山大网络教育计算机系统结构模拟试卷1

模拟试卷 1一、名词解释1. 系统结构是对计算机系统中各种机器级之间界面的划分和定义，以及对各级界面上、下 的功能进行分配。2. SIMD：(Single Instruction Multiple Data，单指令多数据流)能够复制多个操作数，并把它们打包在大型寄存器的一组指令集3. 资源共享：网络资源是利用计算机系统通过通信设备传播和网络软件管理的信息资源 就是通过网络可以利用的资源,比如: 网站提供的可供用户下载的资料或文件 共享资源就是分享使用网络资源或是 电脑资源,将一些资源或者信息的使用权或知情权与其他人共同拥有,有时也包括产权 4. Cache：高速缓冲存储器，比主存储器体积小但速度快，用于保有从主存储器得到指令的副本——很可能在下一步为处理器所需——的专用缓冲器。5. 模拟：用机器语言程序实现软件移植的方法。二、选择1. Cache 是介于 CPU 和( C )之间的小容量存储器，能高速地向 CPU 提供指令和数据，从而加快程序的执行速度。A.寄存器 B.DRAM C.主存 D.硬盘2. 并行性开发的途径为时间重叠、资源共享和( C )等。CA.时间并行 B.资源分布 C.资源重复 D.时间并发3. 冯•诺依曼型计算机的设计思想是( C )。A.存储数据并按地址顺序执行 B.存储程序并按地址逆序执行C.存储程序并按地址顺序执行 D.存储程序并乱序执行4. 在计算机系统的层次结构中，属于硬件级的是( D )。A.应用语言级 B.高级语言级 C.汇编语言级 D.机器语言级5. 消除流水线性能瓶颈的方法：瓶颈段细分和( B )。A.瓶颈段串联 B.瓶颈段并联 C.瓶颈段拆分 D.瓶颈段流水三、简答 1. 试述现代计算机系统的多级层次结构。2. 试述 RISC 设计的基本原则和采用的技术。3. 试述全相联映像与直接映像的含义及区别。四、论述 CPU 写 Cache 时内容不一致现象，有那两种解决方法？各自的优缺点是什么？【解】有两种方法：写回法(抵触修改法)：是在 CPU 执行写操作时，信息只写入 Cache，仅当需要被替换时，才将已被写入过的 Cache 块先送回主存，然后再调入新块。写直达法(直达法)：利用 Cache-主存存储层次在处理机和主存之间的直接通路，每当处理机写入 Cache 的同时，也通过此通路直接写入主存。在可靠性上，写直达法优于写回法；在与主存的通信量上，写回法少于写直达法；在控制的复杂性上，写直达法比写回法简单；在硬件实现的代价上，写回法要比写直达法好。五、计算 某模型机由 8 条指令，使用频度为0.3 0.3 0.2 0.1 0.05 0.02 0.02 0.01试分别用 Huffmann 编码和扩展编码对其操作码进行编码，限定扩展编码只能做两种长度，则它们的编码长度比定长操作码的长度减少多少？【解】0 . 0 10 . 0 30 . 30 . 30 . 20 . 10 . 0 50 . 0 20 . 0 20 . 0 50 . 10 . 0 10 . 20 . 411 01010101011 00I 8 I 7 I 6 I 5 I 4 I 3 I 2 I 1频度 Huffman 长度 扩展 长度I1 0.3 00 2 00 2I2 0.3 01 2 01 2I3 0.2 10 2 10 2I4 0.1 110 3 11000 5I5 0.05 1110 4 11001 5I6 0.02 11110 5 11010 5I7 0.02 111110 6 11011 5I8 0.01 111111 6 11100 5定长编码长度：3Huffman 长度：(0.3+0.3+0.2)*2 + 0.1*3 + 0.05*4 + 0.02*5 + 0.02*6 + 0.01*6 = 2.38长度减少 3-2.38=0.62扩展编码长度： (0.3+0.3+0.2)*2 + (0.1 + 0.05 + 0.02 + 0.02 +0.01) * 5 = 2.6 长度减少 3-2.6=0.4