【MOOC】计算机系统结构-华中科技大学 中国大学慕课MOOC答案

【MOOC】计算机系统结构-华中科技大学中国大学慕课MOOC答案1.1随堂测试1、【单选题】JohnL.Hennessy和DavidA.Patterson在他们的专著中提出的系统结构定义不包括以下哪个方面(单选)本题答案：【软件】2、【单选题】下列哪项是计算机设计中最重要的设计原则(单选)本题答案：【加快经常性事件】3、【单选题】计算机系统结构的经典定义是由Amdahl在1964年提出的：计算机系统结构是指（）所看到的计算机属性。本题答案：【传统机器级语言程序员】1.2随堂测试1、【单选题】以下关于图灵机的说法，正确的是（）(单选)本题答案：【图灵机是一种抽象计算模型】2、【单选题】采用冯?诺依曼结构的计算机CPU中，（）不仅要保证指令的正确执行，还要能处理异常事件(单选)本题答案：【控制器】3、【单选题】以下关于摩尔定律的说法，正确的是（）(单选)本题答案：【摩尔定律是戈登·摩尔(GordonMoore)对集成电路芯片上集成的晶体管数目的预测】1.3随堂测试1、【单选题】以下关于计算机系统设计的表述，哪个是错误的（）本题答案：【近二十年来，计算机系统设计的关注点基本没有变化】2、【单选题】衡量计算机系统设计是否优化的最通用的标准包括性能和（）(单选)本题答案：【价格】3、【单选题】美国德克萨斯大学奥斯汀分校（）教授将将计算机系统架构师的任务概括为四个方面：向后看、向前看、向上看和向下看。本题答案：【YalePatt】1.4随堂测试1、【单选题】以下关于加快经常性事件原理的表述，说法正确的是（）。本题答案：【对经常发生的事件应该分配更多的资源。】2、【单选题】RISC的特征不包括（）。本题答案：【简洁的软件代码】3、【单选题】CPUCache利用（），将频繁访问的数据存储在高速缓存中，使数据的访问速度与处理器速度匹配。本题答案：【局部性原理】1.5随堂测试1、【单选题】以下关于Amdahl定律的描述，说法错误的是（）。本题答案：【系统的加速比和部件加速比紧密相关，随着部件加速比的提升而线性提升。】2、【单选题】假设某系统中一组件的处理时间占总运行时间的60%，若使该组件的处理速度提高至原来的5倍，则根据Amdahl定律，整个系统的处理速度可提高至原来的（）倍。本题答案：【1.923】3、【单选题】如果某程序30%的执行时间是可以加速的，若加速比是2，那么由Amdahl定律得到系统的加速比为（）本题答案：【1.18】1.6随堂测试1、【单选题】根据CPU性能公式，CPU的性能取决于三个参数：（）、CPI和IC。本题答案：【时钟周期时间】2、【单选题】以下关于CPU性能公式的相关描述，说法错误的是（）。本题答案：【CPU时钟频率取决于计算机组成和编译技术。】3、【单选题】某程序在一台时钟频率为2GHz的计算机A上运行需要10秒。现在将设计一台计算机B，希望将运行时间缩短为6秒。计算机的设计者采用的方法是提高时钟频率，但这会影响CPU其余部分的设计，使计算机B运行该程序时需要相当于计算机A的1.2倍的时钟周期数。那么计算机设计者应该将时钟频率提高到（）。本题答案：【4GHz】1.7随堂测试1、【单选题】以下关于程序的局部性原理的描述，（）是错误的。本题答案：【代码访问的局部性弱于数据访问的局部性。】2、【单选题】在执行一段对数组成员求和的循环代码时，以下说法最合适的是（）。本题答案：【既会体现出数据访问的时间局部性和空间局部性，也会体现出代码访问的时间局部性和空间局部性。】3、【单选题】计算机系统设计的定量原理不包括（）。本题答案：【摩尔定律】1.8随堂测试1、【单选题】从处理数据的角度来看，并行性等级从低到高可分为（）。本题答案：【字串位串、字串位并、字并位串、全并行】2、【单选题】从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高排列顺序正确的是（）。本题答案：【指令级并行、线程级并行、过程级并行、程序级并行】3、【单选题】在发展高性能单处理机过程中，起主导作用的是（）。本题答案：【时间重叠】1.9随堂测试1、【单选题】关于计算机系统的性能指标：执行时间和吞吐率，下列说法错误的是（）本题答案：【执行时间短意味着吞吐率高。】2、【单选题】数据中心的可用性要达到六个九，这意味着每年的不可用时间约为（）。本题答案：【32秒】3、【单选题】为了全面测试计算机系统在各方面的处理性能，通常会采用一整套测试程序，以下说法错误的是（）。本题答案：【SPEC提供的最新的测试处理器性能的套件是SPEC2016。】1.10随堂测试1、【单选题】冯?诺依曼结构计算机由运算器、（）、存储器、输入设备和输出设备5部分构成。本题答案：【控制器】2、【单选题】与冯?诺依曼结构相比，现代的计算机系统结构已经发生了很大的变化，占主流地位的是（）。本题答案：【改进的冯?诺依曼结构计算机】3、【单选题】对输入/输出方式的改进主要思想是将I/O管理工作从CPU中分离出来，按照CPU干预的程度由低到高排序是（）。本题答案：【I/O处理机，DMA，程序中断，程序等待。】1.11随堂测试1、【单选题】（）属于第一代计算机。本题答案：【ENIAC】2、【单选题】请选择最合适的一项：（）的飞速发展使得系统结构的创新得以实现。本题答案：【器件技术】3、【单选题】关于计算机技术的发展，以下说法不够准确的是（）。本题答案：【由于技术的发展，目前的通用计算机已能很好地满足各种重要领域的应用需求。】第一章章节测试1、【单选题】在计算机系统中，某一功能的处理时间为整个系统运行时间的50%，如果要使整个系统的性能提高到原来的1.6倍，则该功能的处理速度应加快（）倍本题答案：【4】2、【单选题】对系统程序员不透明的是（）（单选）本题答案：【虚拟存储器】3、【单选题】下列存储器中访问速度最慢的是（）（单选）本题答案：【Flash】4、【单选题】运行一个程序，如果可以使90%的程序并行处理，剩下10%的程序顺序处理。使用无限个处理器的最大加速是（）倍（单选）本题答案：【10】5、【单选题】在计算机系统结构设计中，提高软件功能实现的比例可()（单选）本题答案：【提高系统的灵活性】6、【单选题】虚拟机技术利用了（）的方法提高并行性和资源利用率（单选）本题答案：【资源共享】7、【单选题】CISC的特征包括（）(单选)本题答案：【简洁的软件代码】8、【单选题】冯?诺依曼结构计算机由（）、控制器、存储器、输入设备和输出设备5部分构成.(单选)本题答案：【运算器】9、【单选题】根据CPU性能公式，CPU的性能取决于三个参数：（）、CPI和IC(单选)本题答案：【时钟周期时间】10、【单选题】流水线技术是（）的典型实例(单选)本题答案：【时间重叠】11、【多选题】JohnL.Hennessy和DavidA.Patterson在他们的专著中提出系统结构囊括计算机设计的以下方面()(多选)本题答案：【指令系统结构#计算机组成#硬件】12、【多选题】计算机系统架构师的主要任务包括（）(多选)本题答案：【分析和评估现有的计算机系统设计方案#评估新的设计选择，推动技术的发展#理解重要问题，面向重要问题设计系统#预测和适应未来的技术，为未来的技术作设计】13、【多选题】下列技术中，（）利用了加快经常性事件原理(多选)本题答案：【RISC#CISC#CPUCache#页表缓冲TLB】14、【多选题】计算机系统中提高并行性的主要途径有（）(多选)本题答案：【时间重叠#资源重复#资源共享】15、【多选题】冯?诺依曼结构的主要特点包括（）(多选)本题答案：【计算机以运算器为中心#在存储器中，指令和数据同等对待#存储器是按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的】16、【填空题】在一台服务器上运行一段I/O密集型基准测试程序，该测试程序共有3,000,000条指令，运行时间为5毫秒，其中CPU时间占20%，I/O时间占80%。为提高性能，将服务器CPU从1.5GHz升级为3GHz，服务器内存和磁盘升级为访问速度更快的内存和固态硬盘，使得I/O访问速度提高至原来的4倍；升级后，该服务器运行同一段基准测试程序的执行时间为毫秒。本题答案：【1.5##%_YZPRLFH_%##1.50】17、【填空题】某计算机系统中A、B、C三个功能模块的处理时间分别占整个系统运行时间的20%，20%和32%。若将A、B、C三个功能模块的处理速度分别提高到原来的10倍、5倍和2倍，则整个系统的性能会提高到原来的倍。本题答案：【2##%_YZPRLFH_%##2.0##%_YZPRLFH_%##2.00】18、【填空题】一台1600MHz计算机执行测试程序，指令类型、执行数量和平均时钟周期数如下本题答案：【4##%_YZPRLFH_%##4.0##%_YZPRLFH_%##4.00】随堂测验2.11、【单选题】用某个寄存器中内容作为操作数的寻址方式称为____。本题答案：【寄存器直接寻址】2、【单选题】指令系统采用不同寻址方式的目的是_____。本题答案：【缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性】3、【单选题】下列关于指令系统说法错误的是_____。本题答案：【具有相同指令系统的计算机其硬件结构必然相同】随堂测验2.21、【单选题】以下有关RISC的描述正确的是_____。本题答案：【RISC的主要目标是减少指令系统的指令数，提高指令执行效率。】2、【单选题】以下关于RISC与CISC的描述错误的是_____。本题答案：【因为RISC指令系统只实现了最常用的简单指令，所以采用RISC指令系统的计算机无法像CISC计算机一样完成复杂的计算任务。】3、【单选题】下列不能反映RISC特征的是___。本题答案：【使用微程序控制器】随堂测验2.31、【单选题】下列不属于I类型MIPS指令的是_____。本题答案：【ALU指令】2、【单选题】关于MIPS指令系统说法错误的是____。本题答案：【三种类型的MIPS指令操作码长度各不相同】3、【单选题】下列处理器兼容MIPS指令系统的是____。本题答案：【龙芯】第二章单元测试1、【单选题】下列与指令字长无关的是____。本题答案：【数据总线宽度】2、【单选题】某机器字长为16位，存储器按字编址，对于双字长指令而言，取得指令后PC的值自动加____。本题答案：【2】3、【单选题】在一个定长操作码的指令系统中，假设指令字长为16位，操作数地址码为6位，指令包含有零地址、一地址和二地址三种格式。若零地址指令有3种，一地址指令有5种，则二地址指令最多有____种。本题答案：【8】4、【单选题】在堆栈型指令中，SP的作用是_____。本题答案：【给出栈顶元素的有效地址】5、【单选题】要从主存单元中取得操作数，可采用____。本题答案：【直接寻址、寄存器间接寻址】6、【单选题】关于MIPS指令系统描述正确的是____。本题答案：【操作码长度固定不变】7、【单选题】采用直接寻址，操作数在_____。本题答案：【主存】8、【单选题】下列MIPS指令中属于R型指令的是_____。本题答案：【ADD指令】9、【多选题】设计指令格式时应考虑的因素包括________。本题答案：【操作的类型数量#操作数的个数#操作数的类型#寻址方式】10、【多选题】以下关于RISC的描述正确的有_______。本题答案：【指令长度固定，指令格式与寻址方式少#指令执行的CPI较小#通常采用硬布线逻辑实现以提高指令执行速度】11、【多选题】以下属于RISC指令系统的有：_______。本题答案：【ARM#MIPS#PowerPC】12、【多选题】RISC执行程序的速度比CISC要快的原因有_______。本题答案：【RISC的指令平均执行周期数较少#单条指令功能简单，大多采用硬连逻辑实现】13、【填空题】设寄存器R=1000，地址1000处的值为2000，2000处的值为3000，PC的值为4000，用相对寻址方式，-2000（PC）对应的操作数是______。本题答案：【3000】14、【填空题】立即寻址方式下获得操作数需要访问主存___次。本题答案：【0】15、【填空题】直接寻址方式下获得操作数需要访问主存___次本题答案：【1】16、【填空题】某台MIPS计算机，程序计数器为PC的值为0xf0003478，无条件相对转移指令“J10(h)”，则该指令转移的目标地址为0x______。（用十六进制表示）本题答案：【f0000040##%_YZPRLFH_%##F0000040】3.1流水线的基本概念测验1、【单选题】流水线的每个子过程不能称为()?本题答案：【位。】2、【单选题】关于流水线，以下说法正确的是()?本题答案：【使用流水线技术可能导致单个任务的执行时间变长】3、【单选题】关于流水线分类，以下说法错误的是()?本题答案：【单功能流水线可分为静态与动态流水线】3.2流水线的性能指标（1）测试1、【单选题】以下哪个指标不是评价流水线性能的常用指标()?本题答案：【功耗】2、【单选题】各流水段的执行时间并不完全相等的流水线中，最大吞吐率受限于()?本题答案：【瓶颈段的执行时长】3、【单选题】关于流水线的瓶颈段，以下说法错误的是()?本题答案：【没有技术能够消除流水线中的瓶颈段对性能的影响】3.3流水线的性能指标（2）测试1、【单选题】在流水线各段执行时间均等的情况下，我们可以发现，效率实际上等于与任意一段的执行时间的乘积本题答案：【吞吐率】2、【单选题】关于流水线效率，以下说法正确的是本题答案：【对于各段时间不完全相等的流水线，当单个任务的执行时间一定，且段数一定时，若流水线的瓶颈段执行时间越短，则流水线的最高效率越高】3、【单选题】以下哪个原因不会导致静态多功能流水线性能下降？本题答案：【Cache命中】3.4单功能非线性流水线的调度测试1、【单选题】单功能非线性流水线中，已知任务会在2、7、8三个时钟周期流经某功能段，那么这条流水线的非禁止启动距离可能是以下哪个？本题答案：【3】2、【单选题】以下关于禁止表与预约表的说法，哪种是错误的？本题答案：【对于一条8段单功能非线性流水线，禁止表的元素个数最多是9】3、【单选题】对于某单功能非线性流水线，假设其存在的调度方案如下，那么那种方案是最优调度方案？本题答案：【（3，4）】3.5相关测试1、【单选题】相关不包括以下哪一种：本题答案：【输入相关】2、【单选题】以下关于数据相关说法错误的是本题答案：【相关一定会转化为冲突】3、【单选题】以下哪种相关不能通过寄存器换名技术消除？本题答案：【XORR5,R2,R3XORR4,R5,R6】流水线冲突（1）测试1、【单选题】以下哪种冲突不属于流水线冲突：本题答案：【条件冲突】2、【单选题】关于结构冲突，以下哪种说法是错误的？本题答案：【结构冲突必须消除】3、【单选题】以下那种说法是错误的？本题答案：【输出相关可能造成读后写冲突】3.7流水线冲突（2）测试1、【单选题】以下哪种方法不能用于编译器中以缓解控制冲突？本题答案：【忽略分支】2、【单选题】关于控制冲突，以下哪种说法是错误的？本题答案：【总是预测分支成功能够消除所有控制冲突延迟】3、【单选题】以下哪种不是常见的延迟分支方法？本题答案：【从其他程序调度】3.8流水线的实现（1）测试1、【单选题】经典五段流水线的指令是哪个周期取到指令寄存器中的？本题答案：【IF】2、【单选题】理论上，以下哪个选项不会影响分支指令性能？本题答案：【分支成功时，分支指令后续指令的处理】3、【单选题】以下哪种结构能够避免取指与访问操作数之间的访存冲突？本题答案：【哈弗结构】3.9流水线的实现（2）测试1、【单选题】以下哪种寄存器不是流水线中的常见寄存器？本题答案：【MEM】2、【单选题】关于MIPS流水线寄存器的功能描述，以下哪个是错误的？本题答案：【Cond寄存器用于存放立即数的符号位】3、【单选题】以下哪些情况不可能导致Load互锁？本题答案：【当ID/EX中的操作码是Load，且IF/ID中的操作码是立即数型Jump时】第三章流水线技术测试1、【单选题】关于流水线分类，以下说法正确的是（）？本题答案：【流水线可分为部件级、处理机级与处理机间流水线】2、【单选题】以下哪个指标是评价流水线性能的常用指标？本题答案：【效率】3、【单选题】各流水段的执行时间完全相等的流水线中，最大吞吐率受限于（）？本题答案：【任一功能段的执行时长】4、【单选题】以下哪个原因不会导致动态多功能流水线性能下降？本题答案：【功能切换开销】5、【单选题】对于某单功能非线性流水线，假设其存在的调度方案如下，那么那种方案是最优调度方案？本题答案：【（3，5）】6、【单选题】以下关于数据相关说法正确的是：本题答案：【同样的相关在某些流水线中会导致冲突，在另一些流水线种不会导致冲突】7、【单选题】以下哪种相关不会导致数据冲突？本题答案：【输入相关】8、【单选题】以下哪种方法可以用于编译器中以缓解控制冲突（降低控制冲突带来的延迟）？本题答案：【延迟分支】9、【单选题】经典五段流水线的访存指令是哪个周期访问数据存储器的？本题答案：【MEM】10、【单选题】以下哪种寄存器是流水线中的常见寄存器？本题答案：【PC】11、【多选题】关于流水线分类，以下说法正确的是本题答案：【流水线可分为单功能与多功能流水线#流水线可分为顺序与乱序流水线#流水线可分为线性与非线性流水线#多功能流水线可分为静态与动态流水线】12、【多选题】以下哪些指标是评价流水线性能的常用指标？本题答案：【吞吐率#加速比】13、【多选题】以下哪些是常见的相关类型？本题答案：【数据相关#反相关#名相关】14、【多选题】以下哪些是常见的流水线冲突？本题答案：【数据冲突#控制冲突】15、【多选题】以下哪些是经典五段MIPS顺序流水线的功能段？本题答案：【EX#MEM】16、【填空题】本题答案：【3.57】17、【填空题】本题答案：【0.43】18、【填空题】本题答案：【1.79】19、【填空题】如图所示，一条可执行乘法与加法操作的6段动态多功能流水线，其乘法功能由1、4、5、6段完成，其加法功能由1、2、3、6段完成。假设其第2段执行时间为2Δt，其它各段执行时间均为Δt，流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水寄存器中。那么在执行以下计算任务(a1*b1)+(a2*b2)+(a3*b3)+(a4*b4)时，其实际效率最高为___________。（精确到小数点后2位）本题答案：【0.30】20、【填空题】本题答案：【0.29】4.1指令级并行的概念测试1、【单选题】以下哪种冲突不会引起流水线停顿？本题答案：【域名冲突】2、【单选题】关于流水线的相关与冲突，以下说法正确的是本题答案：【相关是程序属性，与流水线结构无关】3、【单选题】以下关于指令级并行的说法，哪种是错误的？本题答案：【实际系统中，基于硬件的动态方法与基于软件的静态方法不能混用】4.2指令的动态调度测试1、【单选题】关于指令的执行顺序，以下哪种说法是错误的？本题答案：【指令的乱序执行可以消除分支指令带来的延迟】2、【单选题】关于顺序流水线中的冲突，以下哪种说法是错误的？本题答案：【顺序流水线中不会发生写后读冲突】3、【单选题】以下哪种关于寄存器换名技术的说法是错误的？本题答案：【写后读冲突可以通过寄存器换名技术解决】4.3动态分支预测技术测试1、【单选题】关于分支预测，以下哪种说法是错误的？本题答案：【分支预测不能在运行时开展】2、【单选题】以下关于分支历史表说法错误的是？本题答案：【在五段经典MIPS流水线中，BHT可以减少分支延迟】3、【单选题】关于无改进的分支目标缓冲器（BTB）的延迟，以下说法错误的是？本题答案：【当BTB未能识别分支指令，且分支实际成功时，分支延迟被减到0个时钟周期】4、【单选题】以下关于分支目标缓冲器的说法，哪种是错误的？本题答案：【分支目标缓冲器中需要保存分支成功与分支失败的转移地址】4.4多指令流出技术测试1、【单选题】关于多指令流出技术，以下哪种说法是错误的？本题答案：【超流水处理机的发展只体现在理论上，而并未应用于实际产品中】2、【单选题】以下哪种处理机不是多流出的？本题答案：【超频经典五段MIPS处理机】4.5指令调度与循环展开测试1、【单选题】关于基于软件的静态指令级并行开发方法，以下哪种说法是错误的？本题答案：【循环展开比指令调度的适用范围更广】2、【单选题】以下关于循环展开，哪种说法是错误的？本题答案：【循环展开可以消除所有的停顿】3、【单选题】在多次循环展开的过程中，为了保证程序的正确性，且尽可能减少流水线停顿与无关指令，以下哪个步骤不是必要的？本题答案：【从循环外调度指令到循环中】第四章指令级并行单元测试1、【单选题】以下关于指令级并行的说法，哪种是正确的？本题答案：【基于硬件的动态方法与基于软件的静态方法是互为补充的关系】2、【单选题】经典5段MIPS流水线中可能发生以下哪种冲突？本题答案：【写后读冲突】3、【单选题】寄存器换名技术常用于解决哪类相关引起的冲突？本题答案：【名相关】4、【单选题】相较于经典5段MIPS流水线，乱序流水线可能会存在哪种新的冲突？本题答案：【写后写冲突】5、【单选题】以下关于分支历史表说法正确的是？本题答案：【使用2位分支历史表的原因是其性能足够好且硬件开销较低】6、【单选题】理想访存延迟情况下，以下关于分支目标缓冲器说法正确的是？本题答案：【在预测正确且分支成功时，分支目标缓冲器能够降低分支延迟】7、【单选题】以下哪种方法不能够进一步改善基本分支目标缓冲器性能？本题答案：【保存分支成功与分支失败的转移地址】8、【单选题】关于多指令流出技术，以下哪种说法是正确的？本题答案：【理论上，同一时钟周期内，超流水处理机的指令是分时流出的】9、【单选题】关于指令调度与循环展开，以下哪种说法是正确的？本题答案：【循环展开是以指令调度为基础的】10、【单选题】相对于指令调度而言，循环展开一般会引入以下哪种额外缺点？本题答案：【程序的指令总数变多】11、【多选题】以下哪些方法可以直接消除相关影响？本题答案：【保持相关，但避免发生冲突#通过代码变换，消除相关】12、【多选题】以下哪些关于寄存器换名技术的说法是正确的？本题答案：【读后写冲突可以通过寄存器换名技术解决#程序编译时，多会运用寄存器换名技术#写后写冲突可以通过寄存器换名技术解决】13、【多选题】相对于分支历史表，无任何改进的分支目标缓冲器有哪些优点？本题答案：【在五段经典MIPS流水线中，也可能减小分支开销#更早的预测分支是否成功】14、【多选题】以下哪些处理机是多流出的？本题答案：【超流水处理机#超标量处理机#超长指令字处理机】15、【多选题】相比于单纯的指令调度，循环展开的额外优缺点有哪些？本题答案：【程序包含的指令总数增加#程序可能会使用到更多的寄存器#程序中的指令有了更大的调度空间#程序中的分支指令数会减少】16、【填空题】假设分支目标缓冲的命中率为95%，程序中无条件转移指令的比例为5%，没有无条件转移指令的程序的CPI值为1。假设分支目标缓冲中包含分支目标指令，允许无条件转移指令进入分支目标缓冲，则程序的CPI值为。假设原来的CPI=1.2。（精确到小数点后2位）本题答案：【1.01】17、【填空题】假设有一条长流水线，仅仅对条件转移指令使用分支目标缓冲。假设分支预测错误的开销为4个时钟周期，缓冲不命中的开销为3个时钟周期。假设命中率为95%，预测精度为95%，分支频率为10%，没有分支的基本CPI为1。程序执行的CPI为。（精确到小数点后2位）本题答案：【1.03】18、【填空题】设指令流水线由取指令、分析指令和执行指令3个部件构成,每个部件△t，连续20条指令，ILP为4的超标量流水线相对标量流水处理机（普通三段流水线）的加速比为。（精确到小数点后2位）本题答案：【3.14】19、【填空题】本题答案：【2】20、【填空题】本题答案：【14】5.1随堂测验1、【单选题】目前存储系统中的主要矛盾是（）。本题答案：【处理器与存储器的速度存在差异】2、【单选题】下面哪个不是存储需求的主要指标（）本题答案：【低能耗】3、【单选题】存储的本质是（）本题答案：【信息跨域时间的传递】5.2随堂测验1、【单选题】假设在一个多级存储系统M1、M2,…Mn中，存储容量分别是S1、S2、…、Sn，访问时间分别是T1、T2、…、Tn。平均每位价格分别是C1、C2、…、Cn。下面说法错误的是（）。本题答案：【C1C2...Cn】2、【单选题】在一个多级存储系统M1、M2,…Mn中。下面关于存储系统期望达到的目标说法错误的是（）。本题答案：【整个存储系统的访问时间应该接近于Mn的访问时间；】3、【单选题】假设在一个两级存储系统中，M1的访问时间为T1，命中率为H；M2的访问时间为T2，从M2传送一个信息块到M1所需的时间为TB。则整个存储系统的平均访问时间是（）。本题答案：【T1+(1-H)*(T2+TB)】5.3随堂测验1、【单选题】在“主存-cache”存储体系中，下列说法正确的是（）本题答案：【除了cache容量和块的大小，地址相联方式和替换策略也会影响cache的命中率；】2、【单选题】采用指令cache与数据cache分离的主要目的是（）本题答案：【减少指令流水线中Cache的访问冲突。】3、【单选题】假设在某个计算机系统中，Cache容量为128K字节，数据块大小是16个字节，以主存块地址的低m位去选择Cache块，那么地址映像方式可能是以下哪种()本题答案：【二路组相联映像，m=12】5.4随堂测验1、【单选题】下列关于Cache的映像规则说法正确的是（）。本题答案：【采用全相联映像方式，主存中任意一个块都可以映射到Cache中任意一个块；】2、【单选题】某存储系统中，主存容量是Cache容量的4096倍，Cache被分为64个块。当主存地址和Cache地址采用直接映射的方式时，地址映射表的大小应为（）。（假设不考虑一致性维护和替换算法位）本题答案：【64*13bit；】3、【单选题】下列关于Cache的映像规则中，哪种映像规则的Cache利用率最高（）。本题答案：【全相联；】5.5随堂测验1、【单选题】程序执行时所需的块不能全部调入Cache，当某些块被替换后，如果又被重新访问，就会发生不命中。本题答案：【容量；】2、【单选题】增加Cache块大小能够减少不命中，但是可能增加不命中。本题答案：【强制性，冲突；】3、【单选题】按照预取数据所放的位置，可把编译器控制的预取分为和。本题答案：【寄存器预取，Cache预取；】5.6随堂测验1、【单选题】以下哪个不是通过减少cache不命中开销的方式来改进cache性能的方法。本题答案：【伪相联cache；】2、【单选题】考虑某两级cache，第一级为L1，第二级为L2，两级cache的全局不命中率分别是4%和2%，假设L2的命中时间是10个时钟周期，L2的不命中开销是100时钟周期，L1的命中时间是1个时钟周期，平均每条指令访存1.5次。问：每条指令的平均停顿时间是多少个时钟周期？本题答案：【3.6；】3、【单选题】下列对二级cache的描述错误的是（）。本题答案：【第二级cache的速度通常比访问内存的速度慢。】5.7随堂测验1、【单选题】以下关于Cache优化技术的叙述中，不能够减少命中时间的是（）。本题答案：【两级Cache；】2、【单选题】以下有关虚拟Cache技术的叙述中，错误的一项是（）。本题答案：【对于虚拟Cache，不需要考虑将虚拟地址像为物理地址。】3、【单选题】某虚拟Cache采用虚拟索引-物理标识方法，其主存页面大小为4KB，那么如果采用16路组相联映像，用虚拟索引最多可以对多大的Cache进行寻址（）。本题答案：【64KB；】5.8随堂测验1、【单选题】设主存每个分体的存储周期为2us，存储字长为4B，采用m个分体低位交叉编址。由于各种原因，主存实际带宽只能达到最大带宽的0.6倍，现要求主存实际带宽为4MB/s，主存分体数应取（）。本题答案：【4；】2、【单选题】并行主存系统不包括（）。本题答案：【单体单字存储器；】3、【单选题】一般情况下，下面哪种并行主存系统的访存效率最高（）。本题答案：【多体低位交叉存储器；】5.9随堂测验1、【单选题】TLB是TranslationLookasideBuffer的缩写，也常被称为。虚地址与TLB中项的映射方式有三种：直接映射方式、方式、组相联方式。本题答案：【快表，全相联；】2、【单选题】以下不属于虚拟存储器特点的是：本题答案：【对于应用程序员来说是不透明的；】3、【单选题】设主存容量为128MB，外存容量为10GB，计算机系统的地址寄存器有32位，那么虚拟存储器的最大容量是（）。本题答案：【4GB；】第五章单元测验1、【单选题】假设在一个两级存储系统中，M1的访问时间为T1，不命中率为F；M1的不命中开销为Tm，M2的访问时间为T2。则整个存储系统的平均访问时间是（）。本题答案：【T1+F*Tm;】2、【单选题】下列关于Cache的映像规则中，哪种映像规则的Cache的硬件实现最简单（）。本题答案：【直接映射；】3、【单选题】组相联Cache中，若太多的块映象到同一组中，则会出现该组中的某个块被别的块替换，然后又被重新访问的情况，这种情况属于不命中。本题答案：【冲突；】4、【单选题】增加Cache块大小能够减少不命中。本题答案：【强制性；】5、【单选题】考虑某两级cache，第一级为L1，第二级为L2，两级cache的全局不命中率分别是5%和1%，假设L2的命中时间是10个时钟周期，L2的不命中开销是100时钟周期，L1的命中时间是1个时钟周期，平均每条指令访存1.6次。问：每条指令的平均停顿时间是多少个时钟周期？（）本题答案：【2.4】6、【单选题】设主存每个分体的存储周期为2us，存储字长为4B，采用m个分体低位交叉编址。由于各种原因，主存实际带宽只能达到最大带宽的0.6倍，现要求主存实际带宽为6MB/s，主存分体数最少应取（）。本题答案：【5】7、【单选题】虚地址与TLB中项的映射方式有三种：直接映射方式、全相联方式、联方式。本题答案：【组相联；】8、【单选题】以下关于Cache优化技术的叙述中，能够减少命中时间的是（）。本题答案：【小而简单的Cache；】9、【单选题】下列关于Cache的映像规则说法正确的是（）。本题答案：【采用全相联映像方式，主存中任意一个块都可以映射到Cache中任意一个块；】10、【单选题】在一个多级存储系统M1、M2,…Mn中。下面关于存储系统期望达到的目标说法正确的是（）。本题答案：【整个存储系统的平均每位价格应该接近于Mn的平均每位价格;】11、【多选题】Cache技术基于的原理是（）。本题答案：【程序执行的局部性原理；#加快经常性事件原理；】12、【多选题】下列对二级cache的描述正确的是（）。本题答案：【第一级cache的速度会影响CPU的时钟频率。#第二级cache的速度只影响第一级的不命中开销。#第一级cache的速度通常比第二级cache的速度快。】13、【多选题】主存的主要访问性能指标：（）本题答案：【延迟#带宽】14、【多选题】并行主存系统包括（）本题答案：【多体交叉存储器#单体多字存储器】15、【多选题】以下哪些是通过减少cache不命中开销的方式来改进cache性能的方法？本题答案：【写缓冲合并；#请求字处理技术；#让读不命中优先于写；】16、【填空题】假设在某个计算机系统中，Cache容量为64K字节，数据块大小是32个字节，采用直接映象方式，那么以主存块地址的低位去选择Cache块。本题答案：【11】17、【填空题】某存储系统中，主存容量是Cache容量的4096倍，Cache被分为64个块。当主存地址和Cache地址采用直接映射的方式时，地址映射表中tag的长度应为位。本题答案：【12】18、【填空题】考虑某两级cache，第一级为L1，第二级为L2，两级cache的全局不命中率分别是5%和2%，假设L2的命中时间是10个时钟周期，L2的不命中开销是200时钟周期，L1的命中时间是1个时钟周期，平均每条指令访存1.4次。问：每条指令的平均停顿时间是个时钟周期？本题答案：【6.3】19、【填空题】某虚拟Cache采用虚拟索引-物理标识方法，其主存页面大小为4KB，那么如果采用4路组相联映像，用虚拟索引最多可以对KB的Cache进行寻址。本题答案：【16】20、【填空题】设主存容量为256MB，外存容量为100GB，计算机系统的地址寄存器有34位，那么虚拟存储器的最大容量是GB。本题答案：【16】随堂测验6.11、【单选题】下列不属于I/O系统的是____。本题答案：【CPUCache】2、【单选题】在I/O系统通用模型中，以下不属于缓冲器的功能的是_____。本题答案：【控制I/O设备】随堂测验6.21、【单选题】关于I/O吞吐率与响应时间之间的关系正确的描述是____。本题答案：【吞吐率反映单位时间内完成的I/O数量，响应时间则反映了完成一次I/O所花费的时间。】2、【单选题】下列措施中不一定能提高系统可靠性的是____。本题答案：【增加设备数量】3、【单选题】某计算机系统的可用性达5个9（即99.999%），则表明____。本题答案：【系统平均年宕机时间不超过5.25分钟】随堂测验6.31、【单选题】采用下面_____级别，在写数据计算校验时，不需要读取旧数据？本题答案：【RAID3】2、【单选题】在一个磁盘阵列系统中，有6个硬盘，请问配置____级别，系统可以容任意2盘失效而不丢失数据？本题答案：【RAID6】3、【单选题】在一个磁盘阵列系统中，有6个硬盘，请问配置_____级别，该系统的IO性能最好？本题答案：【RAID0】随堂测验6.41、【单选题】假定一个磁盘阵列RAID0，它的组成部件及MTTF如下：包含4个磁盘，每个磁盘的MTTF为800000小时；一个磁盘阵列控制器，其MTTF为400000小时；一个电源，其MTTF为400000小时；一个风扇，其MTTF为200000小时；一个网卡，其MTTF为200000小时。假定每个部件的生存周期服从指数分布，同时假定各个部件的故障是互相独立的，则这个系统的MTTF为_____本题答案：【50000小时】2、【单选题】假设每个磁盘的可靠度为90%，则由8个盘组成的RAID10系统的可靠度为____本题答案：【96.06%】3、【单选题】假设每个磁盘的可靠度为90%，则由8个盘组成的RAID01系统的可靠度为_____本题答案：【88.17%】第六章I/O系统单元测验1、【单选题】在I/O传输过程中，数据不经过CPU内部寄存器的输入输出方式是____。本题答案：【直接存储器访问方式】2、【单选题】采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个____的时间。本题答案：【存储周期】3、【单选题】下列措施中能提高系统可靠性的是____。本题答案：【采用并联系统】4、【单选题】关于RAID，下列表述正确的是____。本题答案：【RAID2级没有被工业界接受】5、【多选题】关于RAID10级，下列说法正确的是____。本题答案：【先构成若干RAID1，然后再由它们构成RAID0#RAID10与RAID1一样会损失一半的存储容量】6、【多选题】根据可用性计算公式，下列可提高系统可用性的措施有_____。本题答案：【采用高可靠系统，使MTTF增大#预测故障，提前更换即将故障设备，避免故障发生#自动发现并修复故障，降低平均修复时间#采用新技术加快故障修复速度】7、【多选题】实现盘阵列的方式主要有______。本题答案：【软件方式#阵列卡方式#子系统方式#专用存储服务器】8、【多选题】RAID5级与RAID3级相比，主要差别有_____。本题答案：【数据交叉存放的粒度不同，RAID3级采用细粒度交叉存储#校验数据信息存放位置不同，RAID3级采用独立的校验数据存储盘】9、【填空题】某网络存储系统由1个元数据服务器（MDS）、2个数据存储节点（DS）、1套网络系统（NET）构成，所有文件重复的存储在2个数据存储节点上。假设MDS的可靠度为0.9，单个DS的可靠度为0.9，NET的可靠度亦为0.9，则该网络存储系统的可靠度为_____。（保留小数点后3位）本题答案：【0.802】10、【填空题】由容量均为2TB的10块磁盘，若配置为RAID0级，则有效容量为______TB。本题答案：【20】11、【填空题】由容量均为3TB的10块磁盘，若配置为RAID1级，则有效容量为______TB。本题答案：【15】12、【填空题】由容量均为2TB的10块磁盘，若配置为RAID5级且有1个热备份盘，则有效容量为______TB。本题答案：【16】13、【填空题】由容量均为3TB的10块磁盘，若配置为RAID6级且有1个热备份盘，则有效容量为______TB。本题答案：【21】14、【填空题】由容量均为2TB的10块磁盘，若配置为RAID10级，则有效容量为______TB。本题答案：【10】7.1.1互连网络概念-随堂测试1、【单选题】关于互连网络以下说法正确的是：本题答案：【提高网络传输速度的主要措施包括改进网络物理器件性能、采用多单元并行传输方式。】2、【多选题】互连网络研究范畴包含以下哪些？本题答案：【片上网络#系统网络#局域网#广域网】3、【多选题】关于互连网络以下说法正确的是：本题答案：【互连网络是SIMD计算机和MIMD计算机的关键组成部分。#为了实现不同结点间的信息交换、传递和共享，互连网络需要支持置换、广播和选播功能。#互连网络与处理单元的连接模式有：处理单元和处理单元的连接，处理单元和存储单元的连接。】7.1.2随堂测试1、【单选题】关于互连网络结构，以下说法是合理的：本题答案：【网络直径是任意两个结点距离的最大值，网络直径越小越好。】2、【多选题】关于互连网络性能以下说法正确的是：本题答案：【网络传输时间取决于发送端数据包的大小和网络带宽。#选路时延随着收发结点间的距离增加而增加。#通信时延是双端内核开销、消息长度、通道带宽、交换时延、通路长度，以及网络负载量的函数。】3、【多选题】Intel志强多核处理器内部片上网络连接的节点包括：本题答案：【集成内存控制器#处理器核心#PCIe控制器】7.2互连函数-随堂测试1、【单选题】设8个处理器编号分别为0，1，2，…，7，用Cube2交换函数时，与第3号处理机相连的处理器编号是：本题答案：【7】2、【单选题】逆均匀洗牌置换互联函数得到连接的输出端地址是把输入端二进制做如下处理：本题答案：【循环右移一位】3、【单选题】64个结点的立方体网络的置换函数的个数是：本题答案：【6】7.3.1低维静态网络-随堂测试1、【单选题】网络规模均为16时，下面哪种结构类型的静态互连网络的直径最小？本题答案：【Illiac网络】2、【多选题】结构不对称的静态互连网络是：本题答案：【线性阵列#二叉胖树】3、【多选题】以下说法哪些是正确的？本题答案：【Illiac网络是一种带弦环，其直径小于同网络规模的双向环，但成本高于双向环?#线性阵列在不冲突的情况下，可以有多对结点并行同时传送数据。#PM2I互连网络是一种循环移数网络。#星形网络可靠性较差。】7.3.2超立方体和寻径-随堂测试1、【单选题】网络规模不断增长时，如果结点度随之增长，会带来网络系统成本和模块化等问题，可扩展性差。从这个角度看，带环k-立方体网络的扩展性______同维度的超立方体网络的扩展性。本题答案：【优于】2、【多选题】结构对称的静态互连网络是：本题答案：【2D环网#Illiac网#超立方体】3、【多选题】以下说法哪些是正确的：本题答案：【环形、网格、环网形、超立方体和Omega网络都是k元n-立方体网络系列的拓扑同构体。#全连接网络具有最小网络直径，但其硬件成本最高，可扩展性很差。#对于超立方体采用确定性寻径方法能根据源结点和目的节点预先唯一地确定一条步数最少的路径。】7.4.1总线和交叉开关-随堂测试1、【多选题】以下说法哪些是正确的：本题答案：【总线网络常被用来实现计算机系统中处理机模块、存储模块和外围设备等之间的互连。#总线结构简单、实现成本低，但带宽相对较窄，易成为系统瓶颈。#为解决总线带宽较窄问题，可以采用多个总线或多层次的总线，例如现代处理器设置单独前端总线和内存总线，分别负责处理器间的通讯和与内存的通讯，现在处理器中有北桥负责高速总线，而南桥负责低速外部IO设备。#总线被多个功能模块分时共享，对于大规模的高速互连来说并非合适选择。】2、【填空题】8×8的交叉开关网络，可以无阻塞地实现______种置换，本题答案：【40320】3、【填空题】8×8的交叉开关网络，需要_____个交叉点开关。本题答案：【64】7.4.2动态多级互连网络-随堂测试1、【单选题】以下多级立方体网络结构中，采用单元控制实现间接二进制n方体网络。当级1和级2的开关都设置为交换状态、级0为直连状态时。请问0号节点连接的节点号为：本题答案：【6】2、【填空题】32个结点的多级互连网络由_______级构成。本题答案：【5】3、【填空题】各种多级互连网络的区别在于所用开关模块、控制方式和__________的不同。本题答案：【级间互连模式】7.4.3Omega网络和寻径-随堂测试1、【单选题】多级混洗交换网络又称为：本题答案：【Omega网络】2、【单选题】N输入的Omega网络，有log2N级，各级编号是n-1，……，0，按降序排列。每级N/2个2×2开关模块，开关模块采用___________方式。本题答案：【单元控制】3、【单选题】Omega网络中，每一级包含一个无条件_______拓扑线路和一列可控的二元交换开关，前后重复，便于制造。本题答案：【均匀洗牌】第七章互连网络-单元测试1、【单选题】网络规模均为16时，下面哪种结构类型的静态互连网络的等分宽度最大。本题答案：【2维环网】2、【单选题】8*8的二维网格网络中，结点表示为（i，j），0≤i≤7,0≤j≤7。如果从结点（5，5）到（1，2）采用X-Y寻径，需要的路径为：本题答案：【西-南路径】3、【单选题】以下多级立方体网络结构中，采用单元控制实现间接二进制n方体网络。当级0为直连状态时、级1和级2的开关都设置为交换状态，所实现的置换用循环表示法写出为所实现的置换用循环表示法写出为(0，6)(1，x)(2，y)(3，___)。本题答案：【5】4、【单选题】对于N=8的多级立方体网络，STARAN网络采用级控制和部分级控制。采用级控制时，实现交换功能；控制信号“0”表示“直连”，“1”表示“交换”。求当输入端级控制信号为S2S1S0=010时，输入端为01234567，输出端相对应的为___，____，___，____，____，____，___，____。本题答案：【23016745】5、【单选题】给定1个采用完全混洗互连网络，一共有256个PE的SIMD机器。混洗互连函数10次，则原来的PE123中的数据将被送往（）本题答案：【PE237】6、【单选题】8输入的Omega网络，如果各级二元交换开关都处于“直连”状态，所实现的置换用以下哪个互连函数描述？本题答案：【恒等函数I】7、【单选题】Omega网络是一种多级混洗交换网络，每一级包含一个无条件混洗拓扑线路和一列可控的二元交换开关，前后重复，便于制造。当网络规模增加时，结点间通信时延将______。本题答案：【增加】8、【单选题】网络规模为16时,循环移数网络的网络直径是_____本题答案：【2】9、【单选题】网络通信时延指从源结点到目的结点传送一条消息所需的总时间，它包括发送开销、______、网络传输时间和接收开销。本题答案：【飞行时间】10、【单选题】32个结点的均匀洗牌交换网（即互连函数为混洗函数σ和Cube0的互连网络），从5号处理机发送数据到7号处理机，最短路径要经过_____步。本题答案：【6】11、【多选题】互连网络是输入结点到输出结点之间的一组互连，其构成要素为：本题答案：【网络元件#互连结构#控制方式】12、【多选题】现有8个处理器，用一个N=8的互连网络互连。当该互连网络实现的互连函数σ(σ)，用循环表示时，包含（?）。本题答案：【(0)和(7)#(1,4,2)#(3,5,6)】13、【多选题】以下多级互连网络的说法哪些是正确的：本题答案：【多级互连网络与交叉开关网络相比，更适用于大规模的互联场景。#多级互连网络使用二元交换开关,它在数据置换时只能使用“直连”和“交换”这两种开关接通状态。】14、【多选题】不同多级互连网络的区别在于所用的_________不同本题答案：【开关模块#控制方式#级间互连模式】15、【多选题】8×8的Omega网络中，以下哪两对结点的通讯可以无阻塞地一次性完成？本题答案：【0→5，4→1#2→7，0→5#1→0，0→4】16、【填空题】假设有一网络规模16结点、链路带宽16Mbps的并行同步环形网络，其网络的等分带宽为_________Mbps。本题答案：【32】17、【填空题】假设有一网络规模16结点、链路带宽16Mbps的并行同步环形网络，聚集带宽为_________Mbps。本题答案：【128】18、【填空题】网络规模16结点的PM2I互连网络，有______种不同的互联函数。本题答案：【7】19、【填空题】网络规模为16时,循环移数网络的结点度是____。本题答案：【7】20、【填空题】五维超立方体网络中，结点5与结点27通信，这两结点间距离最短的路径有_____种。本题答案：【24】21、【填空题】8输入的Omega网络，可能的置换数总共______个(请写具体数值)。本题答案：【40320】22、【填空题】8输入的Omega网络，一次通过可实现置换个数为____(请写具体数值)。本题答案：【4096】23、【填空题】8输入的Omega网络，置换（6）（0，4，1，7，5，2，3）是否可以一次通过网络________。(填写是/否)本题答案：【是】8.1.1多处理器背景-随堂测试1、【单选题】相较于2003年之前的20年，近10年以来单处理器性能增长趋势是：本题答案：【下降】2、【单选题】从2003年左右开始，单处理器的（）能够保持快速增长。本题答案：【核数】3、【单选题】多核处理器从福林计算机系统结构分类角度属于（）。本题答案：【多指令多数据流】8.1.2多处理器概念-随堂测试1、【单选题】共享存储器通信机制的优点是（）。本题答案：【能够与常用的对称式多处理机很好的配合】2、【判断题】消息传递通信机制不能在集中式共享存储器结构上实现。本题答案：【错误】3、【判断题】共享存储器通信机制的主要优点之一是易于编程。本题答案：【正确】8.1.3多处理器整体挑战-随堂测试1、【单选题】有一台16台处理器的多处理机，对远程存储器访问时间为100ns。除了通信以外，假设所有其它访问均命中本地cache。当发出一个远程请求时，本处理器挂起。处理器的时钟频率为2GHz，如果指令基本的CPI为1（设所有访存均命中Cache），求在没有远程访问的情况下和有0.1%的指令需要远程访问的情况下，前者比后者快（）。本题答案：【1.2】2、【单选题】与单处理器相比，在多处理器并行处理过程中，面临的重要挑战包括。本题答案：【程序的并行性有限】3、【判断题】在并行处理中，影响性能（负载平衡、同步和存储器访问延迟等）的关键因素常依赖于应用程序的高层特性。本题答案：【正确】8.2.1cache一致性概念-随堂测试1、【单选题】Cache一致性协议的关键是（）。本题答案：【跟踪记录共享数据块的状态】2、【多选题】下面保证存储一致性的条件包括（）。本题答案：【处理器P对单元X进行一次写之后又对单元X进行读，读和写之间没有其它处理器对单元X进行写。#仅当某一处理器对存储单元的写被其他处理器感知后，其他处理器才能继续写同一存储单元。#处理器P对单元X进行写之后，紧接着另一处理器Q对单元X进行读。】3、【判断题】在多处理器系统中，存储器一致性机制保证每个处理器都能够读到内存块的最新值。本题答案：【正确】8.2.2一致性监听协议概念-随堂测试1、【单选题】下图采用的最为准确的Cache一致性协议是（），其中左图是CPUA写前的状态，右图是CPUA写入P后，协议完成的状态。本题答案：【基于监听总线、写直达的写更新协议】2、【多选题】写作废协议在下面场景中，其性能高于写更新：本题答案：【在对同一个数据进行多次写操作，两次写之间无读操作的情况#在对同一Cache块的多个字进行写操作的情况】3、【判断题】Cache一致性协议只能采用监听式。本题答案：【错误】8.2.3写直达作废一致性协议-随堂测试1、【多选题】写直达作废一致性协议中，某一Cache块处于V状态，下面那些操作，该块状态不变。本题答案：【本地处理器读该块。#远程处理器读该块。#本地处理器写该块。】2、【多选题】写直达作废一致性协议中，某一Cache块处于I状态，下面那些操作，该块状态不变。本题答案：【远程处理器读该块。#远程处理器写该块。】3、【填空题】写直达作废一致性协议中，每个Cache块具有种状态（阿拉伯数字）。本题答案：【2】8.2.4写回作废监听一致性协议-随堂测试1、【单选题】在MSI协议中，发送到总线上的消息不包括（）。本题答案：【更新数据块】2、【判断题】MSI协议中，如果一个Cache块保存最新的数据，则它处于M状态。本题答案：【错误】3、【判断题】MSI协议中，如果一个Cache块处于M状态，则表示该块已经被修改，并且更新数据还没有写入内存。本题答案：【正确】8.2.5MSI监听协议实现-随堂测试1、【单选题】在MSI协议中，如果一个处理器发生读不命中时，导致本地Cache替换操作，而远程处理器持有该Cache块，并处于M状态。接着不会发生的操作是：本题答案：【该处理器把读入的Cache块设为M状态。】2、【单选题】下图描述一个典型的SMP多处理器结构，使用snooping协议。每个cache使用直接映射，包含4个块，每个块包含两个字。为了简化，cache的地址标签包含全地址，每个字显示两个16进制。一致性协议采用MSI协议。每条指令有下述形式：P#:opaddr[value]P#代表CPU号；op代表读写；addr代表内存地址；[value]代表写操作的新值。在初始状态（如图所示）下，执行P1:read110后，请列出内存和cache的最终状态（例如一致性状态，标签和数据），仅仅描述状态改变的块。例如P0.B0:(I,120,0001)表示处理器P0的块B0有最后状态I，标记为120，数据位00和01。本题答案：【P0.B2数据写入内存，P1.B2:(S,110,0030)，且P0.B2:(S,110,0030)，】3、【判断题】在MSI协议中，如果一个处理器发生写缺失，导致本地Cache替换操作，则只需把该Cache行标记为M本题答案：【错误】8.3.1同步原语-随堂测试1、【单选题】使用LL/SC机制构造原子交换时，下面正确语句顺序是（）①try：ORR3,R5,R0；②MOVR5,R2；③BEQZR3,try；④LLR2,0（R1）；⑤SCR3,0（R1）本题答案：【①④⑤③②】2、【判断题】同步机制通常是在硬件提供的基本原语基础上，通过软件例程来建立的。本题答案：【正确】3、【判断题】所有原子操作都是单指令形式的。本题答案：【错误】8.3.2旋转锁概念-随堂测试1、【单选题】旋转锁适用的场景是（）本题答案：【锁被占用的时间很少，在获得锁后加锁过程延迟很低。】2、【判断题】在无Cache系统中，旋转锁实现方法需要通过在存储器中保存锁变量，处理器不断地通过执行一个原子操作请求锁的使用权。本题答案：【正确】8.3.3旋转锁竞争-随堂测试1、【判断题】旋转锁主要优点是当一个锁被同一个处理器重复使用时具有很好的性能，但是总线开销或网络开销比较高。本题答案：【错误】2、【判断题】LL／SC原语实现旋转锁时，LL不产生总线数据传输。本题答案：【错误】3、【填空题】1.三个处理器利用原子交换争用旋转锁所进行的操作，请问第6步时锁的状态为，描述形式如：P0专有。步骤处理器P0处理器P1处理器P2锁的状态1占有锁环绕测试，是否lock=0环绕测试，是否lock=0共享2将锁置为0（收到作废命令）（收到作废命令）P0专有3Cache不命中Cache不命中共享4lock=0（因总线/目录忙而等待）共享5执行交换，导致Cache不命中Lock=0共享6交换完毕：返回0；并置lock=1执行交换，导致Cache不命中7进入关键程序段交换完毕：返回1P2专有8环绕测试；是否lock=0本题答案：【P1专有】8.4.1同步性能问题-随堂测试1、【单选题】当竞争不激烈且同步操作较少时，设计者主要关心的是同步原语操作的延迟。基本的旋转锁操作可在（）个总线周期内完成：本题答案：【2】2、【判断题】同步操作最严重的问题是进程进行同步操作的完全串行化，将大幅度地增加了完成同步操作所需要的时间。本题答案：【正确】3、【判断题】大规模多处理机中，若所有的处理器都同时争用同一个旋转锁，则会导致大量的争用和通信开销。本题答案：【正确】8.4.2栅栏同步-随堂测试1、【单选题】使用两个旋转锁栅栏同步时，一个用来保护一个计数器，它记录已到达该栅栏的进程数；另一个用来封锁进程直至最后一个进程到达该栅栏。释放进程的代码是（）：lock（counterlock）；if（count==0）release=0；//A.count=count+1；unlock（counterlock）；//B.if（count==total）{count=0；release=1；//C.｝else{spin（release=1）；//D.本题答案：【C】2、【单选题】避免在循环中使用时栅栏的死锁，其代码如下所示，下面说法不正确的是（）：local_sense=!local_sense；//local-sense取反lock（counterlock）；//确保更新的原子性count++；//到达进程数加1unlock（counterlock）；//释放锁if（count==total）{//进程全部到达count=0；//重置计数器release=local_sense；//释放进程｝else{//还有进程未到达spin（release本题答案：【当进程离开栅栏时进行计数（和到达时一样），在上次栅栏使用中的所有进程离开之前，不允许任何进程重用并初始化本栅栏。】3、【判断题】使用两个旋转锁实现栅栏同步，使用安全，性能比较好。本题答案：【错误】第八章多处理器-单元测试1、【单选题】通用图形处理器（GPU）从福林计算机系统结构分类角度属于（）。本题答案：【单指令多数据流】2、【单选题】各处理器共享一个集中式的物理存储器，所有的处理器平等、对称的访问内存，该结构最准确的描述是（）。本题答案：【集中式共享存储器结构】3、【单选题】在下述情况（）中，写更新协议性能更好。本题答案：【一个处理器A进行写操作后，另一个处理器B立刻读该数据。】4、【单选题】计算机系统结构需要提供的功能是：本题答案：【一组能以原子操作的方式读出并修改存储单元的硬件原语。】5、【单选题】原子交换（atomicexchange）中，下面称述是错误的（）。本题答案：【检测到返回值为存储单元值，则存储单元的值此时已置换为1。】6、【单选题】下图描述一个典型的SMP多处理器结构，使用snooping协议。每个cache使用直接映射，包含4个块，每个块包含两个字。为了简化，cache的地址标签包含全地址，每个字显示两个16进制。一致性协议采用MSI协议。每条指令有下述形式：P#:opaddr[value]P#代表CPU号；op代表读写；addr代表内存地址；[value]代表写操作的新值。在初始状态（如图所示）依次进行P0:read120和P0:write120--80两个操作之后，请列出内存和cache的状态变化（例如一致性状态，标签和数据），仅仅描述状态改变的块。例如P0.B0:(I,120,0001)表示处理器P0的块B0有最后状态I，标记为120，数据位00和01。本题答案：【P0从内存120中读入数据，P0.B0:(M,120,0080)且P3.B0:(I,120,0020)】7、【多选题】在分布式存储器多处理机中能实现的是（）。本题答案：【共享全局地址空间结构#分离的独立内存地址空间结构#共享存储通信机制】8、【多选题】在并行处理中，应用程序那些因素对于性能有重要影响：本题答案：【数据的分配和访问模式#并行算法的结构】9、【多选题】在成对使用LL(loadlinked)取指令和SC(storeconditional)特殊存指令时，下面称述正确的是：本题答案：【如果由LL指明的存储单元的内容在SC对其进行写之前已被其它指令改写过，则第二条指令SC执行失败。#如果在两条指令间进行切换会导致SC执行失败。#LL读取该存储单元值。】10、【多选题】将锁调入Cache，并通过一致性机制使锁值保持一致，其优点是：本题答案：【可使“环绕”的进程只对本地Cache中的锁（副本）进行操作，而不用在每次请求占用锁时都进行一次全局的存储器访问。#可利用访问锁时所具有的局部性，即处理器最近使用过的锁不久又会使用。#减少为获得锁而花费的时间。】11、【多选题】使用LL/SC实现旋转锁程序如下所示，正确的描述是（）lockit：LLR2,0（R1）BNEZR2,lockitDADDIUR2,R0,#1SCR2,0（R1）BEQZR2,lockit本题答案：【第一个分支形成环绕的循环体，测试锁状态；#第二个分支解决了两个处理器同时看到锁可用的情况下的争用问题。#旋转锁机制实现简单；】12、【判断题】Intel四路处理器服务器结构中，所有处理器都共享自己的第三级缓存，这是对称式共享存储器多处理结构本题答案：【错误】13、【判断题】考虑一个处理器A执行写操作后，到另一个处理器B能读到该写入数据之间的延迟时间，写更新协议的延迟时间较小。本题答案：【正确】14、【判断题】在同步消息传递中当请求处理器发送一个消息后能处理其他事情。本题答案：【错误】15、【判断题】LL/SC机制可以用来构造别的同步原语。本题答案：【正确】16、【判断题】在使用Cache一致性实现旋转锁时，只需对本地Cache中锁的副本进行读取和检测，直到发现该锁已经被释放。然后，该程序立即进行交换操作，去跟在其它处理器上的进程争用该锁变量。本题答案：【正确】17、【填空题】假设想用100个处理器达到50的系统加速比，那么计算程序中可并行化执行部分至少占的比例为（四位小数形式例如0.9999）。本题答案：【0.9899】18、【填空题】非共享总线的大规模多处理器，通常采用一致性协议（两个汉字）本题答案：【目录】19、【填空题】使用通过一致性机制实现旋转锁的程序正确次序为（填写例如：12345）：①BNEZR2,lockit④EXCHR2,0（R1）②DADDIUR2,R0,#1③lockit：LDR2,0（R1）本题答案：【31241】20、【填空题】假设某条总线上有4个处理器同时准备对同一变量加锁。如果每个总线事务处理（读不命中或写不命中）的时间是50个时钟周期，而且忽略对已调入Cache中的锁进行读写的时间以及占用该锁的时间。（1）假设该锁在时间为0时被释放，并且所有处理器都在旋转等待该锁。所有4个处理器都获得该锁所需的总线事务数目是。本题答案：【24】21、【填空题】三个处理器利用原子交换争用旋转锁所进行的操作，请问第6步时锁的状态为，描述形式如：P0专有。步骤处理器P0处理器P1处理器P2锁的状态1环绕测试，是否lock=0占有锁环绕测试，是否lock=0共享2（收到作废命令）将锁置为0（收到作废命令）P1专有3Cache不命中Cache不命中共享4（因总线/目录忙而等待）lock=0共享5Lock=0执行交换，导致Cache不命中共享6执行交换，导致Cache不命中交换完毕：返回0；并置lock=17交换完毕：返回1进入关键程序段8环绕测试；是否lock=0本题答案：【P2专有】9.1随堂测试1、【单选题】高性能计算机发展历程是（）本题答案：【小型机—巨型机---Cluster系统】2、【单选题】多服务器采用（）进行互联本题答案：【高速互联网络】3、【多选题】大数据时代，对计算机系统结构提出的需求是（）本题答案：【高性能#低能耗#高带宽#大存储容量】4、【多选题】目前主流盘阵包括（）本题答案：【磁盘阵列#固态盘阵列#混合阵列】5、【多选题】大规模存储系统包括（）本题答案：【存储区域网SAN#附网存储NAS#分布式存储#直连存储DAS】6、【判断题】天河系统设计采用了光互联技术的并行计算机互联通信系统。本题答案：【正确】9.2随堂测验1、【多选题】处理器性能提升的方法是（）本题答案：【指令流水线#多核处理器#多处理器#提高处理器主频】2、【多选题】新型的计算机体系结构包括本题答案：【CPU+GPU#CPU+FPGA#CPU+AI】3、【判断题】计算机系统结构发展的今天，Amadal定律已经失效本题答案：【错误】4、【判断题】计算机处理器设计的新思路是领域特定体系结构DSA本题答案：【正确】5、【判断题】大脑和多核处理器工作原理是一样的本题答案：【错误】6、【判断题】64核处理器，90%的程序能并行执行，其加速比等于多核处理器的核数本题答案：【错误】9.3随堂测试1、【单选题】下面哪种存储技术的寿命最长本题答案：【玻璃存储】2、【多选题】闪存存储器提高容量的方法包括本题答案：【多值存储#减少制程尺寸#三维堆叠存储】3、【多选题】磁盘提高存储密度的方法包括本题答案：【热辅助磁记录#位元图案介质#瓦记录】4、【多选题】下面哪些存储方式，数据掉电不丢失本题答案：【STT_MRAM#NANDFLASH#3DXpoint】5、【多选题】为提升计算性能，冯诺伊曼体系结构存在的问题是本题答案：【总线结构#大量的I/O传输#存储与计算分离】6、【多选题】下列哪些技术方法被称为存算融合本题答案：【PIM#NDP#CIM】第九章计算机体系结构未来发展趋势单元测试1、【单选题】下面哪些存储方式，数据掉电后丢失本题答案：【DRAM】2、【单选题】下列哪种技术可以有效提高闪存存储器容量本题答案：【三维堆叠存储】3、【单选题】下列哪种存算融合技术可以将数据迁移量减到最小本题答案：【CIM】4、【单选题】高性能计算机采用（）架构本题答案：【集群】5、【单选题】为满足大数据处理需求，提高处理性能的基本设计思路是本题答案：【采用并行处理思路】6、【单选题】下面哪种体系结构是为进行图形图像处理而设计的本题答案：【CPU+GPU】7、【单选题】Google公司的TPU是采用下面哪种体系结构设计的本题答案：【CPU+AI】8、【单选题】新