1、1、由于字長限制，浮點數表示方式所能表示的浮點數個數是有限的、不連續的，可表示的規格化浮點數的個數 應該是可表示的（）的個數的與可表示的尾數的個數的乘積。A階碼B、補碼C、原碼機器碼參考答案A2、把相聯訪問變成按地址訪問，從而加大快表容量指的是（）。A目錄表D、快慢表C散列函數以上都不是參考答案C3、處理機數目較少的多處理機，各個處理機可以共享單個集中式存儲器指的是（）。A集中式共享存儲器系統E、分布式式共享存儲器系統C共享存儲器系統以上都不是參考答案A4、CPU在執行寫操作時，把數據同時寫入Cache和主存指的是（）。?A、寫直達法?B、寫回法?C、抵觸修改法參考答案A5、如果處理機每條指令

2、的處理對象是一個或一對（如兩個標量相加）標量，這種處理機稱為（）。A超標量處理機B、標量處理機參考答案B6、操作數存在堆棧中，指令E1含約定由堆棧指針SP寄存器提供堆棧棧頂單元地址，進行讀出或寫入的是（）。A寄存器尋址F、主存尋址C、堆棧尋址參考答案C7、地址空間可分為（）。A虛擬地址空間G、主存儲器地址空間H、輔存地址空間以上都是參考答案D8、（）把主存儲器和 Cache按同樣大小劃分成塊，再將主存儲器和Cache按同樣大小劃分成組，每一組由相同的塊數組成，然后將主存儲器按Cache大小分成區，主存儲器每個區的組數與Cache的組數相同。A全相聯映象B、直接映象C、組相聯映象以上都不是參考答

3、案C9、通過維護數據和控制相關所保證的是對程序正確執行起關鍵作用的兩個特征：（）和數據流。A異常行為B、分支控制C計算操作以上都不對參考答案A10、記錄轉移歷史信息的方法中，緩存轉移目標指令的地址的是（）。A轉移預測緩存B、分支目標緩沖C基于硬件的前瞻執行硬盤緩存參考答案B11、推出過可給予多核的微處理芯片系統的有（）。AIBMB、IntelC、AMD以上都是參考答案D12、增量擴展性要好，即每次只擴展一個或少數幾個結點，仍能保持原有互連拓撲特性指的是（）。A靜態互連網絡B、動態互連網絡C多級互連網絡以上都不是參考答案A13、用戶可以從控制工作站單點控制管理整個系統，實現系統的安裝、監督和配置

4、、系統操作、用戶管理等功能 指的是（）。A單一入口點B、單一文件系統C單一作業管理系統單控制點參考答案D14、通信不指明源和目的，控制簡單指的是（）。A專用總線和非專用總線B、基于PCI總線的I/O系統C、基于通道總線的I/O系統結構以上都不是參考答案A15、（）要求Cache中預留特殊的比較位，用來預測下一次訪問Cache時可能會用到的路或塊。A路預測B、小而簡單的CacheC蹤跡Cache流水線Cache訪問參考答案A16、經典的（）是機器語言程序員所看到的傳統機器級所具有的屬性。它確定計算機系統的軟、硬件界面。A、計算機系統結構B、計算機物理架構參考答案A17、指令中地址碼的寬度只需要能

5、夠指明寄存器號即可指的是（）。A相對尋址B、段尋址C間接尋址以上都不是參考答案C18、在計算機設計中，（）事件速度的加快能夠顯著提高整個系統的性能。A經常性B、偶發性參考答案A19、網格建立在多功能的協議和界面之上，這些協議和界面解決認證、授權、資源發現和資源存取等基本問題指 的是（）。A協調非集中控制資源C、使用標準、開放、通用的協議和界面D、得到非平凡的服務質量以上都不是參考答案B20、靈活性較好，程序員可任意安排外圍設備的優先級和數據傳送的檢查、變換的I/O方式指的是（）。A程序直接控制8、中斷方式CDMRT式以上都不是參考答案A21、兩個或多個時間在同一時間間隔內發生的并行性指的是（）

6、。同時性B、同時性參考答案B22、（）指系統從某個初始參考點開始一直連續提供服務的能力，它通常用平均無故障時間（Mean Time ToFailure , MTTF 來衡量。A可靠性B、可用性C、可信性4參考答案A23、記分牌需要監測源操作數寄存器中數據的有效性，如果前面已流出的還在運行的指令不對本指令的源操作數 寄存器進行寫操作，或者一個正在工作的功能部件已經完成了對這個寄存器的寫操作，那么此操作數有效。當操 作數有效后，記分牌將啟動本指令的功能部件讀操作數并開始執行。解決了數據的先寫后讀（RAW相關指的是（）。A流出B、讀操作數C執行寫結果參考答案B24、R4000的浮點部件由一個浮點除法

7、器、一個浮點乘法器和一個（）組成。A浮點加法器B、浮點減法器參考答案A25、采用存儲程序方式，程序的指令和數據存放在不同存儲器中。A正確B、不正確參考答案B26、算法簡單，容易實現。沒有利用歷史信息，沒有反映程序的局部性，命中率低指的是（）。A隨機算法B、先進先出算法C、近期最少使用算法最優替換算法參考答案A27、（）實現并行性中的并發性，資源重復是實現并行性中的同時性。A時間重疊B、資源共享參考答案A28、如果處理機每條指令的處理對象是一個或一對（如兩個標量相加）標量，這種處理機稱為（）。A超標量處理機B、單發射處理機C多發射處理機標量處理機參考答案D29、完成任務所需要的時間定義為（）。A

8、任務流時間B、同時性參考答案B30、使用RISC技術的機器有（）。A除法器B、加法器C、乘法器以上都不是參考答案A31、由操作系統根據主存使用分配的情況，給主存中的每一頁分配一個存儲鍵，相當于保護鎖。所有頁的存儲鍵 是在主存相應的快速寄存器內，當用戶訪問這些頁面時，需要一個訪問鍵，相當于鑰匙，來打開這把鎖指的是（）。A映射表保護法B、鍵保護C、環保護停頓控制沖突參考答案B32、計算機中需要編址的存儲部件不包含以下哪個？（）A通用寄存器B、主存儲器C、接口參考答案C33、使用概率高的指令用短操作碼表示，概率地的用長操作碼表示。包括兩種方法：等長擴展（15/15/15 ,8/64/512 等）和（

9、）。A不等長擴展B、等概率參考答案A34、堆棧替換法適用于 cache的下列（）映像方式。A組相聯B、全相聯C直接映像段相聯參考答案A35、用存儲器的訪問周期、讀出時間、頻帶寬度等表示指的是（）。A速度B、容量C價格以上都不是參考答案A36、主要用于擴大計算機系統的存儲空間的是（）。A高速緩沖存儲器B、輔助存儲器C、主存儲器以上都不是參考答案B37、采用漢明碼糾錯冗余的磁盤陣列的是（）。ARAID 0B、RAID lCRAID 2RAID 3參考答案C38、（）在程序運行時位置不能再改變，主存利用率低。A、靜態定位B、動態定位C混合定位以上都不是參考答案A39、自定義數據表示主要有帶標識符的（

10、）和數據描述符數據表示。A數據表示B、數據處理參考答案A40、（）少量提高會引起響應時間快速增長。A吞吐率B、響應時間C、用戶反應時間以上都不是參考答案A41、計算機系統結構是機器語言程序員（或編譯程序設計者）所看到的計算機的屬性，是硬件子系統的（）與功 能特性。A系統結構B、串行執行C并行執行概念性結構參考答案D42、當執行一組指令時，向量操作的執行時間與（）因素有關。A向量長度B、向量操作之間是否存在流水功能部件的沖突C、數據的相關性以上都是參考答案D43、當性能達到一半 Ro值時所需的向量長度。它是說明評價向量流水線建立時間對性能的影響指的是（）。A最大性能B、向量長度臨界值C半性能向量

11、長度向量指令的處理時間參考答案C44、軟件技術發展重要趨勢是，（）及其數據所使用的存儲空間越來越大。A程序B、硬件參考答案A45、（）是在保證不違背數據相關和控制相關的情況下，把代碼盡可能壓縮成幾條指令。A循環級并行B、全局指令調度C循環展開技術以上都不是參考答案B46、操作系統將控制功能分散給多臺處理機，共同完成對整個系統的控制工作。每個處理機均有各自的管理程序 （操作系統的內核）指的是（）。A主從式B、獨立監督式C、浮動監督式以上都不是參考答案B47、每個結點僅包含一個微處理器指的是（）。ADM-MPPB、UMA-MPPCNUMA-MPP以上都不是參考答案A48、數據緩沖、數據傳輸匹配指的

12、是（）。A異步性B、實時性C與設備無關性以上都不是參考答案A49、并行執行兩個或多個任務或程序段指的是（）。? A、指令內部并行? B、作業或程序級并行? C、任務或進程級并行參考答案C50、（）用一組硬件的邏輯電路記錄同一組中各個塊使用的時間和次數，然后按照各個塊被訪問過的時間順序排序，從中找出最久沒有被訪問過的塊。A比較對替換算法B、先進先出替換算法C最近最少使用替換算法堆棧替換算法參考答案A51、VLIW方式主要特征有（）。A依靠編譯組裝超長指令B、硬件結構簡單C適合于細粒度的并行處理以上都有參考答案C52、浮點計算的延遲時鐘周期數是（）。A1B、C、34參考答案C53、從系統程序員的觀

13、點來看，操作系統層指令集包括（）的指令和新增的指令。A指令系統層B、指令層參考答案A54、在寫入數據項時更新該數據項的所有副本指的是（）。A寫無效協議B、寫更新協議C寫增加協議以上都不對參考答案B55、與傳統并行計算機系統相比，集群系統的優點包括（）。A緊密耦合多處理機系統B、松散耦合多處理機系統C松散耦合多處理機系統松散耦合多處理機系統參考答案A56、將數據分布于不同的處理單元，這些處理單元對分布數據執行相同的操作指的是（）。A蘊式并行編程模型B、數據并行模型C、消息傳遞模型共享變量模型參考答案B57、服務器要將其數據和硬件提供給網絡共享，其主要設計目標就是為了達到高效的（）A可擴展性B、吞

14、吐量C可靠性以上都不是參考答案B58、網絡中所連接的結點的個數。該特性可以用于衡量網絡可擴展性的一個方面指的是（）。A網絡規模B、結點度C距離網絡直徑參考答案A59、在雙總線結構的基礎上，增加 I/O總線形成指的是（）。A單總線結構B、雙總線結構C、三總線結構以上都不是參考答案C60、高位交叉存儲器的地址高位部分用于區分不同的存儲體，低位部分用于選擇一個存儲體體內不同的存儲單元 指的是（）。A高位多體交叉方法B、低位多體交叉方法C停頓數據沖突停頓控制沖突參考答案A61、調度模型一般分為 和參考答案靜態的確定性模型、動態的隨機型模型62、計算機中由存放?口的各種存儲設備、控制部件及管理信息調度的

15、設備（硬件）和算法（軟件）所組成的系統。參考答案程序、數據是指連續啟動兩次操作所需間隔的最小時間。63、參考答案存儲周期64、存儲空間常用的編址單位有：? ?口 C參考答案字編址、字節編址、位編址65、如果一個處理機在單個時鐘周期中只能取出一條指令供執行，就稱為 C參考答案單發射處理機66、目前，市場上存在的向量計算機主要采用兩種方法： 、參考答案存儲器-存儲器結構、寄存器-寄存器結構67、隨著集成電路的發展，硬件價格和體積不斷下降， 已經成為提高系統性能最有效的手段。參考答案資源復制68、Cache替換算法中最簡單的一種的是 參考答案隨機替換算法69、,就是指能為多個功能部件服務的一組信息傳

16、輸線，它是計算機中系統與系統之間或 者各部件之間進行信息傳送的公共通路。參考答案總線70、計算機中的主存儲器，使用一維線性編址，這種地址稱為 ,其地址的集合稱為參考答案主存物理地址、主存物理空間71、DEC 21064 屬于參考答案超標量處理機72、 CISC參考答案復雜指令集計算機，增強原有指令的功能及設置更為復雜的新指令，將軟件 功能硬化73、字節多路通道參考答案為多臺低速或中速的外圍設備服務。字節多路通道包含有多個子通道，每個 子通道連好個設備控制器。字節多路通道適用于連接大量的字符類低速設 備。74、 RISC參考答案精簡指令集計算機，通過減少指令總數和簡化指令的功能來降低硬件設計的

17、復雜度，提高指令的執行速度75、存儲體系參考答案兩個或兩個以上速度、容量和價格各不相同的存儲器用硬件、軟件、或軟件 與硬件相結合的方法連接起來構成一個完整的整體，使得整體速度接近于速 度戢快的存儲器，容量為所有存儲器容量之和，每位價格接近于價格最低的 存儲器76、Cache參考答案由于CPU主存速度差距太大，為彌補主存速度不足，需要在 間設置一個高速、小容量的緩沖存儲器CPUff口生存之77、仿真參考答案用微程序直接解釋另一種機器指令系統的方法稱為仿真78、模擬參考答案用機器語言程序解釋實現軟件移植的方法79、通道流量參考答案通道在數據傳送期間，單位時間內傳送的字節數。又稱為通道吞吐率，通道數

18、據傳輸率等80、并發性參考答案兩個或多個事件在同一時間間隔內發生81、數組多路通道參考答案每次選擇一個高速設備后傳送一個數據塊，并輪流為多臺外圍設備服務。具 中的數據塊為定長塊，可以有多個子通道，同時執行多個通道程序。子通道 間分時共享輸入輸出通路，成組交叉傳送，可多路并行操作，適于為高速設 備服務82、翻譯參考答案先用轉換程序將高一級機器上的程序完整地變換成彳級機器級上可運行的等效程序，然后在彳級機器上實現83、計算機實現參考答案計算機組成的物理實現，處理機、主存等部件的物理結構。84、邏輯地址參考答案程序員編寫程序時使用的地址85、靜態再定位參考答案在目的程序裝入到主存時，通過調用裝入程序

19、，用軟件方法把目的程序的邏輯地址變換成物理地址。程序執行時物理地址不再改變86、計算機組成參考答案研究硬件系統各組成部分的內部構造和相互聯系，以實現機器指令級的各種 功能和特性。87、簡述多級立方體的基本特點。參考答案多級立方體網絡米用二功能開關，當第i級交換單元處于交換狀態時，實現 Cubei互連函數。多級立方體網絡中，常見的有 STARAN絡、間接二進制n 方體網絡。STARAN絡中米用不同的控制方式可構成不同的交換網絡。由各 級開關的直連和交換可實現不同結點之間的連接。88、字節多路通道連接 P臺設備，每臺設備都傳送 n個字節，TS:設備選才i時間。TD:傳送一個字節的時間。Ti :第i

20、個數據的傳輸，i=1 , 2,，n。總共所需要的時間是多少？參考答案TBYTE = (TS+TD ?P?n89、簡述邏輯地址與物理地址的變換方法。參考答案1、靜態再定位在目的程序裝入到主存時，通過調用裝入程序，用軟件方法把目的程序的邏 輯地址變換成物理地址。程序執行時物理地址/、再改變。2、動態再定位在程序裝入時不做地址變換,將程序起始地址存入該程序對應的基址寄存 器。訪存時將指令邏輯地址加上基址寄存器的值獲得正確的物理地址。90、簡述多級混洗交換網絡基本特點。參考答案多級混洗交換網絡由n級相同的網絡組成，每一級都包含一個全混拓撲和隨 后一列2n-1個四功能交換單元。多級混洗交換網絡采用單元控

21、制方式，各級 編號次序與多級立方體網絡相反。多級混洗交換網絡如果采用二功能交換單兀，口看作n方體網絡的逆網絡。Omegas用四功能交換單兀，多級立方體 網絡采用二功能交換單元，Omegas據流向與多級立方體網絡數據流向相反。91、簡述并行性開發的途徑和相關例子。參考答案主要有二種途徑： 1）時間重疊多個處理過程在時間上相互錯開，輪流重迭地使用同一套硬件設備的各個部 分，以加快硬件周轉而贏得速度。如流水線是典型的時間重疊的例子。2)資源重復通過重復設置硬件資源來提高可靠性或性能。早期的資源重復以提高可靠性 為主，現在則被大量用于提高系統的速度性能。多處理機是典型的資源重復例子。3)資源共享利用軟

22、件方法讓多個用戶按一定時間順序輪流使用同一資源，以提高利用 率，因而提高整個系統的性能。資源共享包括硬件、軟件、信息資源的共 享。多道程序分時系統是資源共享的例子。92、.虛擬存儲空間大小 Nv= 4GB頁的大小Np= 1KB,每個頁表存儲字占用 4個字節。計算得到頁表的級數參考答案_ Flofiz4G-logzlJ<l _S 1【口聯曉一1咤揖I-93、簡述ILLIAC IV 中處理單元的連接關系。參考答案64個處理部件PU0PU63iF歹成8X8的方陣，任何一個PUi只與其上、下、左、右 4 個近鄰 PUi-8(mod 64)、PUi+8(mod 64)、PUi-1(mod 64)和

23、 PUi+1(mod 64)直接相連；上、卜方向上同一列兩端的 PU相連構成一個環，左、右方向上與一行的右端 PU與下一行的左端PU相連，最下面一行右端的PU與最上面一行左端PU相連，從而形成一種閉合螺線陣列；94、簡述機器指令的設計、發展和改進上有兩種不同的途徑和方法。參考答案答案：一種為進一步增強原有指令的功能及設置更為復雜的新指令，將軟件 功能硬化，即復雜指令集計算機(CISC)。另一種是通過減少指令總數和簡化指令的功能來降低硬件設計的復雜度，提 高指令的執行速度，即精簡指令集計算機(RISC)95、如果需要執行算式S=a/b+c,寫出步驟5答案LDR, ADIVR, BADDR, C;

24、要等DIV結果STR, S；存結果96、簡述集中式并行處理機的特點。參考答案理機的特點為：1、系統存儲器由K個存儲體集中組成，處理單元之間通過ICN共享；存儲 體體數K應等于或多于處理單元數No2、數據需合理地分配到各個存儲體中；3、ICN成為處理單元與存儲體之間進行轉接的數據通路。97、簡述由預約表得到禁止向量的方法參考答案1、將預約表的每一行中任意兩個“ X”之間的跑離都計算出來，去掉重復 的，這種數組成的一個數列就是這條非線性流水線的禁止向量。2、把一個啟動循環內的所有啟動距離相加，然后再除以這個循環內的啟動距 離個數，就得到這個啟動循環的平均啟動距離。98、翻譯與解釋的區別是什么?參考

25、答案1、翻譯先用轉換程序將高一級機器上的程序完整地變換成彳級機器級上可運行的等效程序，然后在彳級機器上實現。即：先把N+1級程序全部變換成N級程序后，再去執行新產生的 N級程序，在執行過程中N+1級程序不再被訪問2、解釋在彳級機器級上用一系列語句和指令仿真高一級機器級上的一條語句或指令，以此來對高一級機器級上的語句或指令進行逐條地解釋來實現。即：每當一條N+1級指令被譯碼后，就直接去執行一審等效的 N級指令，然后再去取卜一條N+1級的指令，依此重復進行。3、區別前者整個程序的轉換，后者是用低級機器級上的一串語句和指令仿真高級機器級上的一條語句或指令。4、聯系都是高級機器級程序在低級機器級上執行

26、的必須方法99、系列機與兼容機的區別是什么?參考答案1、系列機系列機的基本思想為：確定好一種系統結構后，軟件設叱按此設計軟件； 硬件設叱根據機器速度、性能、價格，選擇不同的器件，采用不同的硬件 技術和組成、實現技術，研制不同檔次機器。系列機之間軟件兼容，可移植性好；插件、接口等相互兼容；便于實現機問 通信；便于維修、培訓；有利于提高產量、降低成本。采用系列機方法的主要缺點是限制了計算機系統結構的發展。2、兼容機不同廠家生產的具有相同體系結構的計算機，這使得多個硬件生產廠商可以 共學軟件成果。兼容機可對原有系統進行擴充，使之功能更為強大。100、簡述實現指令重疊解釋的條件。參考答案硬件上保證有獨

27、立的指令分析部件和指令性部件。操作數與指令分別存放于 兩個獨立編址并可同時訪問的存儲器,使得訪問操作數和指令可以并行進 行。采用多體交叉主存結構，使得重疊的指令處于不同存儲體中增設指令緩 沖寄存器，預取指令。101、簡述推后分析法的基本思想。參考答案1、采用推后“分析k+1”的讀到執行k結束時開始。這樣，第k+1條指令所 需要讀的數已經在第k條指令執行完后獲得。此時后一條指令的執行需要等 到前一條指令完全完成后才能進行，兩者之間實際上為申行方式。2、采用推后“分析k+1”到執行k把結果送入L3時，保證分析k+1在取L1 或L2時能取到所需的數102、簡述重疊解釋時條件轉移帶來的問題。參考答案當

28、本條指令為轉移指令時，若轉移不成功時，可順序進行下一條指令的分 析和執行。此時，上卜兩條指令可重疊解釋卜去。若轉移不成功而卜條指 令在指令緩存中，則/、需要執行取指的操作。但由于轉移指令在執行時， 其順序的下一條指令的分析已經完成，其工作無用。轉移成功處的指令重 新開始分析和執行。若轉移不成功而下條指令不在指令緩存中，則需要先 取出轉移成功處的指令。同樣，轉移指令順什一條指令的分析工作也作 廢。103、浮點數尾數m用原碼、小數表示，階碼 e用移碼、整數表示，尾數基值 7 = J階碼基值。=之。要求浮點數表示范圍N為1口一"臚一，表示浮點數表示精度不低于 ，°一二二試設計一種

29、浮點數的格式。參考答案崎根據浮點數表示范圍的要求，用式此 計算階碼的長度q為：廣端T 2詈+力27配 2=2"95=7根據浮點數表示精度要求，用式（2-5）計算尾數長度n為：Infi InlO_1®n > = = 53期 2 54ru M2加 2q+n+1位尾數符號位+1位階碼符號位=63,距離機器字字長的整數邊界要求還 差1位。可加到尾數n或是階碼長度q上。104、簡述設計者使用人機交互來處理相互沖突的折中方法。參考答案進入系統時間：即用戶輸入命令所需時間。系統響應時間：輸入到顯示結果所需的時間。用戶反應時間：接收結果到開始輸入下一條命令的時間。105、簡述重疊解釋

30、時條件轉移帶來的問題。參考答案當本條指令為轉移指令時，若轉移不成功時，可順序進行下一條指令的分析 和執行。此時，上卜兩條指令可重疊解釋卜去。若轉移不成功而卜條指令在 指令緩存中，則/、需要執行取指的操作。但由于轉移指令在執行時，其順序 的下一條指令的分析已經完成，其工作無用。轉移成功處的指令重新開始分 析和執行。若轉移不成功而下條指令不在指令緩存中，則需要先取出轉移成 功處的指令。同樣，轉移指令順序卜一條指令的分析工作也作廢。106、簡述虛擬存儲器中調頁時確定頁面進入主存具體位置的方法。參考答案若頁而失效，需要確定調入頁應該進入主存的頁面位置，操作系統查主存頁表，確定調入頁在主存位置；若占用位

31、為“ 0”，表示主存未滿，調入頁全相 聯映象到主存一個頁面；若占用位為“ 1”，表示主存已滿，利用替換算法尋找替換頁；兩種情況均需要主頁頁號送入 I/O處理機，然后經I/O處理機送 入主存；若頁而帶換時，被替換頁調入主存后未修改，則不送回輔存；否則，替換頁若經過修改，將其送入輔存原來位置，然后經 I/O處理機送入主 存；107、簡述cache中段相聯映像方式的映射關系。參考答案段相聯是組相聯的特例，即米用組間全相聯，組內直接映像。主存分為若干 段，cache也分段，cache和主存每段的塊數相同。主在一個段內的一塊可映 射到cache中/、同段的固定塊上。108、簡述哈夫曼編碼過程。參考答案1

32、 .把所有指令按照操作碼在程序中出現的概率，自左向右用卜列好；2 .選取兩個概率最小的結點合并成一個概率值是二者之和的新結點，并把這 個新結點與其它還沒有合并的結點T形成新結點集合；3 .在新結點集合中選取兩個概率最小的結點進行合并，如此繼續進行下去， 直至全部結點合并完畢；4 .最后得到的根結點的概率值；5 .每個結點都后兩個分支，分別用一位代碼“ 0”和“1”表示；6 .從根結點開始，沿尖頭所指方向，到達屬于該指令的概率結點，把沿線所 經過的代碼組合起來得到這條指令的操作碼編碼。109、為什么需要從概念上將計算機進行分級，成為多級結構參考答案從概念上將計算機進行分級，實際上是將復雜的計算機

33、系統看作是多個機器 級構成的層次結構，有利于理解軟件、硬件、固件的地位和作用；推動了計 算機系統結構的發展；實現一臺真正的宿主機上通過模擬或仿真另一臺計算 機，推動多種技術的發展；可以調整軟硬件比例。110、 簡述重疊與流水的區別。參考答案流水是重疊的進一步引中。“一次重疊”只是把一條指令的解釋分解為兩個 子過程，“流水”則將其分解為更多個子過程。重疊一次解釋兩條指令，流 水一次可解釋多條指令。111、如何理解并行處理機與特定應用相關參考答案并行處理機為單指令多數據流機器，即同一操作可針對多個不同的數據，適 合于向量和數組數據的處理。其本身也是在諸如有限差分、矩陣、信號處 理、線性規劃等問題上

34、發展起來的。但本不是所有的運算都可以轉化為向量 運算，某些應用主要以標量為主，此時使用并行處理機進行解題就不太適 合。112、為什么說軟件為基礎解決cache 一致適合處理機較多的場合?參考答案當處理機數量較多時，監視cache協議就不管用了。而目錄表法的中，全映 像目錄表會因而處理機數量較多，使得目錄表太大；而有限目錄表法中，限 制了一個數據塊在各cache中存放副本的數量；鏈式目錄表法中，處理機數 量增加后會引起通過指針查找這一過程時間太長。并且，以硬件為基礎的解 決方法將增大網絡通信量。軟件解決法因為將數據分為寫入cache和不寫入 cache兩種，可減少引起多cache一致性問題的機會

35、。同時也避免了硬件法的 相關問題，適合處理機數量較多的場合。113、 簡述Cache失效率解決辦法。參考答案主要的解決方法為：增大cache容量；修改調度算法，使任務切換之前，有 用信息仍保留在cache中；設置多個cache。如設置兩個cache, 一個專用于 管理程序，一個專用于用戶程序。114、簡述主存數相關的處理方法。參考答案可將第k+1條指令的分析階段（讀數）推后一個主存周期，使得第 k條指令 的執行階段完成，將執行結果寫入主存地址為 m的單元。這樣，第k+1條指 令可讀出止確的操作數。可由存控通過給讀數、寫數中請對卜不同的訪存優先級解決，使得寫數級別高于讀數級別被響應。這樣，當第

36、k條指令的執行和第k+1條指令的分析同 時進行時，由于寫數的級別高于讀數級別，使得第 k+1條指令的分析推后一 個主存周期。115、簡述頁式虛擬存儲器中頁面替換算法中LRU與LFU的主要思想。參考答案LRU4擇近期最少訪問的頁作為被替換的頁。既充分利用了歷史信息，又反映了程序的局部性，實現起來非常困難，需要 為每個頁配置一個字長很長的計數器字段。LFU把近期最久沒有訪問的頁作為被替換的頁。將 LRU#法中的“多”與 “少”簡化成“有”與“無”，實現起來比較容易。116、簡述頁式虛擬存儲器的地址轉換過程。參考答案每個用戶使用一個基址寄存器，通過用戶號 U可以直接找到與這個用戶程序 相對應的基址寄

37、存器；從這個基址寄存器中讀出頁表起始地址 Pa；虛頁號 P與頁表起始地址Pa相加，獲得該虛頁在頁表的位置；訪問這個頁表地址，把得到的主存頁號P;將主存頁號P與虛擬地址中的頁內偏移 D直接拼接起 來得到主存實地址。習題一.117、傳統的控制流方式控制與數據流機的數據流控制方式的差別是什么?參考答案控制流方式：通過訪問共享存儲單元讓數據在指令間流動；指令執行順序隱 含在控制流中，受程序計數器控制；專門使用控制操作符來實現并行處理； 有程序計數器；有數組。數據流方式：沒有共享存儲數據的概念，是數據的 顯式流動；受數據相關性的制約，基本上無序；/、需要檢查和定義程序中的 并行性；無程序計數器；無數組。

38、118、為什么相聯存儲器可實現最大值查找參考答案查找的本質在于：每次比較一位，若該位中有 1也有0,則該位為1的數顯然 大于該位為0的數。則在下次比較時，該位為 0的單元不需要繼續比較；若 該位所有位均為0,則比較前次為1的所有單元的下一位。這樣，每次只需要 比較前次所有為1的單元，直到所有為比較完成。這樣就得到最大值所在的 單元，同時由于每次比較后需對 CR中的值進行修改，最后比較完成后，CR優 是最大值。119、簡述典型的開關樞紐多處理機的結構形式。參考答案開關樞紐結構形式是指把互連結構的開關設置在各個處理機或接口內部，組 成分布式結構。其中的每臺處理機通過開關樞紐與其它多臺處理機連接，組

39、 成各種分布結構的多處理機。X-TREE中每個處理機與其開關樞紐構成一個 X-結點。所有X-結點處理機構成 一個二叉樹，使得結點間的平均路徑長度與結點數目的對數成正比。二叉樹中的同一級口增加水平連線，構成半壞或全壞一義樹，以便;步縮 短通信路徑，平衡各結點流量，且可提高路徑的冗余度達到容錯的目的。二叉樹中各X-結點的二進制編號與其在樹中的位置對應，使得其路徑控制算 法容易編制。每個X-結點有開關樞紐、處理機、局部存儲器等構120、簡述多端口存儲器的基本結構和工作原理。參考答案多端口存儲器形式中，每個存儲器模塊有多個訪問端口。實際上是將交叉開 關矩陣中的控制、轉換和優先級仲裁邏輯分別移到相應存儲

40、器模塊的接口 中，構成多端口存儲器結構。每個存儲器模塊的相應端口連接在一起，每個端口負責處理一個處理機P或I/O通道的訪存請求。每個存儲器模塊按照對其各個端口指定的優先級來分解 訪問沖突。121、 簡述cache中組相聯映像方式的地址變換過程。參考答案1、用主存地址的組號q按地址訪問塊表存儲器；2、把讀出來的一組區號和塊號匕主存地址中的區號和塊號進行相聯比較；3、如果啟相等的，表小Cache而中，虛地址中的組號成為主仔頭地址的組 號，與查表獲得的組內塊號和虛地址中的塊內地址共同形成主存實地址；4、如果沒啟相等的，表小Cache沒有命中。習題一.122、傳統的需求驅動器和數據流機的數據驅動的差別

41、什么?參考答案(1)數據驅動操作順序是按輸入數據的可用性決定次序的。數據驅動是提前 求值策略，只要所要求的輸入數據全部就緒，即可驅動操作進行。(2)需求驅動操作是按數據需求所決定的次序進行的。需求驅動是滯后求值策略。只 有當某一函數需用到一自變量時，才驅動對該自變量的求值。(3)需求驅動比數據驅動可減少許多不必要的求值，系統效率高。需求驅動比數據驅動更 適合于面向函數程序設計的計算機。123、簡述發生流水線中斷時，不精確斷點法的基本思想參考答案無論指令i在流水線的哪一段發生中斷，不再允許尚未進入流水線的后續指 令在進入，已經進入的指令執行完后轉入中斷處理程序。該種方式下，斷點不精確，中段可能發

42、生在指令i處，也可能發生在指令i+1 , i+2 處等。124、簡述發生流水線全局相關時，分支現場的保護及恢復的主要方法。參考答案1、對指令只完成譯碼、取操作數，在轉移條件出現之前不進行運算；2、全部執行完，但/、寫結果。猜對后需要讓這些指令繼續完成余下的操 作。3、采用后援寄存器保存可能被破壞的狀態。先將指令不加區分地解釋完， 猜錯后取出后援寄存器的內容恢復分支點的現場。后援寄存器不單獨設置。 因猜對概率較局，因而此方法效率較局。4、將猜測方向的另一方向的前幾條指令預取到緩沖器中，當猜不中時，力口 速回頭速度。125、簡述處理機-本地存儲器構形的特點。參考答案每個存儲器模塊設兩個端口，一個連

43、接到 PMIN上，另一個連接到相應的本地 處理機上。該方式加強了每個處理機對本地存儲器的訪問能力，減少因頻繁 的處理機-存儲器互連網絡開關轉接耗費的時間，縮短處理機與本地存儲器之 間連線的長度。當處理機需要訪問的數據在本地存儲器中時，巾接通過處 理機和本地存儲器連線進行訪問，不需要通過PMIN進行；若需要訪問到其他存儲器模塊時，才通過PMIN進行。126、為什么當處理機有自己的cache時，需要按二維方式構造存儲器?參考答案當處理機擁啟自己的cache時，主存的低位交叉編址可能使 cache中母塊信 息被分散到不同的存儲器模塊中，增加了數據傳輸時間。當采用二維方式構 造存儲器后，由于cache

44、按塊進行存取。因向cache的一塊口直接存入一維 結構中的一列，這樣在進行信息塊傳送時，只需要訪問一列中的存儲器即 可。由于該列中各個存儲器可并行訪問，srn可加快信息的訪問速度。127、簡述虛擬存儲器的基本思想。參考答案虛擬存儲器中的外存作為基本存儲器，存放執行中的程序和數據。為每個進程 分配一個獨立的邏輯空間（虛擬空間），在這個空間中每條指令和數據都分配 一個邏輯地址（虛擬地址），指令與指令、指令與數據的訪問關系用邏輯地址 來表達。指令和數據在被訪問到時被調入內存，相應的從邏輯地址到物理地址 （主存地址）的映射被建立，然后按照這種映射關系在指令運行時把邏輯地址 轉化成物理地址，實現實際的訪

45、問。128、模擬與仿真的區別是什么?參考答案1、模擬用機器語言程序解釋實現軟件移植的方法稱為模擬 （simulation）。進行模擬的機器為宿主機，被模擬的機器為虛擬機。需要模擬包括虛擬機的機器語言、存儲體系、I/O系統、控制臺操作等。模擬程序編制復雜費時，運行時需要由宿主機的機器指令解釋，運行速度低，只適用于移植運行時間短，次數少等場合。2、仿真用微程序直接解釋另一種機器指令系統的方法稱為仿真。進行仿真的機器為宿主機，被仿真的機器為目標機。仿真所用的解釋程序為仿真微程序。需要仿真包括虛擬機的機器諦言、存儲體系、I/O系統、控制臺操作等。當兩 種機器結構差別較大時，很難依靠仿真實現軟件移植。3

46、、區別仿真和模擬的主要區別在于解釋所用的語言：仿真用微程序解釋，解釋程序在控存中；模擬適用機器諦言程序解釋，解釋程序在主存中。4、共同點兩者必須將虛擬機或目標機的系統結構和指令系統設計到的結構映射到宿主 機上。實際應用時，可利用兩種方法并用：易于仿真的機器指令可采用仿真 提高速度，不易仿真的指令可采用模擬。129、怎樣理解多端口存儲器對訪存沖突問題的解決?參考答案多端口存儲器形式中，每個存儲器模塊有多個訪問端口，將交叉開關矩陣中 的控制、轉換和優先級仲裁邏輯分別移到相應存儲器模塊的接口中。每個存儲器模塊的相應端口連接在每個端口負責處理一個處理機P或I/O通道的訪存請求。每個存儲器模塊按照對其各

47、個端口指定的優先級來分解訪問 沖突。這樣，當不同端口有訪存請求時，可根據各個端口預先的優先級設置 決定哪個端口的請求獲準。當同一端口有訪存請求時，即多個相同設備對同 一存儲器的訪問，由于端口處有優先級仲裁邏輯，同樣可決定該端口最終由 哪個設備獲得。130、簡述發生流水線全局相關時，加快短循環程序的處理解決的主要方法。參考答案將長度小于指令緩沖器容量的短循環程序一次性放入指令緩沖器內，暫停取 指，減少訪主存重復取指次數；循環出口的條件轉移指令包猜測循環分支， 減少因條件分支造成流水線斷流的機會。131、為什么矩陣的并行加法運算必須將運算雙方的相應分量置于局部存儲器的同一單元參考答案由于矩陣相加的

48、特點是各個矩陣各個對應分量之間相加，不對應分量之間不 做任何操作。也就是說，同一個矩陣分量可執行相同的操作。而將對應分量 置于同一局部存儲器的同一單元，則在執行加法操作時可以省去尋址操作， 這樣可以提高并行算法的效率。132、如何理解并行處理機采用資源重復而不是時間重復方式提高解題速度參考答案并行處理機擁啟多個處理單元，多個處理單元在同一指令的控制下執行相同 的操作。并行處理將相同的操作分解到多個處理單元上運算，充分利用了處 理單元數量多的優勢。而流水方式是將指令的不同執行階段重疊并行進行， 主要是提高指令解釋的并行度，其增加的硬件數量較少。133、 簡述cache替換算法的堆棧法工作過程。參

49、考答案算法的工作過程如下：1、每次把剛好訪問的cache塊號與堆棧中保存的已訪問的各個塊號相聯比 較；2、如果沒有相符的，將塊號壓入堆棧，成為棧頂，原堆棧中各項塊號順次 下移；3、相符，把堆棧中存放此塊號取出再壓棧，成為新的棧頂，原堆棧中各項 塊號順次下移；4、當堆棧裝滿發生塊失效時,棧頂存放的塊號就作為被替換的塊號。134、簡述段式虛擬存儲器的地址轉換過程。參考答案1.由基號/程序號找到該用戶對應的段表基址寄存器；2.從段表基址寄存器中讀出段表的起始地址；3.把段表起始地址與多用戶虛地址中段號相加得到該段在段表中的地址；4.如果該段的裝入位為1,則把段表中給出的該段的起始地址與段內偏移D相加

50、就能得到主存實地址。135、簡述多處理機中不帶專用cache的結構特點參考答案處理機之間通過中斷信號互連網絡ISIN實現各個處理機之間通過中斷信號實 現進程同步。處理機之間通過I/O-處理機互連網絡-IOPIN實現與I/O通道的 連接。其中的ULM為非映象局部存儲器，MMfe存儲器映象。處理機通過處理 機/存儲器互連網絡PMIN與共享存儲器模塊進行連接。各個模塊在一個存儲 周期只響應一臺處理機的訪存請求。MMffl于將處理機的訪存地址映象到局部存儲器、專用cache或主存模塊。136、怎樣理解任務粒度與多處理機性能和效率的關系?參考答案任務粒度太小，相當于對一個任務或作業劃分過細，使得任務中相

51、互聯系比 較緊密的部分被分到不同的小任務中。因而任務執行時，各個小任務之間的 通信將會增加，使得多處理機之間的輔助開銷增加，降低了效率。而任務粒 度較大，又會使能夠并行執行的部分被分配到一個處理機上，不能并行執 行，同樣降低了多處理機性能和效率。137、為什么進行軟件移植?參考答案軟件的成本越來越高，需要重新分配軟、硬件功能，對應有的成熟的、證明 無誤的軟件應當保留，避免由于軟件的修改和重新設計帶來的經濟上的不合 算。138、簡述發生流水線中斷時，精確斷點法的基本思想參考答案無論指令i在流水線的哪一段發生中斷，中斷處理程序現場對應于指令i ,指令i后流入流水線的指令的原有現場都能恢復。需要設置

52、很多的后援寄存器，保證各條指令的原有現場都能保存和恢復。139、簡述頁式虛擬存儲器中虛地址與輔存實地址轉換過程。參考答案當進行虛地址到輔存地址的轉換時，首先通過用戶號獲得該程序的外頁表位 置；然后通過多用戶虛地址中的虛頁號查外頁表中對應行。若該行裝入位為 1,則其中的輔存實地址就是該虛頁對應的輔存地址。140、為什么緊耦合多處理機要采用多體交叉存儲器參考答案多體交叉存儲器中，存儲器包括多個可獨立并行工作的存儲體。通過高位和 低位交叉編址，可將數據分散到不同的存儲體中。這樣，不同的處理機在訪 問所需要的數據時，可訪問不同的存儲體，避免不同處理機對同一存儲體訪 問時引起的訪問沖突。141、對于Cache中的副本與主存儲器中的內容能否保持一致，是C