【MOOC期末】《計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》(華中科技大學(xué))期末考試慕課答案

【MOOC期末】《計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》(華中科技大學(xué))期末考試慕課答案

有些題目順序不一致，下載后按鍵盤ctrl+F進(jìn)行搜索計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程考試1.單選題：32核處理器，如果80%的時間多核可以并行，總的實際加速比是：

選項：

A、4.44；

B、8.88；

C、17.76；

D、2.22；

答案：【4.44；】2.單選題：領(lǐng)域特定結(jié)構(gòu)（DomainSpecificArchitecture）的特征是：

選項：

A、同構(gòu)多核；

B、異構(gòu)多核；

C、層次化結(jié)構(gòu)；

D、存算融合結(jié)構(gòu)；

答案：【異構(gòu)多核；】3.單選題：下圖采用的最為準(zhǔn)確的Cache一致性協(xié)議是（），其中左圖是CPUA寫前的狀態(tài)，右圖是CPUA寫入P后，協(xié)議完成的狀態(tài)。

選項：

A、基于監(jiān)聽總線、寫直達(dá)的寫作廢協(xié)議

B、基于監(jiān)聽總線、寫直達(dá)的寫更新協(xié)議

C、基于監(jiān)聽總線、寫回的寫更新協(xié)議

D、基于監(jiān)聽總線、寫回的寫作廢協(xié)議

答案：【基于監(jiān)聽總線、寫直達(dá)的寫作廢協(xié)議】4.單選題：有一臺8核的多核處理器，每個單核具有本地cache，但是每個核可以遠(yuǎn)程存取其他核的cache，其訪問時間為100ns。除了通信以外，假設(shè)一個程序運行在一個核上，當(dāng)發(fā)出一個遠(yuǎn)程請求時，掛起該核。處理器核心的時鐘頻率為1GHz，如果指令基本的CPI為1（設(shè)所有訪存均命中Cache），求在沒有遠(yuǎn)程訪問的情況下和有0.1%的指令需要遠(yuǎn)程訪問的情況下，前者比后者快（）倍。

選項：

A、1.1

B、1.2

C、2

D、2.6

答案：【1.1】5.單選題：若用8個輸入端的Omega網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)置換π=（0）（1，2）（3）（5，6）（4）（7），以下選項哪個是錯的________。

選項：

A、置換π為阻塞置換，會在第二級開關(guān)上產(chǎn)生沖突。

B、（0）（3）（4）（7）這四個傳輸可以無沖突地同時進(jìn)行。?

C、（1，2）（5，6）這四個傳輸可以無沖突地同時進(jìn)行。?

D、（0）（1，2）（3）這四個傳輸可以無沖突地同時進(jìn)行。

答案：【（0）（1，2）（3）這四個傳輸可以無沖突地同時進(jìn)行。】6.單選題：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模為32時,循環(huán)移數(shù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)直徑是_____

選項：

A、5

B、4

C、3

D、2

答案：【3】7.單選題：下列措施中不能提高系統(tǒng)可用性的是______。

選項：

A、采用串聯(lián)系統(tǒng)

B、采用并聯(lián)系統(tǒng)

C、采用糾錯機(jī)制，當(dāng)出現(xiàn)錯誤時進(jìn)行自動恢復(fù)

D、系統(tǒng)設(shè)計中關(guān)鍵功能部件采用多備份

答案：【采用串聯(lián)系統(tǒng)】8.單選題：下列不同磁盤陣列級別中，不具有容錯能力的是：_______。

選項：

A、RAID0

B、RAID1

C、RAID10

D、RAID5

答案：【RAID0】9.單選題：如果要長期保存數(shù)據(jù)，選擇什么存儲介質(zhì)最合適？

選項：

A、硬盤；

B、閃存固態(tài)盤；

C、光盤；

D、3DXpoint；

答案：【光盤；】10.單選題：加快深度學(xué)習(xí)算法最有效的結(jié)構(gòu)是：

選項：

A、GPU；

B、FPGA；

C、AI加速器；

D、浮點加速器；

答案：【AI加速器；】11.單選題：假設(shè)某系統(tǒng)中一組件的處理時間占總運行時間的50%，若使該組件的處理速度提高至原來的10倍，則根據(jù)Amdahl定律，整個系統(tǒng)的處理速度可提高至原來的（）倍。

選項：

A、1.98

B、1.92

C、1.82

D、1.67

答案：【1.82】12.單選題：某存儲系統(tǒng)中，主存容量是128MB，Cache容量為16KB，數(shù)據(jù)塊大小是64Byte。當(dāng)主存地址和Cache地址采用直接映射的方式時，地址映射表的大小應(yīng)為（）。（假設(shè)不考慮一致性維護(hù)和替換算法位）。

選項：

A、256*14bit

B、256*13bit

C、64*14bit

D、64*13bit

答案：【256*14bit】13.單選題：假設(shè)在某個計算機(jī)系統(tǒng)中，Cache容量為128K字節(jié)，數(shù)據(jù)塊大小是16個字節(jié)，采用四路組相聯(lián)映像方式，以主存塊地址的低m位去選擇Cache塊，那么m的值為()。

選項：

A、10

B、11

C、12

D、13

答案：【11】14.單選題：假設(shè)有一條長流水線，僅僅對條件轉(zhuǎn)移指令使用分支目標(biāo)緩沖。假設(shè)分支預(yù)測錯誤的平均開銷為4個時鐘周期，緩沖不命中的平均開銷為3個時鐘周期。假設(shè)分支目標(biāo)緩沖的命中率為90%，預(yù)測精度為90%，分支頻率為10%，沒有分支的基本CPI為1。程序執(zhí)行的CPI為()。

選項：

A、1.03；

B、1.05；

C、1.07；

D、1.09；

答案：【1.07；】15.單選題：以下哪種處理機(jī)不是多流出的？

選項：

A、超流水處理機(jī)；

B、超標(biāo)量處理機(jī)；

C、經(jīng)典五段MIPS處理機(jī)；

D、超長指令字處理機(jī)；

答案：【經(jīng)典五段MIPS處理機(jī)；】16.單選題：以下哪種是常用于評估流水線性能的指標(biāo)？

選項：

A、制程；

B、能耗；

C、加速比；

D、性價比。

答案：【加速比；】17.單選題：關(guān)于流水線分類，以下說法正確的是；

選項：

A、經(jīng)典5段MIPS流水線是一類典型的部件流水線；

B、經(jīng)典5段MIPS流水線是一類典型的處理機(jī)級流水線；

C、經(jīng)典5段MIPS流水線是一類典型的處理機(jī)間級流水線；

D、經(jīng)典5段MIPS流水線是一類典型的亂序流水線。

答案：【經(jīng)典5段MIPS流水線是一類典型的處理機(jī)級流水線；】18.單選題：下列不屬于RISC指令特征的是：_____。

選項：

A、指令結(jié)構(gòu)規(guī)整簡潔；

B、指令長度固定，便于取指；

C、指令執(zhí)行效率較高，CPI較小；

D、指令一般采用微程序控制實現(xiàn)

答案：【指令一般采用微程序控制實現(xiàn)】19.單選題：采用馮?諾依曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī)以（）為中心。

選項：

A、內(nèi)部總線

B、寄存器組

C、控制器

D、運算器

答案：【運算器】20.多選題：下列哪些是新型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)？

選項：

A、CPU+GPU

B、CPU+AI

C、多核CPU

D、CPU+FPGA

答案：【CPU+GPU;CPU+AI;CPU+FPGA】21.多選題：下列哪種技術(shù)可以提高磁盤存儲密度？

選項：

A、堆疊存儲；

B、瓦記錄；

C、位元圖案介質(zhì)；

D、熱輔助磁記錄；

答案：【瓦記錄；;位元圖案介質(zhì)；;熱輔助磁記錄；】22.多選題：存儲與計算融合的體系結(jié)構(gòu)有：

選項：

A、存儲內(nèi)處理PIM；

B、近數(shù)據(jù)處理NDP；

C、存內(nèi)計算CIM；

D、虛擬存儲器VM；

答案：【存儲內(nèi)處理PIM；;近數(shù)據(jù)處理NDP；;存內(nèi)計算CIM；】23.多選題：關(guān)于I/O吞吐率與響應(yīng)時間之間的關(guān)系錯誤的描述是_______。

選項：

A、吞吐率反映系統(tǒng)單位時間的I/O能力，響應(yīng)時間則反映了完成單次I/O的快慢；

B、吞吐率越高則平均響應(yīng)時間越長；

C、響應(yīng)時間越短的系統(tǒng)吞吐率一定越高；

D、采用并行技術(shù)可以提高吞吐率，但不能降低系統(tǒng)響應(yīng)時間；

答案：【吞吐率越高則平均響應(yīng)時間越長；;響應(yīng)時間越短的系統(tǒng)吞吐率一定越高；;采用并行技術(shù)可以提高吞吐率，但不能降低系統(tǒng)響應(yīng)時間；】24.多選題：以下有關(guān)虛擬Cache技術(shù)的敘述中，正確包括（）；

選項：

A、虛擬Cache的優(yōu)點是在命中時不需要地址轉(zhuǎn)換，因而省去了地址轉(zhuǎn)換的時間；

B、為了解決虛擬Cache清空問題，在地址標(biāo)識中增加PID字段；

C、虛擬Cache可能會導(dǎo)致同一個數(shù)據(jù)在虛擬Cache中存在兩個副本；

D、對于虛擬Cache，不需要考慮將虛擬地址像為物理地址；

答案：【虛擬Cache的優(yōu)點是在命中時不需要地址轉(zhuǎn)換，因而省去了地址轉(zhuǎn)換的時間；;為了解決虛擬Cache清空問題，在地址標(biāo)識中增加PID字段；;虛擬Cache可能會導(dǎo)致同一個數(shù)據(jù)在虛擬Cache中存在兩個副本；】25.多選題：以下關(guān)于Cache優(yōu)化技術(shù)的敘述中，哪些是減少命中時間的方法（）；

選項：

A、小而簡單的Cache

B、流水化Cache訪問

C、兩級Cache

D、虛擬Cache

答案：【小而簡單的Cache;流水化Cache訪問;虛擬Cache】26.多選題：在一個多級存儲系統(tǒng)M1、M2,…Mn中。下面關(guān)于存儲系統(tǒng)期望達(dá)到的目標(biāo)包括（）。

選項：

A、整個存儲系統(tǒng)的容量應(yīng)該接近于Mn的容量;

B、整個存儲系統(tǒng)的訪問時間應(yīng)該接近于Mn的訪問時間；

C、整個存儲系統(tǒng)的平均每位價格應(yīng)該接近于Mn的平均每位價格;

D、整個存儲系統(tǒng)的訪問時間應(yīng)該接近于M1的訪問時間;

答案：【整個存儲系統(tǒng)的容量應(yīng)該接近于Mn的容量;;整個存儲系統(tǒng)的平均每位價格應(yīng)該接近于Mn的平均每位價格;;整個存儲系統(tǒng)的訪問時間應(yīng)該接近于M1的訪問時間;】27.多選題：關(guān)于通過軟硬件方法挖掘指令級并行性，以下哪些說法是正確的？

選項：

A、基于編譯器的軟件優(yōu)化方法與硬件優(yōu)化方法通常都是沖突的，不能同時使用；

B、有些優(yōu)化思想，例如，分支預(yù)測，既可以在軟件上實施也可以在硬件上實施；

C、循環(huán)展開能夠大幅增加指令的調(diào)度空間，但同時會引入額外的存儲空間代價；

D、從時空圖看，超標(biāo)量處理機(jī)和超流水處理機(jī)本質(zhì)上是相同的；

答案：【有些優(yōu)化思想，例如，分支預(yù)測，既可以在軟件上實施也可以在硬件上實施；;循環(huán)展開能夠大幅增加指令的調(diào)度空間，但同時會引入額外的存儲空間代價；】28.多選題：對于原始分支目標(biāo)緩沖器（BTB）技術(shù)而言，以下哪種方法能夠改善其性能？

選項：

A、加入4位的分支歷史表；

B、保存分支成功與分支失敗的轉(zhuǎn)移地址；

C、額外緩沖分支目標(biāo)指令；

D、加入3位的分支歷史表；

答案：【加入4位的分支歷史表；;額外緩沖分支目標(biāo)指令；;加入3位的分支歷史表；】29.多選題：以下哪些沖突可能發(fā)生于亂序流水線中？：

選項：

A、寫后寫沖突；

B、寫后讀沖突；

C、讀后寫沖突；

D、結(jié)構(gòu)沖突；

答案：【寫后寫沖突；;寫后讀沖突；;讀后寫沖突；;結(jié)構(gòu)沖突；】30.多選題：造成動態(tài)多功能流水線加速比較低的可能原因包括以下哪些？

選項：

A、建立時間；

B、排空時間；

C、功能切換；

D、沖突；

答案：【建立時間；;排空時間；;沖突；】31.多選題：在MSI協(xié)議中，發(fā)送到總線上的消息包括（）。

選項：

A、更新數(shù)據(jù)塊；

B、讀不命中；

C、寫不命中；

D、作廢；

答案：【讀不命中；;寫不命中；;作廢；】32.多選題：寫直達(dá)作廢一致性協(xié)議中，某一Cache塊處于I狀態(tài)，下面那些操作，該塊狀態(tài)改變。

選項：

A、本地處理器讀該塊。

B、遠(yuǎn)程處理器讀該塊。

C、遠(yuǎn)程處理器寫該塊。

D、本地處理器寫缺失。

答案：【本地處理器讀該塊。;本地處理器寫缺失?！?3.多選題：寫更新協(xié)議在下面場景中，其性能高于寫作廢協(xié)議：

選項：

A、處理器對于共享數(shù)據(jù)進(jìn)行一次寫，其他處理器緊接著讀這個數(shù)據(jù)。

B、在對同一個數(shù)據(jù)進(jìn)行多次寫操作，兩次寫之間無讀操作的情況。

C、在對同一Cache塊的多個字進(jìn)行寫操作的情況。

D、處理器更新Cache塊中的一個字。

答案：【處理器對于共享數(shù)據(jù)進(jìn)行一次寫，其他處理器緊接著讀這個數(shù)據(jù)。;處理器更新Cache塊中的一個字。】34.多選題：以下說法哪些是正確的（）。

選項：

A、從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成本和模塊化角度看，帶環(huán)k-立方體網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性比同維度超立方體網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性差；

B、環(huán)形、網(wǎng)格、環(huán)網(wǎng)形、超立方體和Omega網(wǎng)絡(luò)都是k元n-立方體網(wǎng)絡(luò)系列的拓?fù)渫瑯?gòu)體；

C、16結(jié)點規(guī)模的Illiac網(wǎng)絡(luò)是結(jié)點度為4的帶弦環(huán)，其網(wǎng)絡(luò)直徑小于同規(guī)模PM2I網(wǎng)絡(luò)的直徑；

D、對于超立方體采用確定性尋徑方法可以根據(jù)源結(jié)點和目的節(jié)點預(yù)先確定一條步數(shù)最少的路徑；

答案：【環(huán)形、網(wǎng)格、環(huán)網(wǎng)形、超立方體和Omega網(wǎng)絡(luò)都是k元n-立方體網(wǎng)絡(luò)系列的拓?fù)渫瑯?gòu)體；;對于超立方體采用確定性尋徑方法可以根據(jù)源結(jié)點和目的節(jié)點預(yù)先確定一條步數(shù)最少的路徑；】35.多選題：關(guān)于互連網(wǎng)絡(luò)性能以下說法正確的是：_____________。

選項：

A、通信時延包括軟件開銷、通道時延、選路時延和競爭時延，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸狀態(tài)處于高負(fù)載狀態(tài)時，通道時延和選路時延一定會增加；

B、網(wǎng)絡(luò)傳輸時間取決于發(fā)送端數(shù)據(jù)包的大小和有效網(wǎng)絡(luò)帶寬；

C、選路時延隨著收發(fā)結(jié)點間的距離增加而增加，因此網(wǎng)絡(luò)直徑越小越有利于降低時延；

D、通信時延只與雙端的內(nèi)核開銷、消息長度、通道帶寬、交換時延、通路長度有關(guān)；

答案：【網(wǎng)絡(luò)傳輸時間取決于發(fā)送端數(shù)據(jù)包的大小和有效網(wǎng)絡(luò)帶寬；;選路時延隨著收發(fā)結(jié)點間的距離增加而增加，因此網(wǎng)絡(luò)直徑越小越有利于降低時延；】36.多選題：關(guān)于互連網(wǎng)絡(luò)以下說法正確的是（多選題）：

選項：

A、互連網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)計目標(biāo)是在最少傳輸延遲時間、成本，能耗等約束下，傳輸盡可能多的數(shù)據(jù)；

B、為了實現(xiàn)不同結(jié)點間的信息交換、傳遞和共享，互連網(wǎng)絡(luò)需要支持置換、廣播和選播功能；

C、對于采用相同互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的并行計算系統(tǒng)，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)物理器件性能是提升系統(tǒng)性能唯一途徑；

D、互連網(wǎng)絡(luò)與處理單元的連接模式有：處理單元和處理單元的連接，處理單元和存儲單元的連接

答案：【互連網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)計目標(biāo)是在最少傳輸延遲時間、成本，能耗等約束下，傳輸盡可能多的數(shù)據(jù)；;為了實現(xiàn)不同結(jié)點間的信息交換、傳遞和共享，互連網(wǎng)絡(luò)需要支持置換、廣播和選播功能；;互連網(wǎng)絡(luò)與處理單元的連接模式有：處理單元和處理單元的連接，處理單元和存儲單元的連接】37.多選題：關(guān)于RAID，下列表述錯誤的是____。

選項：

A、因為RAID0級不具備容錯能力，所以沒有實用價值；

B、與RAID4級相比，RAID5級避免了固定的校驗盤瓶頸問題；

C、RAID1級與RAID10級陣列最多均能容許一半數(shù)量的磁盤故障，所以二者沒有差別；

D、因為RAID6級能同時容許兩塊盤故障，所以在相同配置下RAID6級陣列的性能比RAID5級性能更高；

答案：【因為RAID0級不具備容錯能力，所以沒有實用價值；;RAID1級與RAID10級陣列最多均能容許一半數(shù)量的磁盤故障，所以二者沒有差別；;因為RAID6級能同時容許兩塊盤故障，所以在相同配置下RAID6級陣列的性能比RAID5級性能更高；】38.多選題：關(guān)于串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度，下列描述正確的是：_______。

選項：

A、串聯(lián)系統(tǒng)中，接入的單元越多，系統(tǒng)的可靠度越高

B、串聯(lián)系統(tǒng)中，提高單元的可靠度，系統(tǒng)的可靠度將提高

C、并聯(lián)系統(tǒng)中，并聯(lián)的單元越多，系統(tǒng)的可靠度越高

D、并聯(lián)系統(tǒng)中，提高單元的可靠度，系統(tǒng)的可靠度不變

答案：【串聯(lián)系統(tǒng)中，提高單元的可靠度，系統(tǒng)的可靠度將提高;并聯(lián)系統(tǒng)中，并聯(lián)的單元越多，系統(tǒng)的可靠度越高】39.多選題：關(guān)于流水線基本優(yōu)化方法，以下哪些說法是正確的？

選項：

A、與馮諾依曼結(jié)構(gòu)相比，哈弗結(jié)構(gòu)能夠減少訪存造成的結(jié)構(gòu)沖突；

B、在經(jīng)典5段MIPS流水線里，旁路技術(shù)無法消除訪存指令與緊跟其后的ALU指令之間的存在的寫后讀沖突；

C、輸出相關(guān)可以通過編譯器中的換名技術(shù)消除；

D、在延遲分支技術(shù)中，若希望有效消除分支延遲，調(diào)度到延遲槽內(nèi)的指令必須是