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计算机体系结构题库(上） 注：参考答案仅供参考，如有疑虑，可参考教材， 自行整理。 1/名词解释：SIMD 与MIMD SIMD：单指令多数据流计算机 MIMD ：多指令多数据流计算机 1、RISC 与CISC CISC：复杂指令系统计算机，它是指按照进一步增强原有指令的功能以及设置更为复杂的新指令取代原先 有软件子程序完成的功能，实现软件功能的硬化途径设计成CPU 的计算机。 RISC ：精简指令系统计算机，它是指按照通过减少指令总数和简化指令功能来降低硬件设计的复杂度，来 提高指令执行速度的途径设计成CPU 的计算机 2 、从以下有关RISC 的描述中，选择正确的描述 A 、为了实现兼容，各公司新设计的RISC 计算机，是从原来的CISC 系统的指令系统中挑选一部分实现的。 B 、早期的计算机比较简单，采用RISC 技术后，计算机的体系结构又恢复了早期的情况 C、RISC 的主要目标是减少指令数，因此允许以增加每条指令的功能的方法来减少指令系统所包含的指令 数 D 、以上说法都不对（D ） 4 、简要比较CISC 和 RISC 机器各自的结构特点，它们分别存在哪些不足和问题，为什么说今后的发展应 该是CISC 和RISC 的结合？ 结构特性 CISC RISC 指令系统规模与指令格式 指令系统庞大，指令格式可变 指令系统小，指令格式固定， 大部分以寄存器为基础 寻址方式 12-24 种 限制在3-5 种 通用寄存器与高速缓存设计 通用寄存器 8-24 个，基本上 基本上使用分开的数据与指 使用合一的指令与数据高速 令高速缓存，通用寄存器个数 缓存 多（32- 192） 时钟频率与CPI 钟频较低，CPI 一般为2- 15 钟频较高，CPI1.5 CPU 控制 大多数使用控制存储器 大多数不用控制存储器而用 （ROM ）实现微指令控制， 硬连线控制 但现在也有使用硬连线控制 通过上表可以看出，CISC 具有指令数量多，单条指令执行周期长等缺点；而RISC 则具有不便于用户程序 的开发等缺点，因此二者结合才是未来的发展方向。 3、在下列常用术语后面，写出相应的中文名称 VLSI MPP RISC DMA 超大规模集成电路；大规模并行处理器；精简指令系统计算机；直接存储器访问 4 、下列体系结构中，最适合多个任务并行执行的体系结构是（） A 、流水线的向量机结构 B 、堆栈处理结构 C、共享存储多处理机结构 D 、分布存储多计算机结构（D ） 6、名词解释 （1）WAR 相关 即Write After Read,写入数据一方试图在读数据一方读出数据之前，就进行写入，这样就可能造成读数据方 读出的值是写入数据一方新写入的值（实际要读出的是原来的值），从而发生错误。 （2 ）LRU 算法 LRU 算法是把一组中的最少使用的字块替换出去。 （3 ）中断向量 中断向量实际上就是各个中断服务程序的入口，中断向量一般存放在主存储器固定区域中的一个专用中断 向量区，这样当中断发生时候就可根据中断向量直接转向相应的中断源的中断服务程序入口。 （4 ）MIPS 每秒执行百万条指令数，是用来描述计算机整体性能的。 5、从用户的观点看，评价计算机系统性能的综合参数是： A 、指令系统 B 、吞吐率 C、主存容量 D 、主频率（B ） 7、主频为 16MHZ 的微处理机，平均每条指令的执行时间为两个机器周期，每个机器周期由两个时钟脉冲 组成，则存储器“零等待”时，机器运行速度为（）MIPS 。 若两个机器周期有一个访问存储周期，需要插入两个时钟的等待时间，则机器运行速度为（）MIPS 。（4 ， 2.67 ） 平均每条指令的执行时间为两个机器周期,每个机器周期 由两个时钟脉冲组成 (1) 存储器为0 等待时: 16MHz = 16M 脉冲/s = 8M 机器周期/s= 4M 指令周 期/s=4MIPS