計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題及答案—西安理工大學(xué)

1、第一章 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概論 一.選擇 1. 同時性指兩個或多個事件在（ ）發(fā)生。 A 同一時間間隔B 同一時刻C 不同時刻D 不同時間間隔 2. 并發(fā)性指兩個或多個事件在（ ）發(fā)生。 A 同一時間間隔B 同一時刻C 不同時刻不同時間間隔 3. 開發(fā)并行性的途徑有（） ，資源重復(fù)和資源共享。 多計算機系統(tǒng)多道分時分布式處理系統(tǒng)時間重疊 4. 開發(fā)并行性的途徑有時間重疊， （ ）和資源共享。 A 重疊流水B 共享主存資源重復(fù)軟件共享 5. 開發(fā)并行性的途徑有時間重疊，資源重復(fù)和（） 。 指令流水線資源共享雙工系統(tǒng)D 機群系統(tǒng) 6. 計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)按照有高到低的順序分別為（ ） 。 A 高級語

2、言機器級，匯編語言機器級，傳統(tǒng)機器語言機器級，微程序機器級 B 高級語言機器級，應(yīng)用語言機器級，匯編語言機器級，微程序機器級 C 應(yīng)用語言機器級，傳統(tǒng)機器語言機器級，匯編語言機器級，操作系統(tǒng)機器級 D 應(yīng)用語言機器級，操作系統(tǒng)機器級，微程序機器級，傳統(tǒng)機器語言機器級 7. 自定義數(shù)據(jù)表示包括（）和標(biāo)識符數(shù)據(jù)表示。 數(shù)據(jù)描述符向量數(shù)組數(shù)據(jù)表示標(biāo)識符數(shù)據(jù)表示堆棧數(shù)據(jù) 表 示 8. 對于計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，下列哪些是透明的? a）數(shù)據(jù)表示b）指令系統(tǒng)c）寄存器組織d）存儲器的模的交叉存取 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 二.填空 1. 并行性開發(fā)途徑有時間重疊、_、資源共享等。

3、2. 軟件移植的幾個基本技術(shù)：統(tǒng)一高級語言、_、模擬與仿真。 3. 自定義數(shù)據(jù)表示中有_、數(shù)據(jù)描述等。 4. 擴(kuò)展操作碼編碼仍利用_思想，一般其平均碼長要比全 Haffman 編碼的平均碼 長大。 5. 讓地址碼和可變長操作碼配合，長操作嗎配_，能顯著減少存儲空間的浪費。 6. 信息冗余的公式為_ ,其中 H 為_。 7. 使用頻度分_和動態(tài)使用頻度。 8. 按靜態(tài)使用頻度改進(jìn)指令系統(tǒng)著眼與_。 9. 按動態(tài)使用頻度改進(jìn)指令系統(tǒng)著眼于_。 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 三.判斷 1. 層次結(jié)構(gòu)由高到低分別為應(yīng)用語言機器級、高級語言機器級、匯編語言機器級、傳統(tǒng)機

4、資源重復(fù) 系列機思想 標(biāo)識符數(shù)據(jù)表示 哈夫曼壓縮 低概率 靜態(tài)使用頻度 目標(biāo)程序所占存儲空間的減少 目標(biāo)程序執(zhí)行時間的減少 器語言機器級和微程序機器級。 （） 2. 從計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)定義，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是對計算機系統(tǒng)中各級界面的劃分、定義及其 上下的功能分配。 （） 3. 計算機組成指的是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實現(xiàn)，包括機器級內(nèi)部的的的組成數(shù)據(jù)流和控 制流的組成以及邏輯設(shè)計等。 （） 4. 計算機實現(xiàn)指的是計算機組成的物理實現(xiàn)，包括處理機、主存等部件的物理結(jié)構(gòu)，器件 的集成度和速度，器件、模塊、插件、底板的劃分與連接，專用器件的設(shè)計，微組裝技術(shù)， 信號傳輸，電源、冷卻及整機裝配技術(shù)等。（） 5.

5、 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成、實現(xiàn)三者互不相同，也不相互影響。 （） 6. 模擬是實現(xiàn)軟件移植的基本技術(shù)，而仿真并不是。 （） 7. SIMD 是典型應(yīng)用技術(shù)就是多處理機。 （） 8. SIMD 的典型應(yīng)用就是陳列處理機。 （） 解答: 1. 對 2. 對 3. 對 4. 對 5. 錯 6. 錯 7. 錯 8. 對 四.簡答題 1. 簡要說明翻譯和解釋的區(qū)別和聯(lián)系。 2. 簡述采用模擬與仿真方法、適用場合、好處、存在問題和應(yīng)采取的策略。 3. 簡單說明多計算機系統(tǒng)和多處理機系統(tǒng)的區(qū)別。 4.硬件和軟件在什么意義上是等效的?在什么意義上又是不等效的?試舉例說明。 5. 想在系列機中發(fā)展一種新型號機器，

6、你認(rèn)為下列哪些設(shè)想是可以考慮的?哪些則 是不行的?為什么? (1)新增加字符數(shù)據(jù)類型和若干條字符處理指令，以支持事務(wù)處理程序的編譯。 (2)為增強中斷處理功能，將中斷分級由原來的 4 級增加到 5 級，并重新調(diào) 整 中斷響應(yīng) 的優(yōu)先次序。 (3)在 CPU 和主存之間增設(shè) Cache 存貯器，以克服因主存訪問速率過低而造 成 的系統(tǒng)性 能瓶頸。 (4) 將 CPU 與主存之間的數(shù)據(jù)通路寬度由 16 位擴(kuò)展成 32 位，以加快主機 內(nèi) 部信息的傳 送。 (5)為增加尋址靈活性和減少平均指令字長，將原來全部采用等長操作碼的指令 改成有 3 類不同碼長的擴(kuò)展操作碼；將源操作數(shù)尋址方式由原來的操作碼指

7、明改成增加一個如 VA X 11 那樣的尋址方式位字段來指明。 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 五.應(yīng)用題 1. 由 4 位數(shù) （其中最低位為下溢處理的附加位） 經(jīng) ROM 查表舍入法， 下溢處理成 3 位結(jié)果， 設(shè) 計使下溢處理平均誤差接近于 0 的 ROM 表，列出 ROM 編碼表的地址與內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系。 2. 若某機器要求有：三地址指令 4 條，單地址指令 255 條，零地址指令 16 條。假設(shè)指令字 長 為 12 位，每個地址碼長位 3 位，能否以擴(kuò)展操作碼為其編碼？如果其中單地址指令為 254 條呢 ？說明其理由。 3. 用于文字處理的某專用機，每個文字符用 4 位十進(jìn)制數(shù)字（

8、09）編碼表示，空格則用 表示，在對傳送的文件符號和空格進(jìn)行統(tǒng)計后，得出數(shù)字和空格的出現(xiàn)頻度分別為 ：20%0：17%1：6% 2：8%3：11%4：8% 5：5%6：8%7： 13% 8：3%9：1% 若上述數(shù)字和空格均用二進(jìn)制編碼，試設(shè)計二進(jìn)制信息位平均長度 最短的編碼。 4. 文電由 AJ 及空格字符組成，其字符出現(xiàn)頻度依次為 0.17，0.05，0.20，0.06，0.08，0. 03，0.01，0.08，0.13，0.08，0.11。各字符用等長二進(jìn)碼編碼，傳送 103 個字符時，共需 傳送多少個二進(jìn)制碼碼位？ 5. 經(jīng)統(tǒng)計，某機器 14 條指令的使用頻度分別為：0.01，0.15，

9、0.12，0.03，0.02，0.04，0 .02，0.04，0.01，0.13，0.15，0.14，0.11，0.03。分別求出用等長碼、哈夫曼碼、只有 兩種碼長的擴(kuò)展操作碼等 3 種編碼方式的操作碼平均碼長。 6. 設(shè)某機器階值 6 位、尾數(shù) 48 位，階符和數(shù)符不在其內(nèi)，當(dāng)尾數(shù)分別以 2、8、16 為基時， 在 非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化情況下，求出其最小階、最大階、階的個數(shù)、最小尾數(shù)值、最大尾 數(shù)值、可表示的最小值和最大值及可表示數(shù)的個數(shù)。 7. 浮點數(shù)系統(tǒng)使用的階基 rp=2， 階值位數(shù) p=2， 尾數(shù)基值 rm=10， 以 rm 為基的尾數(shù)尾數(shù) m =1 ，試計算在非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格

10、化情況下的最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值、可表示的最小值和 最大值及可表示數(shù)的個數(shù)。 8.指令中常用下列尋址方式來得到操作數(shù)：立即操作數(shù)、間接尋址、直接尋址、 寄存器尋址、自相對尋址。請分別說明這些尋址方法的原理，井對它們在如下 4 個方 面 進(jìn)行 比較：可表示操作數(shù)的范圍大小；除取指外，為獲得操作數(shù)所需訪問主存的最少次數(shù)； 為指 明該操作數(shù)所占用指令中的信息位數(shù)的多少；尋址復(fù)雜性程度。 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 第二章 數(shù)據(jù)表示、尋址方式與指令系統(tǒng) 一.選擇 1. 在機器字長相同時，浮點數(shù)比定點數(shù)表示數(shù)的范圍（） 。 A 大小一樣不定 2. 機器內(nèi)浮點數(shù)都包含階碼和尾數(shù)

11、兩部分，其中階碼的位數(shù)主要影響（） 。 能表示數(shù)的精度 能表示數(shù)的范圍 能表示數(shù)的范圍和精度 能表示數(shù)在數(shù)軸上分布的離散程度 3. 機器內(nèi)浮點數(shù)都包含階碼和尾數(shù)兩部分，其中尾數(shù)的位數(shù)主要影響（） 。 A 能表示數(shù)的精度 B 能表示數(shù)的范圍 能表示數(shù)的范圍和精度 能表示數(shù)在數(shù)軸上分布的離散程度 4. 機器內(nèi)浮點數(shù)都包含階碼和尾數(shù)兩部分，當(dāng)階碼的位數(shù)一定時，尾數(shù)采用什么進(jìn)制也會 影響到數(shù)的（） 。 能表示數(shù)的精度 能表示數(shù)的范圍 能表示數(shù)在數(shù)軸上分布的離散程度 和 B 和 C 5. 按使用頻度思想改進(jìn)指令系統(tǒng)，對高品指令應(yīng)（）功能， （）字長。 A 加強 ，增加 B 加強，縮短 C 減弱，縮短 D

12、 減弱，增加 6. 指令系統(tǒng)的改進(jìn)是以（）為前提的，通過增加少量新指令代替指令串，可保證軟件（） 。 A 刪除原有指令，向后兼容 B 刪除原有指令，向前兼容 不刪除原有指令，向后兼容 不刪除原有指令，向前兼容 7. 造成代碼生成效率不高的主要原因是（） 。 高級語言種類多 高級語言與機器語言語義差距大 指令系統(tǒng)不靈活 D A 和 B 8. 全 Huffman 編碼結(jié)果（） 。 A 不唯一B 唯一不定DA 和 B 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 二.填空 1. cisc 是指_ 2. RISC 是指_ 3. 在機器字長相同時，浮點數(shù)必定點數(shù)表示舒暢的范圍_(大、小)。 4

13、. 浮點數(shù)尾數(shù)下溢處理方法有_、階段法、查表法、恒置法。 5. 在非負(fù)數(shù)、正尾數(shù)、規(guī)格化的條件下，機器數(shù)中階碼占 p 位，尾數(shù)占 rm進(jìn)制 的 m位，則可表示的最小尾數(shù)為_. 6. 在非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化的條件下，機器數(shù)中階碼占 p 位，尾數(shù)占 rm進(jìn)制 的 m位，則可表示的最大尾數(shù)為_。 7. 設(shè)某機階碼 6 位、尾數(shù) 48 位。階符和數(shù)符不在其內(nèi)，當(dāng)尾數(shù)以 2 為基時，在非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化數(shù)情況下， 其階的個數(shù)為（） 。 8. 設(shè)某機階碼 6 位、尾數(shù) 48 位。階符和數(shù)符不在其內(nèi)，當(dāng)尾數(shù)以 8 為基時，在非負(fù)階、 正尾數(shù)、規(guī)格化數(shù)情況下， 其可表示的規(guī)格化數(shù)的總個數(shù)為（） 。 解答

14、: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 三.判斷 1. MIMD 典型應(yīng)用就是多處理機。( ) 2. 邏輯地址是程序在主存中的實際地址。 （） 3. 面向高級語言優(yōu)化實現(xiàn)改進(jìn)就是盡可能縮短高級語言和機器語言的語義差距，支持高級 語言編譯，縮短編譯程序長度和編譯時間。 （） 4. Huffman 編碼是唯一的。 （） 5. 操作碼的信息源熵（信息源所含平均信息量） n H=pilog2pi 。（ ） i=1 6. 查表舍入法其方法是在機器運算的規(guī)定字長之外增設(shè)一位附加位，存放溢出部分的最高 位，每當(dāng)進(jìn)行尾數(shù)下溢處理時，將附加位加 1（二進(jìn)制整數(shù)相當(dāng)于加 0.5，二進(jìn)制小數(shù)相當(dāng) 于 加

15、 2-（m+1）)。 （） 7. 主存物理地址是程序在主存中的實際地址。 （） 8. 在描述符數(shù)據(jù)表示中，數(shù)據(jù)描述符是與每個數(shù)據(jù)相連的，并且合存在同一個存貯單 元中，用于描述單個數(shù)據(jù)的類型等屬性； 解答: 1. 對 2. 錯 3. 對 4. 錯 5. 對 6. 錯 7. 對 8. 四.簡答題 1. 15/15/15 法是如何擴(kuò)展操作碼的？ 2. 試比較四種浮點數(shù)尾數(shù)的下溢處理方法。 3. 某機器指令字長 16 位，設(shè)有單地址指令和雙地址指令兩類。若每個地址字段為 6 位，且 雙 地址指令有 x 條。問單地址指令最多可以有多少條？ 4. 簡述三種面積的尋址方式的關(guān)系。 5. 堆棧型機器與通用寄存

16、器型機器的主要區(qū)別是什么？ 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 五.應(yīng)用題 1. 浮點數(shù)系統(tǒng)使用的階基 rp=2，階值位數(shù) p=2，尾數(shù)基值 rm=4，以 rm 為基的尾數(shù)尾數(shù) m =2 ，試計算在非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化情況下的最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值、可表示的最小值和 最大值及可表示數(shù)的個數(shù)。 2. 某處理機的指令字長為 16 位，有雙地址指令、單地址指令和零地址指令三類，并假設(shè)每 個地址字段的長度均為 6 位。如果雙地址指令有 15 條，單地址指令和零地址指令的條數(shù)基 本相 同，問單地址指令和零地址指令各有多少條？并且為這三類指令分配操作碼。 3. 某處理機的指令字長為 16 位，有雙地址

17、指令、單地址指令和零地址指令三類，并假設(shè)每 個地址字段的長度均為 6 位。如果要求三類指令的比例大致為 1:9:9，問雙地址指令、單地 址 指令和零地址指令各有多少條？并且為這三類指令分配操作碼。 4. 文電由 AJ 及空格字符組成，其字符出現(xiàn)頻度依次為 0.17，0.05，0.20，0.06，0.08，0. 03，0.01，0.08，0.13，0.08，0.11。構(gòu)造哈夫曼樹，寫出各字符的二進(jìn)制碼碼位數(shù)，計算 字符的二進(jìn)制位平均碼長。 5. 文電由 AJ 及空格字符組成，其字符出現(xiàn)頻度依次為 0.17，0.05，0.20，0.06，0.08，0. 03，0.01，0.08，0.13，0.08

18、，0.11。用哈夫曼碼傳送 103 個字符，比定長碼傳送可減少傳 送的二進(jìn)制碼碼位數(shù)是多少？ 6. 用于文字處理的某專用機，每個文字符用 4 位十進(jìn)制數(shù)字（09）編碼表示，空格則用 表示，在對傳送的文件符號和空格進(jìn)行統(tǒng)計后，得出數(shù)字和空格的出現(xiàn)頻度分別為 ：20%0：17%1：6% 2：8%3：11%4：8% 5：5%6：8%7： 13% 8：3%9：1% 若傳送 106 個文字符號（每個文字符號后均跟一個空格） ，按最短的 編碼，共需傳送多少 個二進(jìn)制位？ 7. 用于文字處理的某專用機，每個文字符用 4 位十進(jìn)制數(shù)字（09）編碼表示，空格則用 表示，在對傳送的文件符號和空格進(jìn)行統(tǒng)計后，得出數(shù)

19、字和空格的出現(xiàn)頻度分別為 ：20%0：17%1：6% 2：8%3：11%4：8% 5：5%6：8%7： 13% 8：3%9：1% 若十進(jìn)制數(shù)字和空格均用 4 位二進(jìn)制碼表示，共需傳送多少個二進(jìn) 制位？ 8. 某模型機 9 條指令使用頻度如下表所示。 要求有兩種指令字長，都按雙操作數(shù)指令格式編排，采用擴(kuò)展操作碼，并限制只能 有 兩種操作碼碼長。設(shè)該機有若干通用寄存器，主存為 16 位寬，按字節(jié)編址，采用按整數(shù)邊 界 存儲，任何指令都在一個主存周期中取得，短指令為寄存器-寄存器型，長指令為寄存器-主 存型，主存地址應(yīng)能變址尋址。僅根據(jù)使用頻度，不考慮其他要求，設(shè)計出全哈夫曼操作碼 ，計算其平均碼長

20、。 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 第三章 存儲、中斷、總線與 I/O 系統(tǒng) 一.選擇 1. 輸入輸出系統(tǒng)包括（） 。 A I/O 設(shè)備B 設(shè)備控制器設(shè)備驅(qū)動程序A 和 B 和 2. I/O 處理機方式分為（）和外圍處理機方式。 A 中斷方式B 通道方式C 程序查詢方式方式 3. 早起計算機的輸入輸出操作是由（）安排的。 程序員操作系統(tǒng)C編譯程序普通程序 4. 就允許信息傳送的方向來說，總線分為（）和雙向傳輸兩種。 專用非專用C單向傳輸半雙向 5. 個部件采用雙向?qū)Ｓ每偩€互聯(lián)，所需總線數(shù)為（） 。 （）（） （） 6. 專用總線是指（） 。 總線單總線C 只連接一對部件

21、總線 主存和總線 7. 在集中式串行鏈接方式中，所有部件都經(jīng)（）向總線控制器發(fā)送請求使用總線的請求。 總先忙總線可用總線請求D B 或 C 8. 在集中式定時查詢方式中，若計數(shù)器置成某個初值 N，則使用總線優(yōu)先級次序為（） 。 A 循環(huán)優(yōu)先級B 離總線控制器近優(yōu)先級低C 0 部件優(yōu)先級最高 D 部件 N 優(yōu)先級最高 9. 數(shù)據(jù)寬度是指（） 。 A 一個時鐘周期傳送的信息量B 取得總線后傳送數(shù)據(jù)總量數(shù)據(jù) 的 最小存儲寬度D 數(shù)據(jù)傳送的最小寬度 10. 一般一個數(shù)據(jù)寬度需（）個數(shù)據(jù)通路寬度。 A1B2C 多個D3 11. 數(shù)據(jù)通路寬度是指（） 。 A 一個時鐘周期傳送的信息量 取得總線后傳送數(shù)據(jù)總

22、量 數(shù)據(jù)的最小存儲寬度 D 數(shù)據(jù)傳送的最小寬度 12. 適合于高優(yōu)先級的磁盤的數(shù)據(jù)寬度是（） 。 A 單字B 定長塊C 可變長塊D 單子加定長塊E 單子加可變長塊 13. 中斷處理次序可通過（）改變，使之與中斷響應(yīng)次序不同。 A硬件B 軟件C 排隊器硬件D 中斷級屏蔽位寄存器 14. 中斷響應(yīng)次序由（）實現(xiàn)。 選擇通道 A 硬件B 軟件C 排隊器硬件D 中斷級屏蔽位寄存器 15. 通道流量指（） 。 A 數(shù)據(jù)寬度B 一個時鐘周期傳送的數(shù)據(jù)量C 數(shù)據(jù)通路寬度D 單位時間 傳送 的數(shù)據(jù)量 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

23、二.填空 1. 在字節(jié)多路通道下，通道極限流量 fmax byte=_ 2. 在數(shù)組多路通道下，通道極限流量 fmax=_ 3. 在選擇通道下，通道極限流量 fmax=_ 4. 總線按用法課分為專用和_兩類。 5. N 個部件采用雙向?qū)Ｓ每偩€把所有部件互聯(lián)，所需總線數(shù)為_。 6. 總線控制方式分為集中式和_兩類。 7. 字節(jié)多路通道適用于低速設(shè)備，其通道數(shù)據(jù)寬度為_。 8. 數(shù)組多路通道適用于高速設(shè)備，其通道數(shù)據(jù)寬度為_。 9. I/O 程序控制方式有查詢方式和_。 10. 選擇通道適合于高速設(shè)備，其通道數(shù)據(jù)寬度為_。 非專用 N（N-1）/ 2 分布式 1/(Ts+Td) k/(Ts+KTd

24、) N/(Ts+NTd) 字節(jié)寬度 定長塊寬度 不定長塊 中斷方式還有DMA 11. 根據(jù)通道數(shù)據(jù)傳輸信息方式不同，通道可分為_、選擇通道、數(shù)組多路 通 道。 12. 信息在總線上的傳送方式基本上可分為同步和_兩種。 13. 異步通信又分為_和雙向控制兩種。 14. 集中式總線控制方式中，可擴(kuò)充性好、簡單的為_方式。 15. 集中式總線控制方式中，總線分配速度最快的是_方式。 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 三.判斷 1. TM是連續(xù)啟動一個存貯體所需要的間隔時間。 （） 2. 單體單字存貯器，子長為 w 位，主存最

25、大頻寬 Bm=W/TM 。（ ） 3. 單體多字存貯器，其主存最大頻寬為 mw/TM。 （） 4. 輸入/輸出中斷是 cpu 與存貯器設(shè)備及通道聯(lián)系的工具，在操作完成或 I/O 通道或設(shè)備產(chǎn) 生 故障是發(fā)出。 （） 5. 中斷系統(tǒng)的軟、硬件功能分配實質(zhì)是中斷處理程序軟件和中斷響應(yīng)硬件的功能分配。 （ ） 串行鏈接 獨立請求 異步 單向控制 字節(jié)多路通道 X I/O 6. 專用總線是同一時間只有一對部件可在使用總線進(jìn)行通信。 （） 7. 集中式總線控制中又分為串行鏈接方式、空時查詢和獨立請求 3 種不同方式。 （） 8. 串行鏈接方式的優(yōu)點是總線分配速度快。 （） 9. 獨立請求方式缺點是控制線

26、數(shù)量過大，為控制 N 個設(shè)備必須有 2N+1 根控制線，且控制 器要 復(fù)雜很多。 （） 10. 信息在總線上的傳送方法基本上可分為同步和異步兩種。 （） 11. 數(shù)據(jù)寬度就是數(shù)據(jù)通道寬度。 （） 12. 輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，響應(yīng)對應(yīng)與三種方式，即程序控制 I/O、直接存貯 器訪問及 I/O 處理及方式。 （） 13. 通道流量是通道在數(shù)據(jù)傳送期內(nèi)，單位時間內(nèi)傳送的字節(jié)數(shù)。 （） 14. 字節(jié)多路通道流量為 fmax byte=K/(Ts+KTD)。 （ ） 15. 選擇通道適合于連接優(yōu)先級高的磁盤等高速設(shè)備，數(shù)據(jù)傳送以空長塊方式進(jìn)行。 （） 解答: 1. 對 2. 對 3. 對

27、4. 錯 5. 錯 6. 錯 7. 對 8. 錯 9. 對 10. 對 非專用總線 X X 獨立請求：分配速度塊；串行鏈接：擴(kuò)充性好 X數(shù)據(jù)寬度：所傳送數(shù)據(jù)的總量 數(shù)據(jù)通道寬度：一個時鐘周期傳送的數(shù)據(jù)量 X 按字節(jié)傳送：1/(Ts+Td) 不定長塊 X 11. 錯 12. 對 13. 對 14. 錯 15. 錯 四.簡答題 1. 簡述專用和非專用總線各自的優(yōu)缺點。 2. 簡單比較幾種類型的數(shù)據(jù)寬度。 3. 簡述字節(jié)多路，數(shù)組多路和選擇通道的數(shù)據(jù)傳送方式。 4. 簡述減少總線線數(shù)的幾種方法。 5. 簡要舉出集中式串行鏈接，定時查詢和獨立請求 3 總線控制方式的優(yōu)缺點。 6. 試比較異步通訊的兩種

28、方式。 7. 試比較異步通訊中雙向控制的兩種方式。 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 五.應(yīng)用題 1. 設(shè)中斷級屏蔽位“1”對應(yīng)于開放， “0”對應(yīng)于屏蔽，各級中斷處理程序的中斷級屏蔽 位設(shè)置表如下所示。 課后題 （1）當(dāng)中斷響應(yīng)優(yōu)先次序為 1234 時，其中斷處理次序是什么？ （2）如果所有的中斷處理都各需 3 個單位時間，中斷響應(yīng)和中斷返回時間相對中斷處 理 時間少得多。當(dāng)機器正在運行程序時，同時發(fā)生第 2、3 級中斷請求，過兩個單位時間后， 又 同時發(fā)生第 1、4 級中斷請求，試畫出程序運行過程示意圖。 2. 若機器共有 5 級中斷， 中斷響應(yīng)優(yōu)先次序為 12345， 現(xiàn)

29、要求其實際的中斷處理次 序為 14523，回答下面問題： （1）設(shè)計各級中斷處理程序的中斷級屏蔽位（令“1”對應(yīng)于屏蔽， “0”對應(yīng)于開放） ； （2）若在運行用戶程序時，同時出現(xiàn)第 4、2 級中斷請求，而在處理第 2 級中斷未完成 時 ，又同時出現(xiàn)第 1、3、5 級中斷請求，請畫出此程序運行過程示意圖。 3. 如果通道在數(shù)據(jù)傳送期間，選擇設(shè)備需 9.8s,傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)需 0.2s。某低速設(shè)備 每隔 500s 發(fā)出一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求，問至多可接連幾臺這種低速設(shè)備？對于如下 AF6 種 高速設(shè)備，一次通信傳送的字節(jié)數(shù)不少于 1024 個字節(jié)，問哪些設(shè)備可以掛在此通道上？哪 些 則不能？其中

30、 AF 設(shè)備第發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求的時間間隔如下表所示。 4. 如果通道在數(shù)據(jù)傳送期間，選擇設(shè)備需 9.8s,傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)需 0.2s。某低速設(shè)備 每隔 500s 發(fā)出一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求，問至多可接連幾臺這種低速設(shè)備？對于如下 AF6 種 高速設(shè)備，一次通信傳送的字節(jié)數(shù)不少于 1024 個字節(jié)，問哪些設(shè)備可以掛在此通道上？哪 些 則不能？其中 AF 設(shè)備第發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求的時間間隔如下表所示。 1 3 4 2 PPT：56 1 2 3 4 5 1 1 1 1 1 1 2 0 1 1 0 0 3 0 0 1 0 0 4 0 1 1 1 1 5 0 1 1 0 1 課后題 例題

31、50 B C E F 50 5. 在一個 8 級中斷的系統(tǒng)中，硬件中斷響應(yīng)從高到低的優(yōu)先順序是 1234567 8 ，設(shè)置中斷屏蔽寄存器后，中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序變?yōu)?13572468，如果 CPU 在執(zhí) 行一個應(yīng)用程序時有 5，6，7，8 級的四個中斷同時到達(dá)，CPU 在按優(yōu)先順處理到第 3 個中 斷請 求的過程中又有一個 3 級中斷請求到達(dá) CPU，試畫出 CPU 響應(yīng)這些中斷的順序示意圖。 6. 某計算機 CPU 有 5 個中斷源 D1、D2、D3、D4 和 D5，硬件的中斷優(yōu)先級從高到低 分別是 1 級 、2 級、3 級、4 級和 5 級。軟件設(shè)置的中斷屏蔽字如下表所示。每個中斷屏蔽字有

32、5 位中 斷屏蔽 代碼，其中， “0”表示該中斷開放， “1”表示該中斷屏蔽源被屏蔽。 （1）當(dāng)使用屏蔽字時，處理機響應(yīng)各中斷源的中斷請求的先后次序是什么？實際 上的 中斷處理次序是什么？ （2）如果 D1、D2、D3、D4 和 D5 這 5 個中斷源同時請求中斷，畫出處理機響應(yīng)中斷 請求和 實際運行中斷服務(wù)程序過程的示意圖。 7. 某 32 位計算機有 2 條選擇通道和 1 條字節(jié)多路通道。 每條選擇通道支持 2 個磁盤和 2 個 磁帶 設(shè)備，字節(jié)多路通道連接 2 個打印機、2 個讀卡機和 10 臺終端。假定以下各設(shè)備的數(shù)據(jù)傳 輸速 率： 磁盤800KB/s； 磁帶200KB/s； 打印機6

33、.6KB/s； 讀卡機1.2KB/s； 終端1KB/s； 問系統(tǒng)的輸入/輸出傳輸速率最大值為多少？ 8. 某字節(jié)多路通道連接 100 臺終端設(shè)備， 每臺終端設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速率為 19.2kb/s。 問該通 道的傳輸速率至少為多少？ 9. 某字節(jié)多路通道連接 6 臺外設(shè)，其數(shù)據(jù)傳送速率分別如下表。 計算所有設(shè)備都工作時的通道實際最大流量。 10. 某字節(jié)多路通道連接 6 臺外設(shè)，其數(shù)據(jù)傳送速率分別如下表。 如果設(shè)計的通道工作周期使通道極限流量恰好與通道實際最大流量相等， 以滿足流 量 課后題 2*6.6+2*1.2+10*1+800*2 100*19.2 所掛p臺設(shè)備的速率之和 F = 10+1

34、5+100+25+40+20 課后題 設(shè)計的基本要求， 同時讓速率越高的設(shè)備被響應(yīng)的優(yōu)先級越高。 當(dāng) 6 臺設(shè)備同時發(fā)出請求開 始 ，畫出此通道在數(shù)據(jù)傳送期內(nèi)響應(yīng)和處理各外設(shè)請求的時間示意圖。由此，能發(fā)現(xiàn)什么問題 和得出什么結(jié)論？ 11. 某字節(jié)多路通道連接 6 臺外設(shè)，其數(shù)據(jù)傳送速率分別如下表。 在哪臺設(shè)備內(nèi)設(shè)置多少個字節(jié)的緩沖器就可以避免設(shè)備信息丟失？那么， 這是否說明書 中關(guān)于流量設(shè)計的基本要求是沒有必要的？為什么？ 12. 有 8 臺外設(shè)，各設(shè)備要求傳送信息的工作速率分別如下表所示。 現(xiàn)設(shè)計的通道在數(shù)據(jù)傳送期，每選擇一次設(shè)備需 2s，每傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)也需 要 2 s。 （1）若用作字

35、節(jié)多路通道，通道工作的最高流量是多少？ （2）作字節(jié)多路通道用時，希望同時不少于 4 臺設(shè)備掛在此通道上，最好多掛一 些， 且高速設(shè)備盡量多掛一些，請問應(yīng)選哪些設(shè)備掛豐此通道上？為什么？ 13. 有 8 臺外設(shè)，各設(shè)備要求傳送信息的工作速率分別如下表所示。 課后題 由表可解各設(shè)備連續(xù)發(fā)送兩個字節(jié)的時間間隔分別為： 1 2 3 4 5 6 20s 67s 10s 40s 25s 50s KB=1024B,s=106s ,設(shè)備1 的時間間隔為106/ (50*1024)20s 高速設(shè)備的響應(yīng)優(yōu)先級高，使低速設(shè)備6和設(shè)備2造成數(shù)據(jù)丟失。 這并不說明流量設(shè)計的基本條件是不必要的，因為若基本條件不滿足，

36、無論設(shè)備優(yōu)先級如何確定總有 在設(shè)備6和2中各設(shè)兩個字節(jié)的緩沖區(qū)即可。 設(shè)備的信息會丟失。 課后題 1/（2+2）*10(-6)）)=250 現(xiàn)設(shè)計的通道在數(shù)據(jù)傳送期，每選擇一次設(shè)備需 2s，每傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù) 也需要 2 s。 （1）若用作字節(jié)多路通道，通道工作的最高流量是多少？ （2）若用作數(shù)組多路通道，通道工作的最高流量是多少？設(shè)定長塊大小取成 512B。 14. 有 8 臺外設(shè)，各設(shè)備要求傳送信息的工作速率分別如下表所示。 現(xiàn)設(shè)計的通道在數(shù)據(jù)傳送期，每選擇一次設(shè)備需 2s，每傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)也需要 2 s 。 （1）若用作字節(jié)多路通道，通道工作的最高流量是多少？ （2）作數(shù)組多路通道用時

37、，應(yīng)選哪些設(shè)備掛在此通道上？為什么？ 15. 通道型 I/O 系統(tǒng)由一個字節(jié)多路通道 A（其中包括兩個子通道 A1 和 A2） 、兩個數(shù)組多路 通 道 B1 和 B2 及一個選擇 C 構(gòu)成，各通道所接設(shè)備和設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送速率如下表所示。 課后題 （1）分別求出各通道應(yīng)具有多大流量才不丟失信息； （2） 設(shè) I/O 系統(tǒng)流量占主存流量的 1/2 時才算流量平衡， 則主存流量應(yīng)達(dá)到多少？ 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 第四章 存儲體系 一.選擇 1. 虛地址又稱（）地址，實地址又稱（）地址。 A 程序，邏輯B邏輯，物理

38、C 虛擬，目標(biāo)D 實存，虛存 2. Catche 和主存間的信息傳送由（）實現(xiàn)。 A 軟件B 硬件C 軟件和硬件軟件或硬件 求和=250 求和，250 最大值，500 最大值 最大值 I/O系統(tǒng)的極限流量應(yīng)當(dāng)是各通道或各子通道工作時的極限流量之和 3. Catche 存儲器對（）透明。 A 系統(tǒng)程序員B 應(yīng)用程序員C 編譯程序DA 和 B 4. 構(gòu)成存儲層次的主要依據(jù)是（） 。 A 時間局部性B 空間局部性C A 或 BD A 和 B 5. M1,，M2構(gòu)成的存儲層次，命中率 H 指（） 。 A邏輯地址在中訪問到的次數(shù) 邏輯地址在中訪問到的次數(shù)與在中訪問到 的次數(shù)之比 邏輯地址在中訪問到的次數(shù)

39、與在中訪問到 的次數(shù)之比 邏輯地址在中訪問到的次數(shù)與在中訪問到的次數(shù)之比 6. 可用（）來評價存儲層次的性能。 命中率等效訪問時間每位價格和和 7. 為使存儲層次每位價格接近于的每位價格，應(yīng)使（） 。 存儲容量遠(yuǎn)小于存儲容量 存儲容量遠(yuǎn)大于存儲容量 存儲容量接近于存儲容量 存儲容量與存儲容量關(guān)系隨意 8. 我們希望存儲層次的等效訪問時間（）的訪問時間。 大于小于接近于等于 9. 要使訪問效率趨于，在相鄰兩級訪問時間比越大時，就要求命中率（） 。 越低越高唯一衡量D 不定 10. 段是（）單位，由（）劃分，它的長度（） 。 A 邏輯，系統(tǒng)，定長B 邏輯，用戶，不定長C 物理，用戶，不定長D 物理

40、 ，系統(tǒng)，定長 11. 頁是（）單位，由（）劃分，它的長度（） 。 A邏輯，系統(tǒng)，定長B 邏輯，用戶，不定長C 邏輯，用戶， 不定長D 物理，系統(tǒng)，定長 12. 主存是模 4 的交叉，每個分體 8 個字節(jié)寬，Cache 每塊大小為（） 。 A4 字節(jié)B8 字節(jié)C 32 字節(jié)D 不確定 13. Catche 存儲器中最常用的替換算法是（） 。 AFIFOB PFF 14. 在主存映像的幾種方式中，性能折中的是（） 。 全相聯(lián)直接映像組相聯(lián)不一定 15. 在全相聯(lián)，直接映像和組相聯(lián)中，目錄表最小的是（） 。 全相聯(lián)直接映像組相聯(lián)不一樣 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

41、10. 11. 12. 13. 14. 15. 二.填空 1. 為了擴(kuò)大主存容量引入了_層次。 虛擬存儲 2. 為了提高主存速度引入了_層次。 3. 信息在 cache 和主存之間傳送全部由_實現(xiàn)，所以 cache 存貯器不但對應(yīng)用程 序 員透明，而且對系統(tǒng)程序員也透明。 4. 段式存貯管理指_。 5. 頁式存貯管理指_。 6. 段頁式存貯管理指_。 7. 虛地址指_。 8. 實地址指_。 9. 存儲層次每位價格 C=(C1Sm1+C2Sm2) /(Sm1+Sm2)，其中 C1表示_。 10. 頁面替換算法中的先進(jìn)先出算法算法是_ 11. 頁面失效指_。 12. cache 是為了_，在 CP

42、U 和主存之間設(shè)的一個高速 緩 存。 13. 由于 cache-主存層次，在 CPU 看來速度是_的速度，容量是主存的容量。 14. 訪問時間 TA與存貯周期 TM的關(guān)系是 TA（）TM 15. 頁面替換算法中的近期最少使用算法是_。 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. cache存儲 硬件 將主存按段分配的存儲管理方式 將主存和程序空間都機械等分成固定大小的頁 把主存機械等分成固定大小的頁，程序按模塊分段，每個段又分成與主存頁面 大小相同的頁 邏輯地址 物理地址 m1的每位價格 選擇最早裝入主存的頁進(jìn)行替換 訪問未裝入主存的虛頁 彌補主存速度的不足 cache 選擇近期最

43、少訪問的頁作為被替換頁 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 三.判斷 1. 在多級存貯體系結(jié)構(gòu)中，希望存貯器速度是遠(yuǎn)離 CPU 的存貯器速度。 （） 2. 在多級存貯體系結(jié)構(gòu)中，命中率 H 定義為 CPU 產(chǎn)生的邏輯地址能在 M 中訪問到的概率。 （） 3. 在虛擬存貯器中，多采用直接映像方式實現(xiàn)地址映像。 （） 4. 在 cache主存層次結(jié)構(gòu)中，地址映像方式多采用組相聯(lián)映像方式。 （） 5. 近期最少使用算法是選擇近期最少訪問的頁作為被替換頁。這種算法簡單，易于實現(xiàn)， 實際中多采用。 （） 6. 屬于堆棧型替換算法有先進(jìn)先出和近期最少使用算法。 （） 7. 堆棧型替換算法

44、有隨分配給該道程序的實頁數(shù) n 增加，命中率 H 會單調(diào)上升這一特點。 （ ） 8. 程序地址流、替換算法以及分配給程序的實頁數(shù)不同都會影響命中率。 （） 9. Cache主存間地址映像和變換，以及替換調(diào)度算法全用專門的硬件實現(xiàn)。 （） 10. 在虛擬存貯器中，處理機和輔存之間有直接的通道，因為輔存速度相對主存的差異很大 。 （） 11. Cache 存貯器的等效訪問速度與 Cache 本身的速度相差較大，說明 Cache 命中率較高。 （ ） 12. 為了減少處理機的空等時間，除了 Cache 到處理機的通道外，在主存和處理機之間還設(shè) 有 直接的通道。 （） 13. Cache 的塊不可能太

45、大，否則調(diào)塊時 CPU 空等的時間太長。 （） 14. 絕大多數(shù) Cache 存貯器都采用 LRU 算法替換。 （） X 全相聯(lián) X X X X X 15. Cache 本身的速度與容量不會影響 Cache 存貯器的等效訪問速度。 （ ） 解答: 1. 錯 2. 對 3. 錯 4. 對 5. 錯 6. 錯 7. 對 8. 對 9. 對 10. 錯 11. 錯 12. 對 13. 對 14. 對 15. 錯 四.簡答題 解答: 五.應(yīng)用題 1. 某虛擬存儲器共 8 個頁面，每頁為 1024 個字，實際主存為 4096 個字，采用頁表法進(jìn)行 地址 映像。映像表的內(nèi)容如下表所示。 X （1）列出會發(fā)

46、生頁面失效的全部頁號； （2）按以下虛地址計算主存實地址：0，3728，1023，1024，2055，7800，4096，6800 。 2. 一個段頁式虛擬存儲器。虛地址有 2 位段號、2 位頁號、11 位頁內(nèi)位移（按字編址） ，主 存容量為 32K 字。每段可有訪問方式保護(hù)，其頁表和保護(hù)位如下表所示。 （1）此地址空間中共有多少個虛頁？ （2）當(dāng)程序遇到如下表所示的各種情況時，寫出由虛地址計算出的實地址。說明哪個 會 發(fā)生段失效、頁失效或保護(hù)失效。 3. 設(shè)某程序包含 5 個虛頁，其頁地址為 4，5，3，2，5，1，3，2，2，5，1，3。當(dāng)使用 LRU 算法替換時， 為獲得最高的命中率，

47、至少應(yīng)分配給該程序幾個實頁？其可能的最高命中率為 多少？ 4. 有一個虛擬存儲器，主存有 03 個四頁位置，程序有 07 八個虛頁，采用全相聯(lián)映像和 FIF O 替換算法。給出如下程序頁地址流：2，3，5，2，4，0，1，2，4，6。 （1）假設(shè)程序的 2，3，5 頁已先后裝入主存的第 3，2，0 頁位置，請畫出上述頁地址 流工 作過程中，主存各頁位置上所裝程序各頁頁號的變化過程圖，標(biāo)出命中時刻； （2）求此期間虛存總的命中率 H。 5. 采用 LRU 替換算法的頁式虛擬存儲器共有 9 頁空間準(zhǔn)備分配給 A、B 兩道程序。已知 B 道程序 若給其分配 4 頁時，命中率為 8/15；而若分配 5

48、 頁時，命中率可達(dá) 10/15?，F(xiàn)給出 A 道程序 的頁 地址流的 2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2，1，4，5。 （1）畫出用堆棧對 A 道程序頁地址流的模擬處理過程圖，統(tǒng)計給其分配 4 頁和 5 頁時 的命 中率； （2）根據(jù)已知條件和上述統(tǒng)計結(jié)果，給 A、B 兩道程序各分配多少實頁，可使系統(tǒng)效 率最高？ 6. Cache 存儲器，主存有 07 共 8 塊，Cache 有 4 塊，采用組相聯(lián)映像，分 2 組。假設(shè) Cache 已先 后訪問并預(yù)取進(jìn)了主存的第 5、1、3、7 塊，現(xiàn)訪存塊地址流又為 1、2、4、1、3、7、0、1、 2 、5、4、6 時： （1）畫出用 LRU

49、替換算法，Cache 內(nèi)各塊的實際替換過程圖，并標(biāo)出命中時刻； （2）求出在此期間的 Cache 命中率。 7. Cache 存儲器，主存有 07 共 8 塊，Cache 為 4 塊，采用組相聯(lián)映像，設(shè) Cache 已先后預(yù) 取進(jìn) 了主存的第 1、5、3、7 塊，現(xiàn)訪存塊地址流又為 1、2、4、1、3、7、0、1、2、5、4、6 時， 在 Cache 分 2 組的條件下， （1）畫出用 FIFO 替換算法時，Cache 內(nèi)各塊的實際替換過程圖，標(biāo)出命中時刻； （2）求出在此期間，Cache 的命中率。 8. 用組相聯(lián)映像的 Cache 存儲器。塊的詆毀為 28個單元，主存容量是 Cache 容

50、量 的 4 倍。映像表用單體多字按地址訪問存儲器構(gòu)成，已裝入內(nèi)容如下表所示。用 4 套外比較 電 路實現(xiàn)組內(nèi)相聯(lián)查找塊號。各字段用四進(jìn)制編碼表示。 （1）給出四進(jìn)制碼表示的主存地址 3122203，問主存該單元的內(nèi)容能否在 Cache 中找 到， 若能找到，指出相應(yīng)的 Cache 地址，也用四進(jìn)制碼表示； （2）給出四進(jìn)制碼表示的主存地址 1210000 及 2310333 呢？ 解答: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 第五章 流水和指令級高度并行的超級機 一.選擇 1. 指令的二次交叉執(zhí)行方式是指（） 。 A.同時解釋執(zhí)行相鄰的 2 條指令 B.把指令的解釋執(zhí)行過程分為指令分

51、析和指令執(zhí)行 2 個子過程交叉執(zhí)行 C.一條指令的取指、分析與執(zhí)行同時解釋執(zhí)行 D.取指 k、分析 k+1 與執(zhí)行 k+2 同時解釋執(zhí)行 2. 指令的順序執(zhí)行方式是指（） 。 A.指令之間順序串行執(zhí)行 B.指令內(nèi)的各個操作之間順序串行 C.指令之間順序串行執(zhí)行，且指令內(nèi)的各個操作之間順序串行執(zhí)行 D.指令之間順序串行執(zhí)行，指令內(nèi)的各個操作可以串行也可以并行執(zhí)行 3. 指令流水線屬于（） 。 A.操作流水線B.部件級流水線 C.處理機級流水線D.系統(tǒng)級流水線 4. 靜態(tài)流水線是指（） 。 A.功能不能改變的流水線 B.同時只能完成一種功能的多功能流水線 C.可同時執(zhí)行多種功能的流水線 D.各段之

52、間的連接是固定不變的流水線 5. 以下說法不正確的是（） 。 A.線性流水線是單功能流水線B.動態(tài)流水線是多功能流水線 C.靜態(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 6. 非線性流水線的特征是（） 。 A.一次運算中使用流水線中的多個功能段 B.一次運算中要多次使用流水線中的某些功能段 C.流水線中某些功能段在各次運算中的作用不同 D.流水線的各功能段在不同運算中可以有不同的連接 7. 與線性流水線最大吞吐率有關(guān)的是（） 。 A.各個子過程的執(zhí)行時間B.最快子過程的執(zhí)行時間 C.最慢子過程的執(zhí)行時間D.最后子過程的執(zhí)行時間 8. 在順序流動的指令流水線中，可能發(fā)生的相關(guān)有（）

53、。 A.同一條指令的讀操作與寫操作之間的先寫后讀相關(guān) B.先流入的指令的寫操作與后流入的指令的讀操作之間的先寫后讀相關(guān) 各個功能段只按照一種固定的方式連接 C.后流入的指令的寫操作與先流入的指令的讀操作之間的先讀后寫相關(guān) D.兩條指令的寫操作之間的寫-寫相關(guān) 9. 異步流動的指令流水線的特征是（） 。 A.指令流水線各段的執(zhí)行時間不等 B.指令流水線各段之間除有串行連接之外，還有反饋回路 C.指令流水線各段可以實現(xiàn)不同的連接 D.指令流出流水線的次序與流入流水線的次序可以不同 10. 指令流水線采用精確斷點法對中斷進(jìn)行處理時，對在流水線中執(zhí)行的多 條指令，斷點指令是指（） 。 A.最先流出流水

54、線的那一條指令B.最后流入流水線的那一條指令 C.提出中斷請求的那一條指令D.在流水線中尚未執(zhí)行完的那些指令 11. 設(shè)一流水線由 4 個子過程組成， 1、 3、 4 子過程需時間為t， 2 子過程需時間為 3t，則流水線每隔 _流出一結(jié)果。 A tB. 2tC. 3tD. 4 t 12. 設(shè)一流水線由 3 段子過程構(gòu)成，各子過程經(jīng)過時間分別為t1，t2，t3，則流水線最大吞吐率為_。 A.1/t1B.1/t2C.1/t3D.1/maxt1，t2，t3) 13. 設(shè)一流水線由 4 個子過程組成，1、3、4 號子過程需時間為t，2 號子過程需時間 為 3t，則流水線每隔 _流出一結(jié)果。 A tB

55、. 2tC. 3tD. 4 t 14. 多處理機在先的程序段 1 中的指令：CA*B 與在后的程序段 2 中的指令 AD+E 之間存在_. A.數(shù)據(jù)相關(guān);B.數(shù)據(jù)輸出相關(guān); C.數(shù)據(jù)反相關(guān);D.數(shù)據(jù)輸入相關(guān); 15. 指令間“一次重疊”說法有錯的是_. A.僅“執(zhí)行 K”與“分析 K+1”重疊;B.“分析 K”完成后立即開始“執(zhí)行 K” ； C.應(yīng)盡量使“執(zhí)行 K”與“分析 K+1”時間相等 D.只需要一套指令分析部件和執(zhí)行部件； 解答: 1. 2. 3. 4. 如果各個子過程需要的時間分別為t1,t2，t3，則最大吞吐率 T=1/max（t1,t2,t3） 條件轉(zhuǎn)移指令 5. 6. 7. 8

56、. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 二.填空 1. 流水有部件級、處理機級和系統(tǒng)級等不同等級，多個處理機之間的流水屬于_級流 水，也稱為宏流水。 2. 流水線的性能指標(biāo)有吞吐率 、效率和 _。 3. 異步流動流水線會出現(xiàn)順序流動流水線不可能發(fā)生的_相關(guān)和先讀后寫相關(guān)。 4. 流水線消除速度瓶頸的方法有_和瓶頸段細(xì)分。 5. 解決先寫后讀相關(guān)的方法有延時和_。 6. 解決先讀后寫相關(guān)和寫-寫相關(guān)的方法有延時和建立_。 7. 采用猜測法解決條件轉(zhuǎn)移全局相關(guān)需要增設(shè)大量的后援寄存器，用以保存_指令的 運算結(jié)果。 8. 不精確斷點指令是指已進(jìn)入流水線的指令序列中的_指令。 9. 精確斷點指令是指已進(jìn)入流水線的指令序列中的_指令。 10. 超標(biāo)量處理機在一個時鐘周期能夠 _發(fā)射多條指令。 11. 超流水處理機在一個時鐘周期能夠_發(fā)射多條指令。 12. 在向量流水處理機上，向量指令序列中的一個編隊內(nèi)的指令可以 _執(zhí)行。 13. 在向量流水處理機上， 向量指令序列中的一個編隊執(zhí)行時間為編隊內(nèi)的所有的向量指令 執(zhí)行時間的_。 14. 按照流水線中各功能段之間是否有_，可把流水線分為線性流水線與非線性流水 線 。 系統(tǒng) 加速比 寫寫 瓶頸段并聯(lián) 旁路技術(shù)或相關(guān)專用通路技術(shù) 相關(guān)專用通路 轉(zhuǎn)移