計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-第五章自考練習(xí)題答案

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-第五章自考練習(xí)題答案計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考復(fù)習(xí)資料PAGEPAGE1第五章重疊、流水和向量處理機(jī)歷年真題精選1.“一次重疊”中消除“指令相關(guān)”最好的方法是（A）。A.不準(zhǔn)修改指令B.設(shè)相關(guān)專(zhuān)用通路C.推后分析下條指令D.推后執(zhí)行下條指令2．流水處理機(jī)對(duì)全局性相關(guān)的處理不包括（D）。A.猜測(cè)法B.提前形成條件碼C.加快短循環(huán)程序的執(zhí)行D.設(shè)置相關(guān)專(zhuān)用道路3.推后“分析”和設(shè)置“（相關(guān)專(zhuān)用通道）”是解決重疊方式相關(guān)處理的兩種基本方法。前者是以（降低速度）為(效率：3/8△t效率：3/8)同步強(qiáng)化練習(xí)一．單項(xiàng)選擇題。1.重疊機(jī)器局部相關(guān)的處理方法有兩類(lèi)：推后后續(xù)指令對(duì)相關(guān)單元的讀和（C）。A.異步流動(dòng)B.采用順序流動(dòng)C.設(shè)置相關(guān)直接通路D.調(diào)整指令流動(dòng)的順序2.CRAY-1的流水線(xiàn)是（C）。A. 多條單功能流水線(xiàn)B.一條單功能流水線(xiàn)C.一條多功能流水線(xiàn)D.多條多功能流水線(xiàn)3.指令間的“一次重疊”是指（B）。A.“”與“”重疊B.“”與“”重疊C.“”與“”重疊D.“”與“”重疊4.指令緩沖器的容量越大，發(fā)生指令相關(guān)的概率將（A）。A.增大B.降低C.不變D.不定5.“取指”、“分析”、“執(zhí)行”之間的流水屬于（B）。A.系統(tǒng)級(jí)流水B.處理機(jī)級(jí)流水C.部件級(jí)流水D.作業(yè)級(jí)流水6.非線(xiàn)性流水線(xiàn)是指（B）。A.流水線(xiàn)中某些功能段在各次運(yùn)算中的作用不同B.一次運(yùn)算中要多次使用流水線(xiàn)中的某些功能段C.一次運(yùn)算中使用流水線(xiàn)的多個(gè)功能段D.流水線(xiàn)的各個(gè)功能段在各種運(yùn)算中有不同的組合7.關(guān)于標(biāo)量流水機(jī)的說(shuō)法有錯(cuò)的是（B）。A.沒(méi)有向量數(shù)據(jù)表示B.不能對(duì)向量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算C.可對(duì)標(biāo)量數(shù)據(jù)進(jìn)行流水處理D.可以對(duì)向量、數(shù)組進(jìn)行運(yùn)算8.與流水線(xiàn)最大吞吐率有關(guān)的是（D）。A.最后子過(guò)程的時(shí)間B.各個(gè)子過(guò)程的時(shí)間C.最快子過(guò)程的時(shí)間D.最慢子過(guò)程的時(shí)間9.在流水線(xiàn)的相關(guān)處理中，會(huì)發(fā)生“寫(xiě)一寫(xiě)”相關(guān)和“先讀后寫(xiě)”相關(guān)的是（C）。A.猜測(cè)法B.順序流動(dòng)C.異步流動(dòng)D.相關(guān)專(zhuān)用通路10.在流水機(jī)器中，全局性相關(guān)是指（D）。A.先讀后寫(xiě)相關(guān)B.指令相關(guān)C.先寫(xiě)后讀相關(guān)D.由轉(zhuǎn)移指令引起的相關(guān)11.IBM360/91機(jī)對(duì)指令中斷的處理方法是（A）。A.不精確斷點(diǎn)法B.指令復(fù)執(zhí)法C.精確斷點(diǎn)法D.對(duì)流水線(xiàn)重新調(diào)度12.CRAY-1機(jī)的兩條向量指令V1←V2+V3V4←V1*V5屬于（B）。A.沒(méi)有功能部件沖突和沖突，可以并行B.沒(méi)有功能部件沖突和沖突，可以鏈接C.有向量沖突，只能串行D.沒(méi)有源沖突，可以交換執(zhí)行順序13.設(shè)各個(gè)流水段經(jīng)過(guò)時(shí)間為△t，一臺(tái)K段流水線(xiàn)，度為m的超級(jí)流水線(xiàn)處理機(jī)，執(zhí)行完N條指令的時(shí)間為（B）。A.（N-1）/m*△tB.(K+)*△tC.(K+N-1)*△tD.*△t14.以下說(shuō)法不正確的是（D）。A.線(xiàn)性流水線(xiàn)是單功能流水線(xiàn)B.動(dòng)態(tài)流水線(xiàn)是多功能流水線(xiàn)C.靜態(tài)流水線(xiàn)是多功能流水線(xiàn)D.動(dòng)態(tài)流水線(xiàn)只能是單功能流水線(xiàn)15.在指令級(jí)高度并行的超級(jí)處理機(jī)中，下列敘述正確的是（D）。A.超標(biāo)量處理機(jī)利用資源重復(fù)，要求高速時(shí)鐘機(jī)制B.超流水線(xiàn)處理機(jī)利用資源重復(fù)，要求高速時(shí)鐘機(jī)制C.超標(biāo)量處理著重開(kāi)發(fā)時(shí)間并行性，要求高速時(shí)鐘機(jī)制D.超流水線(xiàn)處理機(jī)著重開(kāi)發(fā)時(shí)間并行性，要求高速時(shí)鐘機(jī)制16.以下（D）不屬于流水線(xiàn)的分類(lèi)。A.按處理機(jī)級(jí)別的分類(lèi)B.按功能數(shù)量的分類(lèi)C.按時(shí)間特性的分類(lèi)D.按時(shí)間順序的分類(lèi)17.假設(shè)禁止表F﹦｛1，3，6，8｝，則8位的原始沖突向量為（10100101）。若選擇第二個(gè)任務(wù)在1拍后送入流水線(xiàn)，則新的沖突向量為（C）。A.10101010B.01011111C.11110111D.1011101118.由m段組成的流水線(xiàn)，瓶頸段所需時(shí)間為△t，其余段所需時(shí)間為△t，則完成n個(gè)任務(wù)的加速化比為（B）。A.B.C.D.19.在采用延遲轉(zhuǎn)移支持時(shí)，在以下幾種調(diào)度方法中，效果最好的是哪一種方法（A）。A.將轉(zhuǎn)移指令前的那條指令調(diào)度到延遲槽中B.將轉(zhuǎn)移目標(biāo)處的那條指令調(diào)度到延遲槽中C.將轉(zhuǎn)移不發(fā)生時(shí)該執(zhí)行的那條指令調(diào)度到延遲槽中D.在延遲槽中填入NOP空操作指令20.IBM360/91是一種（B）。A.向量流水機(jī)B.標(biāo)量流水機(jī)C.陣列流水機(jī)D.多功能動(dòng)態(tài)流水機(jī)21.由實(shí)際吞吐率公式TP﹦T/（1+（M-1）/N）可知，當(dāng)N>>M時(shí)，才能使實(shí)際吞吐率接近于最大吞吐率，其中M表示（A）。A.流水線(xiàn)子過(guò)程個(gè)數(shù)B.任務(wù)數(shù)C.任意正整數(shù)D.流水線(xiàn)連續(xù)處理的任務(wù)數(shù)22.全局性相關(guān)的處理不包括（A）。A.采取順序流動(dòng)B.猜測(cè)法C.采取延遲轉(zhuǎn)移D.加快短循環(huán)程序的處理23.流水線(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)不包括（A）。A.響應(yīng)比B.吞吐率C.加速比D.效率二．填空題。1.流水有部件、處理機(jī)、系統(tǒng)等不同等級(jí)，多個(gè)處理機(jī)之間的流水屬（系統(tǒng)）級(jí)流水，也稱(chēng)（宏）流水。2.根據(jù)流水線(xiàn)中各功能段之間是否有反饋回路，可把流水線(xiàn)分為（線(xiàn)性）流水和（非線(xiàn)性）流水。3.為提高流水線(xiàn)的（最大）吞吐率，首先要找出（瓶頸），然后設(shè)法消除它。4.CRAY-1向量機(jī)的鏈接技術(shù)，表現(xiàn)于只要不發(fā)生（V1）沖突和（功能部件）沖突，向量指令之間即使有數(shù)據(jù)相關(guān)，也能大部分時(shí)間并行。5.衡量流水線(xiàn)性能的主要指標(biāo)是（吞吐率）和（效率）。6.指令順序解釋的優(yōu)點(diǎn)是（控制簡(jiǎn)單），缺點(diǎn)是程序解釋的速度低，機(jī)器各部件的（利用）率低。7.始終只讓第K+1條指令的“分析”與第K條指令的“執(zhí)行”在時(shí)間上重疊的方式稱(chēng)為“（一次）重疊”，為了不降低重疊效率，應(yīng)使“分析”和“執(zhí)行”的時(shí)間（相等）。8.多功能流水線(xiàn)各功能段同時(shí)只能按某一種功能聯(lián)接的稱(chēng)為（靜）態(tài)流水線(xiàn)，同時(shí)可按不同運(yùn)算或功能聯(lián)接工作的稱(chēng)為（動(dòng)）態(tài)流水線(xiàn)。9.流水線(xiàn)流出任務(wù)的順序始終保持與流入流水線(xiàn)的順序相同的流水線(xiàn)稱(chēng)為（同步）流動(dòng)的流水線(xiàn)，可以允許與流入的順序不同的流水線(xiàn)稱(chēng)為（異步）流動(dòng)流水線(xiàn)。10.非線(xiàn)性流水線(xiàn)調(diào)度要解決的問(wèn)題是讓前后多個(gè)任務(wù)既不發(fā)生爭(zhēng)用（同一流水段），又能使流水線(xiàn)有盡可能高的（吞吐率和效率）。11.以D﹦A*(B+C)的向量運(yùn)算為例，適合流水處理的方式有（縱向（垂直））處理方式和（分組縱橫）處理方式，CRAY-1向量機(jī)用的是后者。12.超標(biāo)量處理機(jī)的度m是指在每個(gè)（△t）時(shí)間內(nèi)能同時(shí)流出（m）條指令。13.“一次重疊”解釋時(shí)，第K+1條指令需等K條指令執(zhí)行后才能形成，稱(chēng)此時(shí)發(fā)生了“（指令）相關(guān)”。若第K條指令的結(jié)果數(shù)地址與第K+1條指令的源數(shù)地址一樣時(shí)，稱(chēng)發(fā)生了“（先寫(xiě)后讀）相關(guān)”。14.解析一條指令的微操作可歸并為（取指令）、（分析）、執(zhí)行三部分。15.已進(jìn)入流水線(xiàn)的轉(zhuǎn)移指令和其后續(xù)指令之間的相關(guān)，稱(chēng)為（全局）性相關(guān)。16.為同時(shí)解釋兩條和多條指令，常用的控制方式是（重疊）和（流水）。17.非線(xiàn)性流水的重要問(wèn)題是（流水線(xiàn)調(diào)度）。18.異步流動(dòng)流水線(xiàn)會(huì)出現(xiàn)順序流動(dòng)流水線(xiàn)不可能發(fā)生的“（先讀后寫(xiě)）”相關(guān)和“（寫(xiě)-寫(xiě)）”相關(guān)。19.要實(shí)現(xiàn)兩條指令在時(shí)間上重疊，首先需要付出（空間代價(jià)），其次，要處理好指令之間可能存在的（關(guān)聯(lián)）。20.在重疊機(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(shí)，效率也會(huì)顯著下降。21.超長(zhǎng)指令字（VLIW）結(jié)構(gòu)是將（水平微型碼）和（超標(biāo)量處理）兩者相結(jié)合。22.若一次重疊方式解釋指令仍達(dá)不到（速度）要求時(shí)，可用同時(shí)解釋?zhuān)ǘ鄺l指令）的流水方式。23.指令相關(guān)、（訪存操作數(shù)）相關(guān)和（通用寄存器組）相關(guān)等局部相關(guān)都是由于機(jī)器要同時(shí)解釋的多條指令之間出現(xiàn)了對(duì)同一主存單元或寄存器要求“先寫(xiě)后讀”。三．簡(jiǎn)答題。1.在“一次重疊”的機(jī)器中，“一次重疊”的含義是什么？并指出在這種機(jī)器中會(huì)出現(xiàn)哪些相關(guān)？（P126-131）2.試分析通過(guò)何種方法可以解決通用寄存器組數(shù)相關(guān)的問(wèn)題？（P130）3.流水線(xiàn)的特點(diǎn)是什么？（P132）4.向量運(yùn)算為什么最適合流水處理？向量的處理有哪三種方式？CRAY-1采用的是什么方式？（P149-150）5.列舉指令重疊解釋對(duì)訪主存沖突可采用的三種解決辦法及其問(wèn)題，目前多數(shù)機(jī)器采用的是什么辦法？6.在“一次重疊”解釋時(shí)，會(huì)出現(xiàn)哪些指令之間的關(guān)聯(lián)？如何處理？（P129）7.流水線(xiàn)按級(jí)別分成幾類(lèi)？線(xiàn)性流水線(xiàn)志非線(xiàn)性流水線(xiàn)有什么區(qū)別？動(dòng)態(tài)流水線(xiàn)和靜態(tài)流水線(xiàn)有什么區(qū)別？（P133135134）8.流水處理的主要技術(shù)途徑是什么？在CPU中可以有哪兩類(lèi)流水？在存儲(chǔ)系統(tǒng)或存儲(chǔ)體系中舉出兩個(gè)應(yīng)用流水的例子。（P140）9.什么是流水線(xiàn)的速度瓶頸？消除流水線(xiàn)速度瓶頸的方法有哪兩種？舉例示意說(shuō)明。（P136）10.簡(jiǎn)述流水機(jī)器處理全局性相關(guān)時(shí)，加快短循環(huán)程序的處理辦法。（P146）11.為處理流水機(jī)器的全局性相關(guān)，可以加快或提前形成條轉(zhuǎn)指令所需的條件碼，那么可從哪兩方面考慮？舉例說(shuō)明。（P146）12.流水機(jī)器的中斷處理有哪兩種辦法？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（P147）13.簡(jiǎn)述向量的流水處理所要解決的問(wèn)