MOOC 计算机系统结构-华中科技大学 中国大学慕课答案.docx
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1、 MOOC 计算机系统结构-华中科技大学 中国大学慕课答案1.1 随堂测试1、问题:John L. Hennessy 和 David A. 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)选项:A、指令系统结构B、计算机组成C、硬件D、软件正确答案:【软件】2、问题:下列哪项是计算机设计中最重要的设计原则(单选)选项:A、加快经常性事件B、提高并行性C、程序的局部性原理D、摩尔定律正确答案:【加快经常性事件】3、问题: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。选项:A、汇编语言程序员B、传统机器
2、级语言程序员C、高级语言程序员D、应用语言程序员正确答案:【传统机器级语言程序员】1.2 随堂测试1、问题:以下关于图灵机的说法,正确的是( )(单选)选项:A、图灵机是一种抽象计算模型B、图灵机由控制器、运算器和存储器组成C、图灵机是人类历史上生产出的第一台电子计算机D、图灵机的理论是在冯?诺依曼的理论基础上产生的正确答案:【图灵机是一种抽象计算模型】 2、问题: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)选项:A、内部总线B、寄存器组C、控制器D、运算器正确答案:【控制器】3、问题:以下关于摩尔定律的说法,正确的是( )(单选)选项:
3、A、摩尔定律和 Amdahl 定律一样,将一直指导计算机系统的设计B、摩尔定律是戈登摩尔(Gordon Moore)对集成电路芯片上集成的晶体管数目的预测C、摩尔定律是重要的计算机系统设计定量原理D、摩尔定律将一直适用于描述器件技术的发展正确答案:【摩尔定律是戈登摩尔(Gordon Moore)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、问题:以下关于计算机系统设计的表述,哪个是错误的( )选项:A、近二十年来,计算机系统设计的关注点基本没有变化B、一个系统只要具备了最基本的硬件,就可以用软件的方法实现所有其他的功能C、设计出高性能价格比的系统是计算机设计者的目标D、成功的系统
4、结构应该有较长的生命周期正确答案:【近二十年来,计算机系统设计的关注点基本没有变化】2、问题: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)选项:A、硬件B、软件C、价格D、寿命正确答案:【价格】3、问题: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。选项:A、Gene AmdahlB、Yale Patt C、John HennessyD、David Patterson正确答案:【Yale Patt】1.4 随堂测试1、问题:以下关于加快经常性事件原理的表述,说法正确的是( )。选项:A、浮点运算应该用硬件的方法
5、实现。B、对经常发生的事件应该分配更多的资源。C、加法溢出属于经常性事件。D、复杂指令系统计算机(CISC)没有利用加快经常性事件原理。正确答案:【对经常发生的事件应该分配更多的资源。】2、问题:RISC 的特征不包括( )。选项:A、精简的指令集B、更简单的硬件C、较多的寄存器D、简洁的软件代码正确答案:【简洁的软件代码】3、问题:CPU Cache 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。选项:A、时间重叠B、摩尔定律C、资源共享D、局部性原理正确答案:【局部性原理】1.5 随堂测试1、问题:以下关于 Amdahl 定律的描述,说法错误的是( )。选
6、项:A、当对一个系统中的某个部件进行改进后,所能获得的整个系统性能的提高,受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。B、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。C、可改进比例 Fe 总是小于 1。D、为使系统能获得较高加速比,可改进部分必须占有较大的比例。正确答案:【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、问题: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。选项:A、1.389B、1.672C、1.923D、1.22
7、2正确答案:【1.923】3、问题: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( )选项:A、2B、1.6C、1.18D、1.3正确答案:【1.18】1.6 随堂测试1、问题:根据 CPU 性能公式,CPU 的性能取决于三个参数:( )、CPI 和 IC。选项:A、指令周期B、时钟周期时间C、指令周期数D、时钟周期数正确答案:【时钟周期时间】2、问题:以下关于 CPU 性能公式的相关描述,说法错误的是( )。选项:A、时钟周期时间是时钟频率的倒数。B、CPI 是 IPC(Instruction Per Cycle)的倒数。C、指令系统的
8、结构和编译技术决定了执行一个程序的 IC(指令条数)。D、CPU 时钟频率取决于计算机组成和编译技术。正确答案:【CPU 时钟频率取决于计算机组成和编译技术。】3、问题: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()。 选项:A、4GHzB、3.67GHzC、2.4GHzD、6GHz正确答案:【4GHz】1.7 随堂测试1、问
9、题:以下关于程序的局部性原理的描述,( )是错误的。选项:A、包括空间局部性和时间局部性。B、它是存储层次建立的基础。C、代码访问的局部性弱于数据访问的局部性。D、程序执行时访问的存储器地址是相对簇聚的。正确答案:【代码访问的局部性弱于数据访问的局部性。】2、问题: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( )。选项:A、会体现出数据访问的时间局部性和空间局部性。B、会体现出代码访问的时间局部性和空间局部性。C、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。D、以上说法皆不对。正确答案:【既会体现出数据访问的时间局部性和空间局部性,也会
10、体现出代码访问的时间局部性和空间局部性。】3、问题:计算机系统设计的定量原理不包括( )。选项:A、加快经常性事件B、摩尔定律C、CPU 性能公式D、程序的局部性原理正确答案:【摩尔定律】1.8 随堂测试1、问题:从处理数据的角度来看,并行性等级从低到高可分为( )。选项:A、全并行、字串位并、字并位串、字串位串B、字串位串、字并位串、字串位并、全并行C、字并位串、字串位串、字串位并、全并行 D、字串位串、字串位并、字并位串、全并行正确答案:【字串位串、字串位并、字并位串、全并行】2、问题: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( )。选项:A、指令级并行、线程级并行、过程级
11、并行、程序级并行B、指令级并行、线程级并行、程序级并行、过程级并行C、指令内部并行、过程级并行、线程级并行、程序级并行D、程序级并行、过程级并行、线程级并行、指令内部并行正确答案:【指令级并行、线程级并行、过程级并行、程序级并行】3、问题:在发展高性能单处理机过程中,起主导作用的是( )。选项:A、资源重复B、时间重叠C、资源共享D、局部性原理正确答案:【时间重叠】1.9 随堂测试1、问题: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()选项:A、管理员更关注吞吐率。B、用户更关注执行时间。C、执行时间短意味着吞吐率高。D、用户看到的程序执行时间不仅仅是 CPU 执行该程序的时
12、间。正确答案:【执行时间短意味着吞吐率高。】2、问题: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( )。选项:A、3.2 秒B、32 秒C、5.3 分钟D、53 分钟正确答案:【32 秒】3、问题: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( )。选项: A、基准测试程序套件是由各种不同的真实应用程序构成的。B、基准测试程序套件中的不同测试程序之间可以相互弥补。C、SPEC 最早创建的 SPEC89 是用于测试处理器性能的。D、SPEC 提供的最新的测试处理器性能的套件是 SPEC 2016。正确答案:【SPEC 提供的最新的测试处理器
13、性能的套件是 SPEC 2016。】1.10 随堂测试1、问题: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。选项:A、处理器B、控制器C、调度器D、算逻单元正确答案:【控制器】2、问题: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( )。选项:A、改进的冯?诺依曼结构计算机B、量子计算机C、数据流计算机D、DNA 计算机正确答案:【改进的冯?诺依曼结构计算机】3、问题: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( )。选项:A、程序等待,DMA,程序中断,
14、I/O 处理机。B、程序等待,程序中断,DMA,I/O 处理机。C、DMA,I/O 处理机,程序中断,程序等待。D、I/O 处理机,DMA,程序中断,程序等待。正确答案:【I/O 处理机,DMA,程序中断,程序等待。】1.11 随堂测试1、问题:( )属于第一代计算机。选项:A、IBM7030B、Cray-1C、ENIAC D、IBM370正确答案:【ENIAC】2、问题: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。选项:A、处理器技术B、内存技术C、器件技术D、材料技术正确答案:【器件技术】3、问题:关于计算机技术的发展,以下说法不够准确的是()。选项:A、由于技术的发展
15、,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。B、过去在巨型机和大型机中采用的许多系统结构新技术,后来都逐渐下移到小型和微型通用计算机中。C、针对特定应用领域设计的专用计算机能极大地提高特定应用的性能。D、应用需求是促使计算机系统结构发展的最根本动力。正确答案:【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、问题: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( )倍选项:A、1.6B、1.5C、2D、4正确答案:【4】2、问题:对系统程序员不透明的是
16、( )(单选)选项:A、Cache 存储器B、指令缓冲寄存器C、指令流水线中的流水寄存器D、虚拟存储器正确答案:【虚拟存储器】 3、问题:下列存储器中访问速度最慢的是( )(单选)选项:A、CacheB、STT-RAMC、DRAMD、Flash正确答案:【Flash】4、问题: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)选项:A、B、10C、5.26D、1.1正确答案:【10】5、问题: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)选项:A、提高硬件成本B、提高系统的灵活性C、提高解题的速度D、减少
17、所需的存储器容量正确答案:【提高系统的灵活性】6、问题:虚拟机技术利用了( )的方法提高并行性和资源利用率 (单选)选项:A、指令级并行B、线程级并行C、资源重复D、资源共享正确答案:【资源共享】7、问题:CISC 的特征包括( )(单选)选项:A、精简的指令集B、更简单的硬件C、较多的寄存器D、简洁的软件代码正确答案:【简洁的软件代码】 8、问题: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)选项:A、处理器B、管理器C、运算器D、调度器正确答案:【运算器】9、问题:根据 CPU 性能公式,CPU 的性能取决于三个参数:( )、CPI 和 IC (单选
18、)选项:A、指令周期B、时钟周期时间C、时钟周期数D、指令周期数正确答案:【时钟周期时间】10、问题:流水线技术是( )的典型实例 (单选)选项:A、局部性原理B、时间重叠C、资源重复D、资源共享正确答案:【时间重叠】11、问题:John L. Hennessy 和 David A. 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)选项:A、指令系统结构B、计算机组成C、硬件D、软件正确答案:【指令系统结构#计算机组成#硬件】12、问题:计算机系统架构师的主要任务包括( ) (多选)选项:A、分析和评估现有的计算机系统设计方案B、评估新的设计选择,推动技术
19、的发展C、理解重要问题,面向重要问题设计系统D、预测和适应未来的技术,为未来的技术作设计正确答案:【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、问题:下列技术中,( )利用了加快经常性事件原理 (多选)选项:A、RISCB、CISCC、CPU CacheD、页表缓冲 TLB正确答案:【RISC#CISC#CPU Cache#页表缓冲 TLB】14、问题:计算机系统中提高并行性的主要途径有( )(多选)选项:A、时间重叠B、资源重复C、资源共享D、局部性原理正确答案:【时间重叠#资源重
20、复#资源共享】15、问题:冯?诺依曼结构的主要特点包括( ) (多选)选项:A、计算机以运算器为中心B、在存储器中,指令和数据同等对待C、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D、指令可以乱序执行正确答案:【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
21、 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。正确答案:【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。正确答案:【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
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