2022年2022年计算机系统结构简答题 .pdf

第 1 章系统结构的基本概念1、为什么将计算机系统看成是多级机器构成的层次结构?P2 2、从机器（汇编）语言程序员的角度来看，以下哪些是不透明的？为什么？条件码寄存器、磁盘外设、先行进位链、中断寄存器、移位器、I/O 端口寄存器3、就目前通用机来说，计算机系统结构的属性主要包括哪些(03.7)?P3 4、设计指令系统时，以乘法运算为例，简述系统结构设计、计算机组成设计、计算机实现各应考虑的问题(09.4) 。P4 5、简述在设计主存系统时，计算机系统结构、计算机组成、计算机实现各需要考虑的问题(08.7) 。P4 6、简述计算机系统结构、组成和实现三者的相互关系(03.4) 。7、计算机系统结构用软件实现和硬件实现各自的优缺点?P7 8、简述软硬件功能分配的基本原则(06.7) 。P8 9、简述计算机系统“ 由中间开始 ” 设计的基本思想(05.4) 其“ 中间 ” 指的是什么地方？这样设计的优点是什么(05.7) (07.7) ？10、试述由上往下、由下往上设计思路和存在的问题?P9 11、什么是软件的可移植性（03.7）？为什么要进行软件移植?P10 12、简述采用统一高级语言方法、适用场合、存在问题和应采取的策略。13、简述统一高级语言的出发点、难点和发展前景(04.4) 。14、采用系列机方法、适用场合、好处、存在问题和应采取的策略P11 15、采用模拟与仿真方法、适用场合、好处、存在问题和应采取的策略。16、模拟与仿真的主要区别和适合场合是什么(02.4)? 17、软件移植的途径，各受什么限制(08.4)?P14 18、器件的发展对逻辑设计方法的影响（06.4 ）。 P17 19、什么是计算机系统的并行性、开发并行性的目的和两重含义（02.7）？ P19 20、从执行程序角度出发，简述并行处理数据的四个等级，给出简单解释，各举一例P19 21、从处理数据的并行上，简述并行处理数据的四个等级，给出简单解释，各举一例P19 22、简要解释提高计算机系统并行性的三个技术途径(07.4) ，简要解释并举例说明。P20 23、简述计算机系统Flynn 分类法的分类角度及类别，并说明各类别的特征(04.7) (09.7) 。第 2 章数据表示、寻址方式与指令系统1、数据结构和机器的数据表示之间的关系?引入数据表示的基本原则?P27 2、简述标志符数据表示的主要优点(02.4) 。P29 3、标识符数据表示与描述符数据表示有什么不同？4、使用标志符数据表示会带来什么问题？对此应如何认识。5、数据描述符和向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同?P30 6、堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别?堆栈型机器对程序调用的哪些操作提供支名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 持?P32 7、以浮点数数据表示说明数的可表示精度、运算中的精度损失，尾数基值取小对哪个有利哪个不利 (07.7)?P38 8、比较四种浮点数尾数下溢处理方法P38 9、比较寻址方式在指令中的两种指明方式、指明字段、优缺点。P41 10、什么是程序的动态再定位(07.4)?P42 11、变址和基址各适用何种场合?设计一种只用6 位地址码就可以指向一大地址空间中任意64 个地址之一的寻址机构。P42 12、简述程序的静态再定位的方法及存在的问题。13、haffman 压缩概念的基本思想(05.4 06.4)?P44 14、采用 haffman 编码，要求短码与长码之间要符合什么规则，才能唯一和立即解码？具体编码是否唯一？平均码长是否唯一？15、缩短地址码长度的方法（至少答出六种）P48 16、简述设计、发展和改进机器指令系统的两种不同的途径和方向。17、简述面向目标程序优化实现改进机器指令系统要达到的目标和2 个改进思路。18、简述面向高级语言优化实现改进机器指令系统要达到的目标和5 个改进思路。19、简述面向操作系统优化实现改进机器指令系统要达到的目标和4 个改进思路。20、操作系统中哪些功能适合硬化或固化? 哪些不适合 ?P54 21、简述复杂指令系统（CISC ）存在的问题 (06.7) 。P54 22、简述设计RISC 的一般原则（09.4）。P55 23、简述设计RISC 结构使用的基本技术(02.4 04.4 05.7 08.7)。P55 24、比较 CISC 和 RISC ，今后的发展是什么?P54P58 25、简要说出采用RISC 结构后可以带来的好处(04.7) 。P58 26、RISC 存在不足表现在哪些方面（05.4 ）?P59 第 3 章 总线、中断和输入输出系统1、简述专用和非专用线定义及各自的优缺点P63 2、总线控制方式有哪三种？各需要增加几根用于总线控制的控制线？总线控制的优先级可否程序改变 (03.7) （08.4 ）？3、集中式串行链接的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。P64 4、集中式定时查询的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。P65 5、集中式独立请求的优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。P65 6、以 IBM370 为例说明为什么把中断分类以及分成几类。P69 7、简述中断响应和中断处理的软硬件功能是怎样进行分配的，并说明依据(09.7) 。P73 8、简述在现代计算机系统中，应如何考虑中断现场硬件状态的保存并说明理由（08.7）。P73 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 9、通道分为哪三种类型？各适合连接什么类型的设备？满负荷时，设备对通道要求实际流量与所连设备有什么关系？10、列举通道处理机宏观和微观上不丢失所接各设备接收或发送的信息应满足的基本条件和采取的补充措施。第 4 章 存储体系1、为什么要发展存储体系P81 2、主存实际频宽与模数m 的关系是什么？出现这种现象的原因是什么？指令流与数据流完全随机时，主存实际频宽与模块数m 有什么关系 (05.7 06.4) ？3、 CPU-Cache- 主存层次， CPU- 主存 -辅存层次异同。P85-P86 4、解决计算机主存与CPU的速度差对机器性能的影响，可采用哪三种解决方法(06.7) (08.4)?P86 5、二级虚拟储存层次的等效访问时间与主辅存访问时间有什么关系？提高存储层次的访问速度，可采取的措施有哪些(07.4) ？P87 6、列举段式虚拟存储管理系统的优点和问题。7、列举页式虚拟存储管理系统的优点和问题。8、比较段式存储管理和页式存储管理的优缺点(05.7) 。9、在页式虚拟存储器中，什么叫页面失效？什么叫页面争用？什么时候两者同时发生？什么时候不同时发生？(07.7) 10、虚拟存贮器为什么必须要替换算法？它解决什么问题(04.4) ？P97 11、页式管理中的主存页面表和页表是一张表吗？P98 12、什么是堆栈型的替换算法（用式子描述）P101 13、页面失效频率算法的思想P102 14、页式虚拟存储器的页面如何划分的？这样划分使指令和数据发生什么情况？页面失效会在何时发生？如果将页面失效当作中断来对待，会发生什么问题？列举对此问题的几个解决办法。15、有 Cache 时，给出一个主存地址访存过程P110 16、CPU 写 Cache 时，会发生Cache 与主存的对应副本内容不一致，如何解决？需增加什么开销（ 05.4 09.4 ）？ P119 17、分别说明Cache 存储器的按需取进法、恒预取法、不命中时才预取法的定义。18、 发现组相联、LRU 替换的 Cache 存储器的等效速度不高，此时增大主存容量和增大Cache容量，各会对Cache 存储器等效访问速度有何影响，并分析其原因。第 5 章 重叠、流水和向量流水处理机1、简述指令的顺序解释方式的优缺点(04.4) 。P125 2、列举指令重叠解释对访主存冲突可采用三种解决办法及其问题，目前多数机器采用的是什么办法。 P126 3、解决通用寄存器数相关有几种方法？试作简单比较。P130 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4、在 “ 一次重叠 ” 的机器中，会出现哪些相关？如何处理(06.4) (05.7) ？P126-130 5、采用指令“一次重叠”解释时，什么叫指令相关？如何处理？6、流水线按级别分成几类？线性流水线与非线性流水线有什么区别？动态流水线和静态流水线有什么区别？P133-134 7、衡量流水线处理机的性能主要指标是什么(04.7)?P136 8、什么是流水线的速度瓶颈？消除流水线速度瓶颈的方法有哪两种，举例示意说明 （08.7 ）。P136 9、 在流水机器中， 全局性相关指的是什么？处理全局性相关的方法有哪些？简要说明（04.7 ）(07.4) （08.4）。 P144-146 10、为处理流水机器的全局性相关，可以加快或提前形成转移指令所需的条件码，那么可从哪两方面考虑？举例说明(06.7) 。P146 11、简述处理流水机器的全局性相关时，加快短循环程序的处理办法。12、流水机器的中断处理有哪两种方法，各有什么优缺点（07.7）？ P147 13 列举 CRAY-1 向量流水机，向量流水机，向量指令之间串行、并行及链接执行的条件。13、简述向量的流水处理所要解决的问题，以 D=A*(B+C) 为例， 可有哪些处理方式？其中哪些是流水处理方式？14、试比较几种指令级高度并行的超级处理机P154 15、设指令由取指、分析、执行和存结果四个子部件组成，每个子部件经过时间为t，连续执行 12 条指令。画出在度m 为 3 的超标量处理机上工作的时空图(09.7) 。P155 16、综合问题：流水处理的主要技术途径是什么？在CPU 中可以有哪两类流水？在存储系统或存储体系中举出两个应用流水的例子。第 6 章阵列处理机1、单指令流多数据流的并行处理机在系统的组成上应包含哪些部分和功能？2、与向量流水机对比，简述阵列机在适用场合，并行性途径、含义、等级，专用性强弱，造价高低，提高速度的潜力等方面的结构特点。3、画出具有集中式共享存储器的阵列处理机的基本构形(09.7) 。4、画出具有分布式共享存储器的阵列处理机的基本构形(09.7) 。5、试比较阵列机的两种基本形式P160 6、简述分布式共享存储器的阵列处理机的基本构型。7、试分析阵列处理机特点P161 8、 写出 16 台处理器按ILLIAC IV 闭合螺线阵列互连的函数。列出任何处理部件PUi （i=0-15 ）可直接连到的处理器的一般式。9、简述 SIMD 系统的互连网络的设计目标(05.4) 。P166 10、互连网络的交换方法主要有哪些(03.7)?P166 11、试比较单级互连的几种函数P167 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 12、试比较多级互连的几种网络P170-174 13、N=16 的 4 级立方体互连网络，级号从输入到输出为0 到 3，采用级控制，如将其中的第一级开关处于“直连”，不能实现哪些节点之间的配对通信？为什么？14、设阵列处理机中，处理单元的二进制编号为a3a2a1a0 ，互连网络所用的互联函数为F（a3a2a1a0 ）= a3a2a1a0 ，列出互连网络人，出端号015 间用括号括起的配对通信表。15、什么是阻塞式网络？试说明间接二进制n 方体网络是阻塞式网络P174 16、什么是全排列网络？实现全排列网络有哪两种方法(08.4 、09.4) ？P174 17、列出 n 个 PE 的集中式共享存储器的阵列机，能对nxn 二维方阵的同一行、同一列、主对角线、付对角线、子阵列的n 个元素同时访问而不发生分体冲突的条件。第 7 章 多处理机1、什么是多处理机？简述使用多处理机的目的和多处理机具备的特点(03.4 、06.7 、07.4) 。2、多处理机在结构与并行性方面与阵列处理机有什么不同？P182 3、 多处理机系统与并行处理机的主要差别是什么？多处理机系统主要解决的技术问题是什么（08.4 08.7）？ P182-183 4、简述紧耦合和松耦合的多机系统结构P183 5、 紧耦合多处理机主要通过什么来实现其机间通信的？为防止机间通信成为多处理机的速度性能的瓶颈，可采用哪几个措施来解决？至少列出5 个。6、多处理机常用哪些方式实现机间互联？各适合于什么场合？7、多处理机中的并行性表现在哪些方面？开发多处理机的并行性有哪些途径？8、假设 Pi 和 Pj 程序段都是一条语句，且 Pi 在 Pj 之前执行， 试举出 Pi 和 Pj 间存在 3 种可能的数据相关(02.4) 及处理方式。P193-194 9、简述 JOIN 语句的基本功能。P195 10、简述 FORK 语句的基本功能。11、简单说出多处理机操作系统的种类(02.7) 各适合于哪类机器？。12、简述多处理机的各自独立型操作系统的功能特点。第 8 章 其它计算机结构1、什么叫脉动阵列机？简述脉动阵列结构的特点(03.4 09.7)。P208 2、简述发展通用脉动阵列结构的三种主要途径。3、什么是MPP ？什么是机群系统？机群系统与传统的并行处理系统相比有哪些明显的优点(04.4) ？4、什么是控制流工作方式？简述控制驱动的控制流方式的特点(02.4)? 5、什么是数据流工作方式？简述传统控制流机与数据流机的区别(03.4) 。6、什么是活动膜片？P216 7、什么是数据流程序图中的有向图表示？8、试简述数据流机的特点P217 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 9、试比较静态数据流机和动态数据流机P217 10、简述数据流机器存在的问题。11、什么是归约机？简述归约机的结构特点P218 12、试简单比较串规约机和图规约机P219 13、为进行智能信息处理，智能计算机应具有哪些功能，从系统结构上怎样来支持这些功能的实现？ P220名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -