计算机四级-计算机体系结构
(总分77, 做题时间90分钟)
一、选择题
(一)中文题
1. 
A virtual memory system has five virtual pages numbered zero through four and three page frames. All the page frames are initially empty. How many page faults are generated with the following access sequence using a FIFO replacement policy? (     )     0 1 2 3 0 1 4 0 1 2 3 4
A 8
B 9
C 10
D 7
2. 
根据Amdahl的定义,计算机体系结构反映的计算机属性是(    )。
A 概念性的结构
B 层次性的结构
C 模块性的结构
D 管理性的结构
3. 
在Cache的地址映射中,凡主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一块的位置上,这种方法称为(    )。
A 全相联映射
B 直接映射
C 组相联缺射
D 混合映射
4. 
建立存储层次体系依据的原理是(    )。
A 性价比原理
B 总体成本原理
C 局部性原理
D 全局性原理
5. 
堆栈型机器的例子为(    )。
A IBM360/370
B HP 3000/70
C EDSAC
D DEC VAX
6. 
在流水线计算机中,通过细化流水、提高主频,使每个机器周期能完成多个操作,该技术称为 (    )。
A 多流水技术
B 超标量技术
C 超流水技术
D 超长指令字技术
7. 
A cache has 64 blocks, each block is 16 bytes. Which block does byte 1200 map to ? (      )
A 25
B 60
C 75
D 100
8. 
Local bus can reduce the occupation time of CPU. For the EISA local bus, commonly the time can be reduced to (     ).
A 46%
B 265
C 12%
D 6%
9. 
某台计算机的速度比改进前提高了10倍,但它仅在50%的时间内可用,这样一来它的总加速比为(    )。
A 5
B 1.4
C 1.8
D 0.5
10. 
虚拟存储中遇到的一个问题是,当页表存在主存储器中而需要进行地址映射时,会产生瓶颈。下述哪一种超高速缓冲器可用来解决这一问题?(    )    Ⅰ.TB(Translation Buffer)    Ⅱ.TLB(Translation—Lookaside Buffer)    Ⅲ.FPT(Fast Page Table)
A 只有Ⅰ
B Ⅰ和Ⅱ
C Ⅱ和Ⅲ
D Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ
11. 
可保持2000条指令的计算机高速缓冲存储器(Cache),设其中10%的指令用去90%的程序执行时间,另外lo%的时间在程序中的分布是均匀的。设一目标程序有50000条指令,且已知最常使用的指令占10%。那么多大比例的存取指令可以放入高速缓存中?(    )
A 90%
B 72%
C 36%
D 20%
12. 
In advanced PC bus or local bus, which one has the fastest data throughput? (     )
A ISA
B PCI
C MCA
D EISA
13. 
页表是一个单值的地址映射,映射地址是(    )。
A 从寄存器到主存
B 从主存到寄存器
C 从物理地址到虚拟地址
D 从虚拟地址到物理地址
14. 
在高速并行结构中,速度最快但通用性最差的是(    )。
A 相联处理机
B 数据流处理机
C 专用多功能单元
D 阵列处理机
15. 
目前使用最多的局部总线是(    )。
A PCI
B EISA
C VESA
D ISA
16. 
下列哪一个测试程序是复合基准程序(    )。
A Kernel
B Puzzle
C Quicksort
D Whetstone
17. 
某机器运行用MIPS指令编写的某程序需要26秒钟,该程序中每一类指令执行的次数如下;Add, sub, mul, div                     43000000add. d, sub. d, mul. d, div. d         48000000beg, bne                               110000001d.d,st.d                              27000000ld,st                                 31000000如果每条指令执行的时间相同,该机器的MFLOPS是(    )。
A 1.3
B 2.9
C 4.5
D 6.2
18. 
运行相同的程序,计算机A需10秒钟,计算机B需15秒钟,其速度比较是(    )。
A A比B快50%
B A比B快30%
C B比A快50%
D B比A快30%
19. 
执行同一程序,机器A需要10秒钟,机器B需要15秒钟,机器A比机器B快(    )。
A 33%
B 40%
C 50%
D 75%
20. 
在存储体系中,两个重要层次是高速缓存与主存、主存与辅存,这两层次的共同点是 (    )。
A 都为提高存储体系的速度
B 都需要硬件来实现
C 地址变换,失效时要替换
D 都对程序员透明
21. 
通过计算机某些部分的改进而获得的性能增益可以用阿姆达尔定律计算出来,该定律指出;利用更快的执行方式而获得的性能改善所受到的限制是(    )。
A 该方式所占的空间大小
B 该方式所占的时间比例
C 该方式所占的芯片多少
D 该方式所占的流水位置
22. 
在存储保护模式中,可分为;    Ⅰ.执行级(Executive),用E表示    Ⅱ.管理级(Supervisor),用S表示    Ⅲ.核心级(Kernel),用K表示    Ⅳ.用户级(User),用U表示    其优先级从高到低的次序为(    )。
A SKEU
B SEUK
C KSEU
D KESU
23. 
There are two styles in the evolution of instruction set, that is CISC and RISC. Which chip belongs to the RISC? (     )
A iAPX432
B VAX—11/780
C Motorola68000
D Power PC
24. 
按照Myres的说法,计算机系统分为若干层次。我们通常所指的体系结构是指(    )。
A 逻辑门体系结构
B 微代码体系结构
C 操作系统体系结构
D 指令集体系结构
25. 
There are many page replacement algorithms in page management. The most frequently used algorithm is(    ).
A FIFO
B LRU
C OPT
D PPT
26. 
我国研制的银河Ⅲ型超级计算机通过基准程序的测试,其峰值速度是(    )。
A 80亿次
B 100亿次
C 130亿次
D 150亿次
27. 
When an amount of memory is requested that is less than the size of a page, but a full page is allocated, the resulting. waste of memory is called(     ).
A external fragmentation
B internal fragmentation
C inaccessible page faults
D inaccessible garbage
28. 
A memory--memory, machine instruction for a certain machine has the following format. (Such an instruction is similar to a register—register instruction except that the operands are displaced addresses in memory.)          Which of the following could be an assembly language instruction that would be translated into a memory—to—memory instruction for this machine(     ).
A ADD 10(R1) ,20(R2)
B ADD(10R1), (20R2)
C ADD R1,10(R2),20
D ADD R1,10,20(R2)
29. 
在重叠寄存器窗口技术中,如果窗口数目偏少就会限制过程嵌套的深度。在伯克利的设计中,所用窗口数为(    )。
A 4
B 8
C 12
D 16
30. 
There are two common types in page replacement algorithm: stack and non-stack strategies. When a real page number increase only stack algorithm can increase the hit rate monotonously. In the following replacement algorithm, which one belongs to non-stack strategy(     ).
A FIFO
B LRU
C PFF
D OPT
31. 
How does Booth's Algorithm improve binary multiplication? (      )
A It prevents overflow
B It prevents underflow
C It preserves the sign of the multiplication operation
D It enhances the speed of the operation significantly
32. 
根据操作数在CPU中的暂存机制可以对它进行分类,Motorola6809就属于(    )。
A 堆栈型
B 累加器型
C 寄存器型
D 通用寄存器与累加器混合型
33. 
You are performing two sums, the first is a sum of two scalar variables and the second is a matrix sum of a pair of two— dimensional arrays—size 1000 by 1000. What speedup is achieved when the calculations are performed on size 1000 processors? (     )
A 50
B 100
C 999
D none of the above
34. 
由于更换了CPU,使计算机的运行速度提高了5倍,然而增强比占到80%,该机器的总加速比为(    )。
A 0.78
B 1.78
C 2.78
D 3.78
35. 
The time that the CPU spends on a given program can be computed using all of the following expressions except(     ).        
A  B  C  D  
36. 
脉动阵列计算模式属于(    )。
A SISD
B MISD
C SIMD
D MIMD
37. 
一条普遍接受的规则说,程序中10%的指令占用了90%的执行时间。这一规则被称为 (    )。
A 局部性原理
B 运行时间原理
C 编码执行原理
D 频率原理
38. 
视频电子学标准协会制定的局部总线称为(    )。
A VISA
B VESA
C PCI
D EISA
39. 
主要用于测量编译器和处理机处理指令有效性的基准程序是(    )。
A Spec
B Linpack
C Dhrystone
D Quicksoft
40. 
通道实质上是主存与I/O设备之间的DMA接口在逻辑上的延伸。适合连接多台高速设备的通道是(    )。
A 字节多路通道
B 选择通道
C 数组多路通道
D 块多路通道
41. 
在指令码的优化中,能使平均码长最短的方法是(    )。
A 哈夫曼编码
B 曼彻斯特编码
C 等长码
D 等长扩展码
42. 
在下列描述中,属于冯•诺依曼体系结构的特点是(    )。    Ⅰ.采用十六进制计数    Ⅱ.集中而顺序的控制    Ⅲ.存储程序并且存储时不区别数据和指令
A Ⅰ和Ⅱ
B Ⅱ和Ⅲ
C Ⅰ和Ⅲ
D Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ
二、论述题
43. 
计算机除CPU和主存以外,其余所有部件均可归人输入/输出系统,即1/O系统。所谓I/O操作是指1/O设备与主存之间的信息交换。请回答下面的问题:    (1)I/O方式发展经历了哪些阶段?    (2)各阶段的工作原理及优缺点是什么?
44. 
通道实质上是主存与I/O设备之间的DMA接口在逻辑上的延伸。请回答下面的问题:    (1)通道分为哪几种?各有什么特点?    (2)通道程序由哪三种通道命令字组成?    (3)简述通道的工作原理。
45. 
(1)从体系结构的观点对指令集进行分类。根据哪五种尺度?    (2)通常有哪三种指令集体系结构?请写出各自的优缺点?    (3)GRP机分为几类?它们的优缺点各是什么?
46. 
(1)Amdahl给计算机体系结构的定义是什么?    (2)Myres给计算机体系结构的定义是什么?请画出虚拟机层次模型?    (3)计算机体系结构、计算机组织和计算机实现三者的关系是什么?
47. 
(1)对指令格式设计时要优先考虑哪些原则?    (2)什么叫作指令格式的优化?
48. 
(1)指令的控制方式有几种?优缺点各是什么?    (2)如何评价流水线的性能?    (3)一台非流水线机器执行指令时共分五步,所需时间分别为40ns、40ns、50ns、40ns和40ns。若    采用流水线工作方式,并且由于锁存器而附加了20ns的延迟,那么该流水线的加速比是多大?
49. 
(1)什么叫并行性?并行性分为哪几种?    (2)高速并行结构分为哪几类?每类各举一例。    (3)相联处理机有哪些特点?
答题卡