系统结构课上练习1－金锄头文库

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1、1、从使用语言的角度，计算机系统的层次结构分为六级，其中最高层为（应用语言机器级）,最低层（微程序机器级）。2、汇编语言程序经（A ）的（）转换成机器语言程序。A. 汇编程序，翻译B. 编译程序，解释C微指令程序，解释D.应用程序包，翻译3、软件和硬件在（B ）上是等效的A. 概念 B、逻辑 C、算法 D 、指令4、透明性是指客观存在的事物或属性（ D ）看不到。A。从软件角度B。从硬件角度G从任何角度D。从某种角度5、.用机器语言程序解释实现软件移植的方法称为（ C）A、仿真 B。翻译 C. 模拟 D 解释从机器（汇编）语言程序员看，以下哪些是透明的？（书本课后题）指令地址寄存器；指

2、令缓冲器；时标发生器；条件码寄存器；乘法器；主存地址寄存器；磁盘外设；先行进位链；移位器；通用寄存器；中断字寄存器。假设高速缓存 Cache工作速度为主存的 5倍，且Cache被访问命中的概率为 90%则采用 Cache后，能使整个存储系统获得多高的加速比？解：r=5， f=0.9=3 571 0.9 + 0.9/51、标志符数据表示将（A）直接联系在一起。A、数据类型与数据本身B、数据表示与数据结构C、计算机系统结构与计算机组成D、高级语言语句与计算机组成2、数据表示指的是能由（A ）直接识别和引用的数据类型A 硬件 B 软件 C机器语言 D数据结构3、浮点数中的阶码位数主要影响（A）A

3、.可表示数的范围B.可表示数的精度C.计算机系统结构D.计算机组成4、浮点数中的尾数的位数主要影响（ D ）A. 可表示数的数轴上分布的离散程度B. 可表示数的范围和精度C. 可表示数的范围D可表示数的精度p位，尾数采用rm5、在非负阶，正尾数，规格化的条件下，若机器数中阶码采用二进制进位制，则表示的最小值是（ A ）A.1*rm-1B.1-1*rm-m C.rm-1 D.rm（2p-1）*（1-rm-m）某台处理机的各条指令使用频度如下所示：（课本63页）指令使用频度指令使用频度指令使丿ADD30%JOM6%CIL3%SUB24%STO7%CLA20%JMP7%SHR2%STP1%1）请分别

4、设计这9条指令操作码的哈夫曼编码2）设计两种码长的扩展操作码设主存由8个存储体按低位交叉编址方式组成，主存容量1MB Cache容量4KB,要求一个主存周期从主存取得一个块。采用全相联地址映像，用相联目录表实现地址变换，求出相联目录表的行数，比较位数，宽度和总位数。N个部件，则总线控制器的控制线总N个部件，则总线控制器的控制线总1、对于总线的集中式独立请求方式，若在总线上连接数为（B ）A 3， B3*N C 2 *N +1 D log2N+22、对于总线的集中式串行链接方式，若在总线上连接数为（A ）A 3， B3*N C 2 *N +1 D log2N+23、通常并行主存系统包

5、括（A）A,单体多字，多体单字，多体多字B多体单字，多体多字，单体单字C Cache 、主存、辅存D 主存、辅存。磁带例1:各级中断屏蔽位设置如下：中断级屏蔽位 1 开发0屏蔽1 00002 10113 10004 10101）当中断响应次序 1-2-3-4时，处理次序为？2）所有中断响应需要 3个单位时间，当机器运行用户程序时同时发生2, 3级中断请求，过2个单位时间又同时发生第1, 4级中断请求1）字节多路通道，数组多路通道，选择通道一般用什么数据宽度进行通信？2）如果通道选择设备需9.8us，传送一个字节数据需0.2us,某低速设备每隔500us发一个字节请求，问至多可接几台这样的设

7、0350250 |选择通道匚1| 5004003501250 |别求出各通道应具有多大设计流量才不丢失信息;(1)分（2）设I / O系统流量占主存流量的1/2时才算流量平衡，则主存流量应达到多少1、存储器的总容量 S是指（B ）oA 、存储单元数B、存储器的地址线数C 、CPU访存空间大小D、存放二进制总位数2、并行主存系统（）oA 、必须有多个存储体B、只需一个存储体C、可以是一个存储体D、不允许多个存储体3、采用组相联映象的 cache存储器，为了提高等效访问速度应（C ）A.增加主存容量（cache大小不变）B. 减少组的大小（块的大小不变）C.增加cache的块数（块的大小不变）D

8、. 减少块的大小（组的大小不变）4、最容易实现的替换算法（A ）oA 、FIFO B 、LRU C 、OPT D、堆栈法5、与虚拟存贮器的等效访问速度无关的是（D ） oA、页地址流B 、页面调度策略C、主存的容量 D 、辅存的容量6、为扩充访存空间且具有高的性能价格比，采用（ D ）oA、两级存储器B 、增加主存容量C、多体存储器D 、虚拟存储器7、为提高访存速度而又提高性能价格比，采用（ A ）。A、引入cache存储器 B、直接提高主存速度C引入虚拟存储器D、主存采用多体结构例：某虚拟存储器共8个页面，每页为1024个字，实际主存为 4096个字，采用页表进行地址映像。映像表的内容

9、如下1）列出会发生页面失效的全部虚页号2）按以下虚地址计算主存实地址：0,3728,1023,1024,2055,7800,4096,6800实页号装入位31112030211001003、在一个页式虚拟存储器中，采用FIFO算法进行页面替换，发现命中率H太低。以下建议对命中率有什么影响？1）增大辅存容量2）增大主存容量3）增大主、辅存的页面大小4）FIFO 改为 LRU5）FIFO改为LRU,同时增大主存容量（页数）6）FIFO改为LRU,同时增大主存页面大小4、有一个Cache主存存储层次，主存共8块，Cache共4块，采用组相联映像，每组2块，LRU替换算法。1）画出主存、Cache

10、地址的各字段对应关系。2）画出主存、Cache块的映像对应关系图；3）对地址流使用情况;4）指出块失效同时块争用的时刻5）求出命中率。一、选择题重叠控制方式（D ）。A、将两条指令同时处理C、对指令不用划分过程段B 、对指令要划分过程段且时间要完全匹配D、有两条或两条以上指令在不同过程段上重叠执行2.3.4.动态流水线是（A ）在不同时刻可组成数条流水线C、不同时刻只能组成一条不同的流水线能顺利流水的关键是（CA、一条指令分为几个过程段C、各过程段时间要匹配数相关是指相邻指令之间需要B、标量流水线D 、向量流水线D1 D、同一个源寄存器、等待结果、要有相关发生、只处理一个结果A

11、、同一个功能部件BC、同一个目寄存器D5.能进行向量链接的必要条件是各向量指令之间（ A ）A、有相关B、无相关C、有功能部件冲突 D、有寄存器冲突8.下图所示的时空图对应的处理机为： A12343I：211123412343时钟周期A. 标量处理机B. 超标量处理机C. 超流水处理机D. 超标量超流水处理机三计算题（）1、一条流水线连接图如下所示，画出 200条指令连续通过该流水线的时空图, 并计算该流水线的加速比。（其中如加）（8分）输入-si 一si一q s3一1 s 一输出t=-Att=A3tt=Att-At1 有一个乘-加双功能静态流水线，“乘”由1-2-3-4完成，“加”由1-5

12、-4完成，各段延时均为/ t,输出可直接返回输入或存入缓冲器缓冲，现要求计算长度均为8的A,B两个向量逐对元素求和的连乘积8S=n （Ai+Bi）i=11）画出流水线完成此运算的时空图2）完成全部运算所需多少/ t，此期间流水线的效率是多少？2在下列不同类型的处理机上做向量运算：D=（A+B）*C,向量长度均为4,每个周期的时间为10ns。分别计算所需的最短时间，写出简要计算过程。（15分）1）.SISD单处理机，有一个通用运算部件，每 3个周期做完一次加法，或每4个周期做完一次乘法。（5分）2）.流水线处理机，有一条两功能静态流水线，加法经过其中的3段，乘法经过其中的4段，每段的延迟时间

13、均为一个周期。（5分）3）.向量处理机，有独立的加法器和乘法器，加法器采用 3段流水线，乘法器采用4段流水线，每段的延迟时间均为一个周期，采用向量链接方式工作。（5分）设向量长度均为64,在CRAY-1机上所用浮点功能部件的执行时间分别为：相加6拍，相乘7拍，求倒数近似值 14拍，在存储器读数 6拍，打入寄存器及启动功能部件各1拍，问下列各指令组内的那些指令可以链接？那些指令不可链接，不能链接的原因是什么？分别计算出各指令组全部完成所需的拍数。3）V0 存储器4）V0存储器V2 V0*V1V11/V0V3 V2+V0V3 V1*V2V5 V3+V4=/“第5级虚拟机器V5V3+V4 应用语言机器MO 具有L5机器语言（应用语言）应用语言程席经応包翻译成高级语号用程馬1第4级虚銀机器高级语言机器M4 具有L4器语言（高级语言）高级语言程序经嗝译程序翻译咸汇编语言（或是某种中间语言程序，或是机器语言程序）1r第城虚拟机器汇编语言机器帕

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