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1、一选择题（每小题2分，共30分）1、软件和硬件在（B ）意义上是等效的。A. 系统结构B.功能C.性能D.价格2、 实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由（D ）A. 编译程序解释 B.编译程序翻译C.汇编程序解释 D.汇编程序翻译3、系列机软件必须保证（C ）A.向前兼容，并向上兼容B.向前兼容，并向下兼容C.向后兼容，力争向上兼容 D.向后兼容，力争向下兼容4、浮点数尾数基值rm=8，尾数数值部分长6位，可表示规格化正尾数的个数是 （A ）A. 56 个 B. 63 个C. 64 个 D. 84 个5、在IBM370系统中，支持操作系统实现多进程共用公用区管理最有效的指令是 （C ）
2、A. “执行”指令B. “程序调用”指令C. “比较与交换”指令D. “测试与置定”指令6、关于非专用总线三种控制方式中，下列叙述错误的是（C ）A. 集中式定时查询，所有部件共用同一条“总线忙”线B. 集中式定时查询，所有部件都用同一条“总线请求”线C. 集中式独立请求，所有部件都用同一条“总线请求”线D. 集中式串行链接，所有部件都用同一条“总线请求”线7、磁盘外部设备适合于连接到（B ）A.字节多路通道 B.数组多路通道或选择通道C.选择通道或字节多路通道 D.数组多路通道或字节多路通道8、在Cache存储器中常用的地址映象方式是（C ）A.全相联映象B.页表法映象C.组相联映象D.段页
3、表映象9、在指令级高度并行的超级处理机中，下列叙述正确的是（ D ）A. 超标量处理机利用资源重复，要求高速时钟机制B. 超流水线处理机利用资源重复，要求高速时钟机制C. 超标量处理着重开发时间并行性，要求高速时钟机制D. 超流水线处理机着重开发时间并行性，要求高速时钟机制10、间接二进制n方体网络是一种（A ）A.多级立方体网络B.多级全排列网络C.单级立方体网络D.多级混洗交换网络11、多端口存储器适合于连接（A ）A.紧耦合多处理机B.松耦合多处理机C.机数很多的处理机D.机数可变的多处理机12、计算机中优化使用的操作码编码方法是（A ）。A.哈夫曼编码B. ASCII码C. BCD码D
4、.扩展操作码13、块冲突概率最低的cache地址映象方式（A ）。A.段相联B.组相联 C.直接D.全相联14、用软件方法可在一台现有的计算机（甲）上实现另一台计算机（乙）的指令系 统，通常把乙机称为（B ）。A.宿主机 B.虚拟机 C.目标机 D.系统机15、指令间“一次重叠”是指（B ）。A. “取指k+1”与“分析k”重叠 B. “分析k+1”与“执行k”重叠C. “分析k”与“执行k+1”重叠 D. “执行k”与“取指k+1”重叠二填空题（每空1分，共20分）1、多处理机实现的是作业、任务间的并行。2、计算机系统弗林分类法，把计算机系统分成单指令流单数据流（SISD）、单指 令流多数据
5、流（SIMD）、多指令流单数据流和多指令流多数据流四大 类。3、实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、模拟_与_仿真_。4、输入输出系统的发展经历3个阶段，相应对应于3种方式，即程序控制1/ 0（包括全软的、程序查询的、中断驱动的）、直接存储器访问DMA与_1/0处理机方式。5、引入数据表示的两条基本原则是：一看系统的效率有否提高；二看数据表示 的通用性和利用率是否高。6、在存储体系中，Cache存储器对应用程序员是透明的，对系统程序员 是透明的（填“透明”或“不透明”）。7、虚拟存储器按映象算法不同，存储管理方式有段式、页式和段页 式3种。8、“一次重叠”解释时，第K+1条指令需等K
6、条指令执行后才能形成，称此时 发生了“指令相关”。若第K条指令的结果数地址与第K+1条指令的源数 地址一样时，称发生了 “先写后读相关”。9、某阵列处理机共有16个（015）处理单元，用单级PM2-3互连网络连接，第5 号处理单元将连至第_13号处理单元，第9号单元将连至第1 号处理 单元。10、阵列处理机按存储器的组织方式不同，分为两种不同的基本构形，一种是采 用分布式存储器的阵列处理机构形，另一种是具有集中式共享存储 器的阵列处理机构形。三名词解释题（每题5分，共10分）1、计算机：是一种能对数字化信息进行自动、高速算术和逻辑运算的通用处理 装置。2、吞吐量：衡量系统效率的尺度是系统吞吐量
7、。所谓吞吐量是指单位时间内系 统所处理作业（程序的道数（数量。如果系统的资源利用率高，则单位时间内所完 成的有效工作多，吞吐量大;反之，如果系统的资源利用率低，则单位时间内所 完成的有效工作少，吞吐量小四.简答题（每题5分，共10分）1、简要解释提高计算机系统并行性的三个技术途径？（1）、时间重叠：引入时间因素，是让多个处理过程在时间上相互错开，轮流使 用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转使用来赢得速度。（2）、资源重复：是引入空间因素，通过重复设置硬件资源来提高性能。（3）、资源共享：是利用软件方法让多个用户按一定时间顺序轮流使用同一套资 源，来提咼其利用率，相应也就提咼了系统的性能。
8、2、简述使用多处理机的目的和多处理机具备的特点？使用多处理机的目的：一是用多台处理机进行多任务处理协同求解一个大而复杂 的问题来提高速度。二是依靠多余的处理机及其重组来提高系统的可靠性，适应 性和可用性。处理机具备的特点：结构灵活性（2）程序并行性（3）并行任务派生（4）进程同步（5）资源分 配和任务度3、硬件和软件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？试举例说 明。答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完 成，硬件的功能也可用软件模拟完成。但是实现的性能价格比，实现的难易程序 不同。例如，编译程序、操作系统等许多用机器语言软件子程序实现的功能完全可以用
9、 组合电路硬件或微程序固件来解释实现。它们的差别只是软件实现的速度慢，软 件的编制复杂，编程工作量大，程序所占的存储空间量较多，这些都是不利的； 但是，这样所用硬件少，硬件实现上也就因此而简单容易，硬件的成本低，解题 的灵活性和适应性较好，这些都是有利的。又如，乘除法运算可以经机器专门设 计的乘法指令用硬件电路或乘除部件来实现。向量、数组运算在向量处理机中是 直接使用向量、数组类指令和流水或陈列等向量运算部件的硬件方式来实现的， 但在标量处理机上也可以通过执行用标量指令组成的循环程序的软件方式来完 成。浮点数运算可以直接通过设置浮点运算指令用硬件来实现，也可以用两个定 点数分别表示浮点数的阶码
10、和尾数，通过程序方法把浮点数阶码和尾数的运算映 像变换成两个定点数的运算，用子程序软件的方式实现。十进制数的运算可以通过专门设 置十进制数运算类指令和专门的十进制运算部件硬的方式来完成,或者通过设置BCD数的表 示和若干BCD数运算的校正指令来软硬结合地实现，也可以先经十转二的数制转换子程序将 十进制数转成二进制数，再用二进制运算类指令运算，所得结果又调用二转十的数制转换子 程序转换成十进制数结果，用全软件的方式实现。4、从执行程序、处理数据及计算机信息加工的不同阶段的三个方面分别将并行 性分成了哪几段？答：从计算机系统中执行程序的角度，并行等级由低到高有指令内各微操作间的 并行、多条指令间的
11、并行、多个作业或程序间的并行四级。从计算机系统处理数据的角度看，并行性等级由低到高，分别是未串字串（串行 单处理机，无并行性），位并字串（传统并行单处理机），位片串字并和全并行等。 从计算机信息加工步骤和阶段的角度看，并行性等级又有存储器操作并行（并行 存储器，相联处理机），处理器操作步骤并行（流水线处理机），处理器操作并行（列阵处理机），指令、任务、作业间是全面并行（多处理机、分布处理系统、 计算机网络）等。五作图题（每题10分，共10分）1、画出传统存储器分级体系结构图形:六、计算题（每题10分，共20分）1、某处理器在无cache缺失时CPI为1,时钟频率为5GHz。假定访问一次主存 的
12、时间（包括所有的缺失处理）为100ns,平均每条指令在L1 Cache中的缺失率 为2%。若增加一个L2 Cache，其访问时间为5ns，而且容量足够大到使全局缺 失率减为0.5%，问处理器执行指令的速度提高了多少？解：如果只有一级Cache，则缺失只有一种。即L1缺失（需访问主存），其缺失损 失为：100nsx5GHz=500个时钟，CPI=1+500x2%=11.0。如果有二级Cache，则有两种缺失：L1缺失（需访问L2 Cache）： 5nsx5GHz=25个时钟L1和L2都缺失（需访问主存）：500个时钟因此，CPI=1+25x2%+500x0.5%=4.0二者的性能比为11.0/4.0=2.8倍！2、假定计算机系统有一个容量为32KX16位的主存，且有一个4K字的4路组相 联Cache，主存和Cache之间的数据交换块的大小为64字。假定Cache开始为 空，处理器顺序地从存储单元0、1、4351中取数，一共重复10次。设Cache 比主存快10倍。采用LRU算法。试分析Cache的结构和主存地址的划分。说明 米用Cache后速度提高了多少？米用MRU算法后呢？答：假定主存按字编址。每字16位。主存：32K字=512块x 64字/块Cache： 4K字=16组x 4行/组x 64字/行4352/64=68，所以访问过程实际上是对前68块连续访问10次。
