wèn)題及其含義。38.通?？砂茨奈鍌€(gè)因素對(duì)計(jì)算機(jī)指令集結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類？39.尋址方式的表示在指令集格式設(shè)計(jì)中有著極其重要的地位。通常，在指令中有兩種表示尋址方式的方法。一種是（）；另一種是（）。40.定點(diǎn)運(yùn)算器用來(lái)進(jìn)行（）。A、十進(jìn)制數(shù)加法運(yùn)算B、定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算C、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算D、即進(jìn)行定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算也進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算41.考慮Cache采用何種替換策略，最主要的影響因素是什么？常用的替換算法有幾種？每一種的基本思想及優(yōu)缺點(diǎn)如何？42.存儲(chǔ)系統(tǒng)中的各個(gè)層次中存放的信息應(yīng)滿足的特性不包括（）。A、一致性B、局部性C、包含性D、平均性43.按照同一時(shí)間內(nèi)各段之間的連接方式來(lái)分，流水線可分為哪兩類？44.簡(jiǎn)述通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕^(guò)程。45.假設(shè)有一段程序的核心模塊中有五條分支指令，該模塊將會(huì)被執(zhí)行成千上萬(wàn)次，在其中一次執(zhí)行過(guò)程中，五條分支指令的實(shí)際執(zhí)行情況如下（T：Taken；N：notTaken）。分支指令1（B1）：T–T–T。分支指令2（B2）：N–N–N–N。分支指令3（B3）：T–N–T–N–T–N。分支指令4（B4）：T–T–T–N–T。分支指令5（B5）：T–T–N–T–T–N–T。假定各個(gè)分支指令在每次模塊執(zhí)行過(guò)程中實(shí)際執(zhí)行情況都一樣，并且動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)時(shí)，每個(gè)分支指令都有各自的預(yù)測(cè)表項(xiàng)，每次執(zhí)行時(shí)的初始預(yù)測(cè)位都相同。請(qǐng)給出以下幾種預(yù)測(cè)方案的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。 （1）靜態(tài)預(yù)測(cè)，總是預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移（Taken）。 （2）靜態(tài)預(yù)測(cè)，總是預(yù)測(cè)不轉(zhuǎn)移（notTaken）。 （3）一位動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，初始預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移（Taken）。 （4）二位動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，初始預(yù)測(cè)弱轉(zhuǎn)移（Taken）。46.（）以吞吐率為標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)性能。47.簡(jiǎn)要比較CISC機(jī)器和RISC機(jī)器各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它們分別存在哪些不足和問(wèn)題？為什么說(shuō)今后的發(fā)展應(yīng)是CISC和RISC的結(jié)合？48.庫(kù)克將計(jì)算機(jī)用指令流和執(zhí)行流及其多倍性分類。典型單處理機(jī)屬單指令流單執(zhí)行流，帶指令級(jí)多道程序的單處理機(jī)屬（），多處理機(jī)屬（）。49.在總線互連方式中，總線仲裁算法不包括以下哪一種？（）A、靜態(tài)優(yōu)先級(jí)算法B、動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)算法C、先來(lái)先服務(wù)算法D、不平等算法50.為了解決多個(gè)（）同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)總線（），必須具有（）部件。51.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，根據(jù)應(yīng)用條件和硬件資源不同，數(shù)據(jù)傳輸方式可采用（）傳送、（）傳送、（）傳送。52.組相聯(lián)Cache映象53.什么是軟件兼容？軟件兼容有幾種？其中哪一種是軟件兼容的根本特征？54.運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，試分析哈佛結(jié)構(gòu)對(duì)比馮諾依曼結(jié)構(gòu)具備哪些優(yōu)點(diǎn)？55.衡量向量處理機(jī)性能的主要參數(shù)有哪些？56.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)處理器結(jié)構(gòu)按照（）劃分，可分為復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)和精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)兩類。A、指令系統(tǒng)B、硬件結(jié)構(gòu)C、CPUD、存儲(chǔ)方式57.能實(shí)現(xiàn)作業(yè)、任務(wù)級(jí)并行的異構(gòu)型多處理機(jī)屬（）A、MISDB、SIMDC、MIMDD、SISD58.設(shè)指令中形式地址為D，基址寄存器為BX，則基址尋址方式時(shí)，有效地址E=（）。59.預(yù)取必須和正常指令的執(zhí)行并行才有意義。60.已知x=10101100，y=11110011。求xVy=？xΛy=？x⊕y=？x⊕y=？61.假設(shè)有一個(gè)磁盤，每面有200個(gè)磁道，盤面總存儲(chǔ)容量為1.6兆字節(jié)，磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)間為25ms/圈，?每道有4個(gè)區(qū)，每?jī)蓚€(gè)區(qū)之間有一個(gè)間隙，磁頭通過(guò)每個(gè)間隙需1.25ms。 （1）問(wèn)：從該磁盤上讀取數(shù)據(jù)時(shí)的最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少（單位為字節(jié)/秒）？ （2）假如有人為該磁盤設(shè)計(jì)了一個(gè)與計(jì)算機(jī)之間的接口，如下圖所示，磁盤每讀出一位，串行送入一個(gè)移位寄存器，每當(dāng)移滿16位后向處理器發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求交換數(shù)據(jù)的信號(hào)。在處理器響應(yīng)該請(qǐng)求信號(hào)并讀取移位寄存器內(nèi)容的同時(shí)，磁盤繼續(xù)讀出一位一位數(shù)據(jù)并串行送入移位寄存器，如此繼續(xù)工作。已知處理器在接到請(qǐng)求交換的信號(hào)以后，最長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間是3微秒，這樣設(shè)計(jì)的接口能否正確工作？若不能則應(yīng)如何改進(jìn)？62.對(duì)于標(biāo)量處理機(jī)，可以用（）來(lái)衡量機(jī)器的運(yùn)算速度，而對(duì)于向量處理機(jī)，則要用（）來(lái)作為機(jī)器運(yùn)算速度的單位。這兩個(gè)運(yùn)算速度單位不能直接相比。63.寫(xiě)調(diào)塊策略是用于寫(xiě)操作失效時(shí)的策略。64.CPU能直接訪問(wèn)（）和（）但不能直接訪問(wèn)磁盤和光盤。65.通用寄存器型指令集結(jié)構(gòu)按其指令中的操作數(shù)個(gè)數(shù)和操作數(shù)的存儲(chǔ)單元可以分為（）、（）、（）三種類型。66.Cache一致性協(xié)議67.描述向量數(shù)據(jù)的參數(shù)有（）、（）、（）。68.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69.為了改進(jìn)由于條件轉(zhuǎn)移指令引起的流水線斷續(xù)現(xiàn)象、減少條件轉(zhuǎn)移指令造成的執(zhí)行部件停頓時(shí)間，一般有哪幾種措施？70.假定機(jī)器M的時(shí)鐘頻率為1.2GHz，某程序P在機(jī)器M上的執(zhí)行時(shí)間為12秒鐘。對(duì)P優(yōu)化時(shí)，將其所有的乘4指令都換成了一條左移2位的指令，得到優(yōu)化后的程序P’。已知在M上乘法指令的CPI為5，左移指令的CPI為2，P的執(zhí)行時(shí)間是P’執(zhí)行時(shí)間的1.2倍，則P中有多少條乘法指令被替換成了左移指令被執(zhí)行？71.存儲(chǔ)層次的平均訪問(wèn)時(shí)間TA怎樣計(jì)算？72.在DLX流水線上執(zhí)行分支指令時(shí)，PC值有兩種可能的變化情況。一種是（）；另一種是（）。73.DLX流水線中，所有數(shù)據(jù)相關(guān)都可以通過(guò)定向技術(shù)解決。74.外部存儲(chǔ)設(shè)備有哪些相似之處？75.存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)中，“Cache－主存”層次是為了彌補(bǔ)主存（）的不足，“主存－輔存”層次是為了彌補(bǔ)主存（）的不足。第1卷參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案： 采用writeback策略較好，可減少訪存次數(shù)。2.參考答案：（4E.C）16=（78.75）10=（01001110.11）23.參考答案：必須獨(dú)占使用4.參考答案： （1）I/O處理能力 存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)以運(yùn)算器為中心、所有部件的操作都由控制器集中控制，這一特點(diǎn)帶來(lái)了慢速輸入輸出操作占用快速運(yùn)算器的矛盾。為了克服這一缺點(diǎn)，人們先后提出各種輸入/輸出方式。 （2）存儲(chǔ)器空間 把指令和數(shù)據(jù)放在同一存儲(chǔ)器中有優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)在絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)都規(guī)定：在執(zhí)行過(guò)程中不準(zhǔn)修改程序。 （3）存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu) 按地址訪問(wèn)的存儲(chǔ)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、存取速度快等優(yōu)點(diǎn)。但是在數(shù)據(jù)處理時(shí)，往往要求查找具有某種內(nèi)容特點(diǎn)的信息。但由于訪問(wèn)存儲(chǔ)器的次數(shù)較多而影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。 采用了通用寄存器的概念、設(shè)置高速緩沖存儲(chǔ)器Cache、構(gòu)成了以相聯(lián)存儲(chǔ)器為核心的相聯(lián)處理機(jī)。 （4）并行處理技術(shù) 傳統(tǒng)的存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)解題算法是順序型的，即使問(wèn)題本身可以并行處理，由于程序的執(zhí)行受程序計(jì)數(shù)器控制，故只能是串行、順序地執(zhí)行。 改進(jìn)CPU的組成；在體系結(jié)構(gòu)上使本來(lái)可以并行計(jì)算的題目能并行計(jì)算；多機(jī)并行處理系統(tǒng)。 （5）指令集的發(fā)展 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)指令的種類愈來(lái)愈多，這種計(jì)算機(jī)稱為復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)CISC。日趨龐雜的指令集不但不容易實(shí)現(xiàn)，而且還可能降低計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。5.參考答案：8；存儲(chǔ)器6.參考答案：B7.參考答案：跳轉(zhuǎn)；過(guò)程調(diào)用8.參考答案：cache；主存9.參考答案： （1）磁盤一直是虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，執(zhí)行程序時(shí)，磁盤用作為交換緩沖區(qū)。 （2）關(guān)機(jī)時(shí)，磁盤作為操作系統(tǒng)和所有應(yīng)用程序的非易失性的駐留介質(zhì)。10.參考答案： 11.參考答案： 12.參考答案： 堆棧型指令集結(jié)構(gòu)、累加器型指令集結(jié)構(gòu)、通用寄存器型指令集結(jié)構(gòu)13.參考答案：RR；RS14.參考答案：體系結(jié)構(gòu)15.參考答案：B16.參考答案： 17.參考答案：編譯器；動(dòng)態(tài)18.參考答案： SPECCPU2000：測(cè)試CPU； SPECviewperf：用于測(cè)試圖形系統(tǒng)支持OpenGL庫(kù)的性能； SPECapc：測(cè)試圖形密集型應(yīng)用的性能； SPECSFS：基于NFS文件系統(tǒng)的文件服務(wù)器測(cè)試程序； SPECWeb：Web服務(wù)器測(cè)試程序。19.參考答案： 先行控制技術(shù)是把緩沖技術(shù)和預(yù)處理技術(shù)相結(jié)合。緩沖技術(shù)是在工作速度不固定的兩個(gè)功能部件之間設(shè)置緩沖器，用以平滑它們的工作。預(yù)處理技術(shù)是指預(yù)取指令、對(duì)指令進(jìn)行加工以及預(yù)取操作數(shù)等。 采用先行控制方式的處理機(jī)內(nèi)部設(shè)置多個(gè)緩沖站，用于平滑主存、指令分析部件、運(yùn)算器三者之間的工作。這樣不僅使它們都能獨(dú)立地工作，充分忙碌而不用相互等待，而且使指令分析部件和運(yùn)算器分別能快速地取得指令和操作數(shù)，大幅度地提高指令的執(zhí)行速度和部件的效率。這些緩沖站都按先進(jìn)先出的方式工作，而且都是由一組若干個(gè)能快速訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元和相關(guān)的控制邏輯組成。 采用先行控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多條指令的重疊解釋執(zhí)行。20.參考答案：兩級(jí)流水線的平衡點(diǎn)在C和D之間，其前面一個(gè)流水段的組合邏輯延時(shí)為80+30+60=170ps，后面一個(gè)流水段的組合邏輯延時(shí)為50+70+10=130ps。這樣每個(gè)流水段都以最長(zhǎng)延時(shí)調(diào)整為170+20=190ps，故時(shí)鐘周期為190ps，指令吞吐率為1/190ps=5.26GOPS，每條指令的執(zhí)行時(shí)間為2x190=380ps。21.參考答案：增加存儲(chǔ)器的寬度；采用簡(jiǎn)單的多體交叉存儲(chǔ)器；采用獨(dú)立存儲(chǔ)體；避免存儲(chǔ)體沖突。22.參考答案： 在尋址方式設(shè)計(jì)時(shí)，首先對(duì)一些典型的基準(zhǔn)程序進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)基準(zhǔn)程序中使用各種尋址方式的頻率，然后根據(jù)所要設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所面向的應(yīng)用領(lǐng)域，確定選擇哪些使用頻率高的尋址方式予以支持。對(duì)于一些特殊的尋址方式（如偏移尋址等），偏移量的確定也必須應(yīng)用同樣的方法加以確定。23.參考答案：錯(cuò)誤24.參考答案：數(shù)據(jù)相關(guān)；控制相關(guān)25.參考答案：錯(cuò)誤26.參考答案：正確27.參考答案：??；快28.參考答案：選擇設(shè)備；執(zhí)行通道程序；對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制、狀態(tài)檢測(cè)、故障處理；進(jìn)行信息的交換。29.參考答案：1/（1+（m-1）/n）30.參考答案： （1）與常用的集中式多處理機(jī)使用的通信機(jī)制兼容。 （2）當(dāng)處理器通信方式復(fù)雜或程序執(zhí)行動(dòng)態(tài)變化時(shí)易于編程，同時(shí)在簡(jiǎn)化編譯器設(shè)計(jì)方面也占有優(yōu)勢(shì)。 （3）當(dāng)通信數(shù)據(jù)較小時(shí)，通信開(kāi)銷較低，帶寬利用較好。 （4）通過(guò)硬件控制的Cache減少了遠(yuǎn)程通信的頻度，減少了通信延遲以及對(duì)共享數(shù)據(jù)的訪問(wèn)沖突。31.參考答案：B32.參考答案：系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短。用戶投資風(fēng)險(xiǎn)小。系統(tǒng)價(jià)格低。節(jié)約系統(tǒng)資源。系統(tǒng)擴(kuò)展性好。用戶編程方便。33.參考答案：1（單）；傳輸；數(shù)據(jù)塊34.參考答案：正確35.參考答案： 對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成本產(chǎn)生影響的主要因素有時(shí)間、產(chǎn)量、商品化等因素。對(duì)成本產(chǎn)生最直接影響的是時(shí)間；產(chǎn)量是決定產(chǎn)品成本的第二個(gè)關(guān)鍵因素。36.參考答案：正確37.參考答案： 位串字串，只能同時(shí)處理一個(gè)字的一位。 位并字串，同時(shí)處理一個(gè)字的所有位。 位片串字并，同時(shí)處理多個(gè)字的同一位。 全并行，同時(shí)處理多個(gè)字的多個(gè)位或位組。38.參考答案：C39.參考答案： （1）流水過(guò)程由多個(gè)相聯(lián)系的子過(guò)程組成，每個(gè)過(guò)程稱為流水線的“級(jí)”或“段”； （2）每個(gè)子過(guò)程由專用的功能段實(shí)現(xiàn)； （3）各個(gè)功能段所需時(shí)間應(yīng)盡量相等； （4）流水線需要有“通過(guò)時(shí)間”，在此之后流水過(guò)程才進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，每一個(gè)時(shí)鐘周期（拍）流出一個(gè)結(jié)果； （5）流水技術(shù)適合于大量重復(fù)的時(shí)序過(guò)程，只有在輸入端能連續(xù)地提供任務(wù)，流水線的效率才能充分發(fā)揮40.參考答案：錯(cuò)誤41.參考答案：B42.參考答案： （1）以經(jīng)常性事件為重點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)經(jīng)常發(fā)生的情況，賦予它優(yōu)先的處理權(quán)和資源使用權(quán)，以得到更多的總體上的改進(jìn)。 （2）Amdahl定律。加快某部件執(zhí)行速度所獲得的系統(tǒng)性能加速比，受限于該部件在系統(tǒng)中所占的重要性。 （3）CPU性能公式。執(zhí)行一個(gè)程序所需的CPU時(shí)間=IC×CPI×?xí)r鐘周期時(shí)間。 （4）程序的局部性原理。程序在執(zhí)行時(shí)所訪問(wèn)地址的分布不是隨機(jī)的，而是相對(duì)地簇聚。43.參考答案： 從時(shí)間上講，取指令事件發(fā)生在“取指周期”，取數(shù)據(jù)事件發(fā)生在“執(zhí)行周期”。從內(nèi)存讀出的指令流流向控制器（指令寄存器）。從內(nèi)存讀出數(shù)據(jù)流流向運(yùn)算器（通用寄存器）。44.參考答案：A45.參考答案：組相聯(lián)；直接；碰撞（干擾）46.參考答案：同一時(shí)鐘周期47.參考答案： 定向技術(shù)的實(shí)現(xiàn)：在某一個(gè)功能單元的輸入端和與某一個(gè)功能單元輸出端具有數(shù)據(jù)通路的流水寄存器之間通過(guò)多路器建立通路。 當(dāng)定向硬件檢測(cè)到前面某條指令的結(jié)果寄存器就是當(dāng)前指令的源寄存器時(shí)，控制邏輯會(huì)開(kāi)通前面那條指令的結(jié)果目前所在的位置（某個(gè)流水寄存器）到當(dāng)前指令所需的位置（某個(gè)功能單元的輸入端）的通路。48.參考答案：正確49.參考答案： RISC是精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，它有以下特點(diǎn)： （1）選取使用頻率最高的一些簡(jiǎn)單指令，以及很有用但不復(fù)雜的指令。 （2）指令長(zhǎng)度固定，指令格式種類少，尋址方式種類少。 （3）只有取數(shù)/存數(shù)指令訪問(wèn)存儲(chǔ)器，其余指令的操作都在寄存器之間進(jìn)行。 （4）大部分指令在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。 （5）CPU中通用寄存器數(shù)量相當(dāng)多。 （6）以硬布線控制為主，不用或少用微指令碼控制。 （7）一般用高級(jí)語(yǔ)言編程，特別重視編譯優(yōu)化工作，以減少程序執(zhí)行時(shí)間。50.參考答案：組相聯(lián)51.參考答案：處理機(jī)級(jí)52.參考答案：從盤面到緩沖存儲(chǔ)器；從緩沖存儲(chǔ)器到主機(jī)53.參考答案： 11110110；2854.參考答案： 核心思想是： ①記錄和檢測(cè)指令相關(guān)，操作數(shù)一旦就緒就立即執(zhí)行，把發(fā)生RAW沖突的可能性減小到最少； ②通過(guò)寄存器換名來(lái)消除WAR沖突和WAW沖突。寄存器換名是通過(guò)保留站來(lái)實(shí)現(xiàn)，它保存等待流出和正在流出指令所需要的操作數(shù)。 基本思想：只要操作數(shù)有效，就將其取到保留站，避免指令流出時(shí)才到寄存器中取數(shù)據(jù)，這就使得即將執(zhí)行的指令從相應(yīng)的保留站中取得操作數(shù)，而不是從寄存器中。指令的執(zhí)行結(jié)果也是直接送到等待數(shù)據(jù)的其它保留站中去。因而，對(duì)于連續(xù)的寄存器寫(xiě)，只有最后一個(gè)才真正更新寄存器中的內(nèi)容。一條指令流出時(shí)，存放操作數(shù)的寄存器名被換成為對(duì)應(yīng)于該寄存器保留站的名稱（編號(hào)）。55.參考答案： 當(dāng)兩條向量指令出現(xiàn)“寫(xiě)后讀”相關(guān)時(shí)，若它們不存在功能部件沖突和向量寄存器（源或目的）沖突，就有可能把它們所用的功能部件頭尾相接，形成一個(gè)鏈接流水線，進(jìn)行流水處理。56.參考答案：隨機(jī)法；先進(jìn)先出法；最近最少使用法57.參考答案：部件開(kāi)銷；直接開(kāi)銷；毛利58.參考答案： 一條DLX指令的執(zhí)行需要5個(gè)時(shí)鐘周期。它們分別是：取指令周期（IF.、指令譯碼/讀寄存器周期（ID.、執(zhí)行/有效地址計(jì)算周期（EX）、存儲(chǔ)器/分之完成周期（MEM）、寫(xiě)回周期（WB.。59.參考答案：操作數(shù)60.參考答案： 通信帶寬、通信延遲、通訊延遲隱藏機(jī)制的效率。61.參考答案： 分五個(gè)階段：總線請(qǐng)求，總線仲裁，尋址（目的地址），信息傳送，狀態(tài)返回（或錯(cuò)誤報(bào)告）。時(shí)序圖：62.參考答案： 63.參考答案： 在指令集結(jié)構(gòu)中，除了Load/Store指令訪問(wèn)存儲(chǔ)器之外，其它所有指令的操作均是在寄存器之間進(jìn)行，這種指令集結(jié)構(gòu)稱之為L(zhǎng)oad/Store型指令集結(jié)構(gòu)。64.參考答案： 3DMark03主要測(cè)試顯卡性能和DirectX的性能。 Prime95是用來(lái)估計(jì)分布式計(jì)算程序的通信情況，可使計(jì)算機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，所以也用來(lái)測(cè)試計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性。 SuperPi/SuperE是計(jì)算圓周率π/自然指數(shù)e的軟件，通常用來(lái)測(cè)試CPU的穩(wěn)定性。65.參考答案：錯(cuò)誤66.參考答案：程序員；各級(jí)之間界面67.參考答案：C,D68.參考答案：A69.參考答案： CPU-存儲(chǔ)器總線：CPU-存儲(chǔ)器總線則比較短，通常具有較高的速度，并且要和存儲(chǔ)器系統(tǒng)的速度匹配來(lái)優(yōu)化帶寬。 I/O總線：由于要連接許多不同類型、不同帶寬的設(shè)備，因此I/O總線比較長(zhǎng)，并且還應(yīng)遵循總線標(biāo)準(zhǔn)。70.參考答案：A71.參考答案： 72.參考答案：I；J73.參考答案： 商品標(biāo)價(jià)的構(gòu)成因素：原料成本、直接成本、毛利和折扣。74.參考答案：假設(shè)主存工作速度為x，則加速比=（90%*5*x+10%*x）/x=4.675.參考答案： 程序總是傾向于訪問(wèn)最近剛訪問(wèn)過(guò)的信息，或和當(dāng)前所訪問(wèn)的信息相近的信息，程序?qū)π畔⒌倪@一訪問(wèn)特性就稱之為程序訪問(wèn)的局部性原理。第2卷參考答案一.參考題庫(kù)1.參考答案：時(shí)間局部性；空間局部性2.參考答案：指令條數(shù)少；指令長(zhǎng)度；指令格式和尋址方式；取數(shù)/存數(shù)3.參考答案： 4.參考答案：D5.參考答案：水平處理；垂直處理；分組處理6.參考答案： 靜態(tài)流水線在某一時(shí)間內(nèi)各段只能按一種功能連接流水，只有等流水線全部流空后，才能切換成按另一種功能連接而成的流水 動(dòng)態(tài)流水線的各功能段在同一時(shí)間內(nèi)可按不同的運(yùn)算或功能連接 靜態(tài)流水線是功能負(fù)擔(dān)較多的加到軟件上，以簡(jiǎn)化硬件控制；動(dòng)態(tài)流水線則是把功能負(fù)擔(dān)較多的加到硬件控制上，以提高流水的效能7.參考答案：D8.參考答案： 9.參考答案：12位物理地址中低7位為頁(yè)內(nèi)偏移量，高5位為物理頁(yè)號(hào)。10.參考答案：B11.參考答案： 12.參考答案： 如果沒(méi)有轉(zhuǎn)發(fā)，而寄存器寫(xiě)口和寄存器讀口分別在一個(gè)時(shí)鐘周期的前、后半個(gè)周期內(nèi)工作，則在每條lw指令和add指令之間將會(huì)有兩個(gè)阻塞，這樣每條指令相當(dāng)于都要有三個(gè)時(shí)鐘才能完成。即：CPI為313.參考答案： 計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式工作原理：總線上的任一設(shè)備要求使用總線時(shí)，通過(guò)BR線發(fā)出總線請(qǐng)求?？偩€控制器接到請(qǐng)求信號(hào)以后，在BS線為“0”的情況下讓計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值通過(guò)一組地址線發(fā)向各設(shè)備。每個(gè)設(shè)備接口都有一個(gè)設(shè)備地址判別電路，當(dāng)?shù)刂肪€上的計(jì)數(shù)值與請(qǐng)求總線的設(shè)備相一致時(shí)，該設(shè)備置“1”BS線，獲得總線使用權(quán)，此時(shí)中止計(jì)數(shù)查詢。14.參考答案：高速緩沖；速度；多級(jí)cache；指令cache與數(shù)據(jù)cache15.參考答案：瓶頸子過(guò)程再細(xì)分16.參考答案：A17.參考答案： （1）在CPU內(nèi)部設(shè)置的中斷屏蔽觸發(fā)器必須是開(kāi)放的。 （2）外設(shè)有中斷請(qǐng)求時(shí)，中斷請(qǐng)求觸發(fā)器必須處于“1”狀態(tài)，保持中斷請(qǐng)求信號(hào)。 （3）外設(shè)（接口）中斷允許觸發(fā)器必須為“1”，這樣才能把外設(shè)中斷請(qǐng)求送至CPU。 （4）當(dāng)上述三個(gè)條件具備時(shí)，CPU在現(xiàn)行指令結(jié)束的最后一個(gè)狀態(tài)周期響應(yīng)中斷。18.參考答案：B19.參考答案： （1）32位字長(zhǎng)為4B，220=1M=1024K，存儲(chǔ)器容量為220×4B=4MB，可存儲(chǔ)4M字節(jié)的信息 （2）SRAM芯片容量為512K×8位=512KB=0.5MB所需芯片數(shù)目為：4MB÷0.5MB=8片 （3）因?yàn)?19=512K，即芯片片內(nèi)地址線19位，存儲(chǔ)器容量為1M，地址線為20位，故需1位地址線作芯片片選選擇（CS），用A19選第1個(gè)模塊，用A19選第2個(gè)模塊。20.參考答案： 把指令和數(shù)據(jù)放在同一存儲(chǔ)器中， 優(yōu)點(diǎn)：（1）不必預(yù)先區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，易實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)管理軟件； （2）程序和指令在執(zhí)行過(guò)程中可被修改，可以編寫(xiě)出靈活的可修改的程序； （3）對(duì)于存取指令和數(shù)據(jù)僅需一套讀＼寫(xiě)和尋址電路，硬件簡(jiǎn)單； （4）數(shù)據(jù)可以分配于任何可用空間，從而可更有效地利用存儲(chǔ)空間等。 缺點(diǎn)：（1）不利于進(jìn)行程序調(diào)試診斷； （2）不利于實(shí)現(xiàn)程序的可再入性和程序的遞歸調(diào)用； （3）不利于重疊和流水方式的操作。 現(xiàn)在絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)都規(guī)定，在執(zhí)行進(jìn)程中不準(zhǔn)修改程序。21.參考答案： 22.參考答案： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵從以下定量原理： 1.大概率事件優(yōu)先原則，這是最重要也是最廣泛采用的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 2.阿姆達(dá)爾定律。即系統(tǒng)中對(duì)某一部件采用某種更快的執(zhí)行方式所能獲得的系統(tǒng)性能改進(jìn)程度，取決于這種執(zhí)行方式被使用的頻率或所占總執(zhí)行時(shí)間的比例。 3.程序訪問(wèn)的局部性規(guī)律。其主要反映在時(shí)間和空間局部性兩個(gè)方面，時(shí)間局部性是指程序中近期被訪問(wèn)的信息項(xiàng)很可能馬上被訪問(wèn)；空間局部性是指那些在訪問(wèn)地址上相鄰近的信息項(xiàng)很可能會(huì)被一同訪問(wèn)。23.參考答案： 從處理數(shù)據(jù)的角度，并行性等級(jí)從低到高可以分為： （1）字串位串：同時(shí)只對(duì)一個(gè)字的一位進(jìn)行處理。 （2）字串位并：同時(shí)對(duì)一個(gè)字的全部位進(jìn)行處理。 （3）字并位串：同時(shí)對(duì)許多字的同一位（稱位片）進(jìn)行處理。 （4）全并行：同時(shí)對(duì)許多字的全部或部分位進(jìn)行處理。24.參考答案：數(shù)據(jù)緩沖器；優(yōu)先級(jí)25.參考答案：結(jié)構(gòu)沖突、數(shù)據(jù)沖突和控制沖突26.參考答案： 根據(jù)五個(gè)因素對(duì)計(jì)算機(jī)指令集結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類： （1）在CPU中操作數(shù)的存儲(chǔ)方法 （2）指令中顯式表示的操作數(shù)個(gè)數(shù) （3）操作數(shù)的尋址方式 （4）指令集所提供的操作類型 （5）操作數(shù)的類型和大小 在這五個(gè)分類因素中，CPU中操作數(shù)的存儲(chǔ)方法，即在CPU中用來(lái)存儲(chǔ)操作數(shù)的存儲(chǔ)單元的類型，是各種指令集結(jié)構(gòu)之間最主要的區(qū)別所在。27.參考答案：優(yōu)先級(jí)；公平；主方28.參考答案： （1）單功能流水線：只能完成一種固定功能的流水線。 （2）多功能流水線：流水線的各段可以進(jìn)行不同的連接，從而使流水線在不同的時(shí)間，或者在同一時(shí)間完成不同的功能。29.參考答案：控制器30.參考答案： 31.參考答案：低；單字節(jié)32.參考答案：邏輯實(shí)現(xiàn)；物理實(shí)現(xiàn)33.參考答案： 所需芯片總數(shù)（64K×32）÷（16K×16）=8片因此存儲(chǔ)器可分為4個(gè)模塊，每個(gè)模塊16K×32位，各模塊通過(guò)A15、A14進(jìn)行2：4譯碼34.參考答案： 單機(jī)系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)中，都是按時(shí)間重疊、資源重復(fù)和資源共享三種技術(shù)途徑，分別發(fā)展為同構(gòu)型多處理機(jī)、異構(gòu)型多處理機(jī)、分布處理系統(tǒng)。35.參考答案：錯(cuò)誤36.參考答案：MMX；圖像數(shù)據(jù)37.參考答案： A、塊的放置策略：塊如何放置在存儲(chǔ)器層次中？ B、塊的替換策略：一次失效時(shí)，如何替換一個(gè)塊？ C、塊的標(biāo)識(shí)策略：一個(gè)塊在存儲(chǔ)器層次中如何找到它？ D、寫(xiě)的策略：寫(xiě)的時(shí)候?qū)?huì)發(fā)生什么？38.參考答案： （1）在CPU中操作數(shù)的存儲(chǔ)方法； （2）指令中顯式表示的操作數(shù)個(gè)數(shù)； （3）操作數(shù)的尋址方式； （4）指令集所提供的操作類型； （5）操作數(shù)的類型和大小。39.參考答案：將尋址方式編碼于操作碼中；為每個(gè)操作數(shù)設(shè)置一個(gè)地址描述符40.參考答案：B41.參考答案：最主要的影響因素是命中率。常用的替換算法有隨機(jī)法、先進(jìn)先出法和最近最少使用法。隨機(jī)法是隨機(jī)地確定替換的存儲(chǔ)塊。設(shè)置一個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器，依據(jù)所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，確定替換的塊。這種方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，但沒(méi)有依據(jù)程序局部性原理，所以命中率較低。先進(jìn)先出法（FIFO）是選擇那個(gè)最先調(diào)入的塊進(jìn)行替換。雖然考慮到了程序運(yùn)行的歷史狀況，但沒(méi)有根據(jù)局部性原理，所以命中率比隨機(jī)法好些。先進(jìn)先出方法易于實(shí)現(xiàn)。最近最少使用法（LRU）是依據(jù)各塊使用的情況，總是選擇那個(gè)最近最少使用的塊被替換。這種方法比較好的反映了程序局部性規(guī)律，因?yàn)樽罱钌偈褂玫膲K，很可能在將來(lái)的近期也很少使用，所以LRU法的命中率比較高。LRU法實(shí)現(xiàn)較難，不但要記錄每塊使用次數(shù)的多少，而且要反映出近期使用的次數(shù)。42.參考答案：D43.參考答案： （1）靜態(tài)流水線：在同一時(shí)間內(nèi)，流水線的各段只能按同一種功能的連接方式工作。 （2）動(dòng)態(tài)流水線：在同一時(shí)間內(nèi)，當(dāng)某些段正在實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)算時(shí)，另一些段卻在實(shí)現(xiàn)另一種運(yùn)算。44.參考答案： 通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ鬟^(guò)程為： （1）在用戶程序中使用訪管指令進(jìn)入管理程序，由CPU通過(guò)管理程序組織一個(gè)通道程序，并啟動(dòng)通道； （2）通道處理機(jī)執(zhí)行CPU為它組織的通道程序，完成指定的數(shù)據(jù)I/O工作。通道處理機(jī)執(zhí)行通道程序是與CPU執(zhí)行用戶程序并行的； （3）通道程序結(jié)束后向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求。CPU響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求后，第二次進(jìn)入操作系統(tǒng)，調(diào)用管理程序?qū)/O中斷請(qǐng)求進(jìn)行處理。45.參考答案： 46.參考答案：多道程序系統(tǒng)47.參考答案： CISC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)器指令系統(tǒng)龐大復(fù)雜。 RISC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)器指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單，規(guī)模小，復(fù)雜度低。 CISC的問(wèn)題： （1）指令系統(tǒng)龐大，一般200條以上； （2）指令操作繁雜，執(zhí)行速度很低； （3）難以優(yōu)化生成高效機(jī)器語(yǔ)言程序，編譯也太長(zhǎng)，太復(fù)雜； （4）由于指令系統(tǒng)龐大，指令的使用頻度不高，降低系統(tǒng)性能價(jià)格比，增加設(shè)計(jì)人員負(fù)擔(dān)。 R.ISC的問(wèn)題； （1）由于指令少，在原CISC上一條指令完成的功能現(xiàn)在需多條RISC指令才能完成，加重匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，增加了機(jī)器語(yǔ)言程序長(zhǎng)度，加大指令信息流量。 （2）對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算和虛擬存儲(chǔ)支持不很強(qiáng)。 （3）RISC編譯程序比CISC難寫(xiě)。 由于RISC和CISC各有優(yōu)缺點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)向著兩者結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短方向發(fā)展。48.參考答案：多指令流單執(zhí)行流；多指令流多執(zhí)行流49.參考答案：D50.參考答案：主設(shè)備；控制權(quán)；總線仲裁51.參考答案：并行；串行；復(fù)用52.參考答案： 某一內(nèi)存塊只能放入Cache的某一固定組中，同時(shí)該塊可以放入這一組中的任意一塊。5