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1、计算机系统结构练习题一、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。）1当采用异步流水时，不可能出现（ ）A读读相关 B写写相关C先读后写相关 D先写后读相关28个处理器编号为07，当采用PM2+1单级网络互连时，与3号处理器相连的处理器号是（ ）A2 B3 C4 D53以下不属于多处理机操作系统类型的是（ ）ADOS操作系统 B主从型操作系统C浮动型操作系统 D各自独立型操作系统4以下不是脉动计算机的特点的是（ ）A没有指令计数器B脉动阵列中所有PE能同时运算C结构简单、规整、适合用超大规模集成电路实现D与特定计算任务
2、和算法密切相关，具有某种专用性5位片串字并，是指同对许多字的同一位（称位片）进行处理，这里（）A不存在并行性 B有较高的并行性C最高一级的并行性 D已经开始进入并行处理领域6对于挂有速度较低而优先级较高的设备总线，适合于采用的数据宽度是 （）A定长块 B单字节C可变长块 D单字加定长块7计算机系统多级层次结构中，操作系统机器级的直接上层是（ ）A传统机器级 B高级语言机器级C应用语言机器级 D汇编语言机器级8以下属于计算机系统结构的是（ ）A主存的逻辑设计 B主存应选定何种器件C确定是否需要乘法指令 D确定是否要用专门的高速乘法器实现乘法指令9从计算机系统执行程序的角度看，并行性等级由低到高分
3、为四级（ ）A指令内部指令之间进程之间程序之间B指令之间指令内部进程之间程序之间C进程之间指令之间指令内部程序之间D程序之间进程之间指令之间指令内部10以下不是设计RISC的原则的是（ ）A指令多用硬联控制实现 B指令条数多，通常超过100条C指令寻址方式一般不超过两种 D所有指令都在一个机器周期内完成11、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12在浮点运算中，随着尾数基数的增大，运算速度（ ）。A不变B下降C不定D上升13、按使用频度思想改进指令系统，对高频度指令应（ ）。A加强功能，增加字长B加强功能，缩短字长C减弱功能，增加字长D减弱功能，缩短字长14、从优化代
4、码生成上考虑，系统结构应（ ）。A多样化B动态性C归整D靠近各种语言 二、填空题 1.多处理机程序并行性既存在于_内部，也存在于_外部。2.一般的说，虚拟机器不一定全部由_实现，有些操作也可用_实现。3.就流水线计算机而言，主要是通过_，让多个部件在时间上交错重叠地并行执运算和处理，以实现_。4.主存空间数相关是指_之间出现对主存同一单元要求_的关联。5.为提高流水线的_吞吐率，首先要找出_，然后设法消除它。6.阵列处理机主要通过_实现空间上的并行；多处理机主要通过_实现时间和空间上的异步并行。7.动态数据流计算机最主要的特点是让令牌带上_，使得在任意给定的时刻，数据流程序图任一条弧上允许出现
5、多个带不同_的令牌。三、简答题 1.设计RISC应遵循哪些原则？2.机群系统与传统的并行处理系统相比有哪些明显的优点？3.简述指令的顺序解释方式的优缺点。四、简单应用题 1中断级屏蔽位“1”对应开放，“0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下表：根据上表，其中断处理次序是什么？2设指令由取指、分析、执行三个子部件组成。每个子部件经过时间为t，连续执行12条指令。请分别画出在常规标量流水处理机及度m均为4的超标量处理机上工作的时空图。并计算超标量处理机对常规标量流水处理机的加速比SP。五、综合应用题1有表达式：a*(b+c*d+e*f*g+h)在多处理机上，要求利用减少树高的方法加
6、速(1) 画出并行算法的树形流程图；(2) 确定处理机机数P、单台处理机顺序（串行）运算级数T1、P台处理机的运算级数TP、加速比SP和效率EP各值。2.在多处理机上求解：x=a*(b+c*(d+e)+f*(g+h*e)利用减少树高来尽可能加快运算速度。画出在3台处理机上并行运算的树形流程图。参考答案一、单项选择题1 D 2 D 3 C 4 A 5 B 6 A 7 D 8 A 9 A 10 B 11B 12D 13 B 14. C二、填空题1.指令、指令2.软件、硬件或固件3.时间重叠、时间上的并行性4.相邻两条指令、先写后读5.最大、瓶颈6.资源重复、资源共享7.标记、标记三 简答题1.设计
7、RISC应遵循哪些原则？解：（1）确定指令时，只选择使用频度很高的那些指令，再增加少量能有效支持操作系统、高级语言实现及其他功能的指令，大大减少指令条数，使之一般不超过100条。（2）减少指令系统所用寻址方式种类，一般不超过2种。简化指令的格式限制在2种以内，并让全部指令都是相同长度。(3)让所有指令都在一个周期内完成。（4）扩大通用寄存器，一般不少于32个，尽量减少访存，所有指令只有存（STORE）、取（LOAD）指令访存，其他指令一律只对寄存器操作。（5）为提高指令执行速度，大多数指令都用硬联控制实现，少数指令才用微程序实现。（6）通过精简指令和优化设计编译程序，简单有效地支持高级语言的实
8、现。 2.机群系统与传统的并行处理系统相比有哪些明显的优点？解：（1）系统有高的性能价格比。（2）系统的开发周期短。（3）系统的可扩展性好。（4）系统的资源利用率高。（5）用户编程方便。（6）用户投资风险小。3.简述指令的顺序解释方式的优缺点。（1）优点：控制简单，转入下条指令的时间易于控制。（2）缺点：上一步操作未完成，下一步操作不能开始，速度上不去。机器各部件的利用率低。四、简单应用题1. 其中断处理次序是13422.常规标量处理机的时空图：度m为4的超标量处理机的时空图：其相对于常规标量流水处理机的加速比Sp=14t/5t=2.8五、综合应用题1.（1）并行算法的树形流程图如下：（2）处理机机数P=3，单台处理机顺序（串行）运算级数T1=7，P台处理机的运算级数TP=4加速比SP= T1/ TP=7/4，效率EP=SP/P=7/12。2. 如图所示计算机系统结构试题答案及评分参考第7页（共7页）