MOOC 计算机系统结构(华中科技大学)1207109824 最新慕课完整章节测试答案

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‍
选项：
A: 1.6
B: 1.5
C: 2
D: 4
答案: 【 4】

2、单选题：
​对系统程序员不透明的是（ ）（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
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）‌
选项：
A: Cache
B: STT-RAM
C: DRAM
D: Flash
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）‌
选项：
A: ∞
B: 10
C: 5.26
D: 1.1
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）‍
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: 减少所需的存储器容量
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）‌
选项：
A: 指令级并行
B: 线程级并行
C: 资源重复
D: 资源共享
答案: 【 资源共享】

7、单选题：
‌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
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)‌
选项：
A: 处理器
B: 管理器
C: 运算器
D: 调度器
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)​
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
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)‍
选项：
A: 局部性原理
B: 时间重叠
C: 资源重复
D: 资源共享
答案: 【 时间重叠】

11、多选题：
‍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
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)​
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
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)​
选项：
A: RISC
B: CISC
C: CPU Cache
D: 页表缓冲TLB
答案: 【 RISC;
CISC;
CPU Cache;
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)‍
选项：
A: 时间重叠
B: 资源重复
C: 资源共享
D: 局部性原理
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)‎
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
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。​
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。‌
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

‏

‌

‏

‌

‏

‌已知平均CPI等于2，则浮点指令的CPI为

‏答案: 【 4##%_YZPRLFH_%##4.0##%_YZPRLFH_%##4.00】

随堂测验1

1、单选题：
‌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
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)​
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
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。‎
选项：
A: 汇编语言程序员
B: 传统机器级语言程序员
C: 高级语言程序员
D: 应用语言程序员
答案: 【 传统机器级语言程序员】

随堂测验10

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。​‎​
选项：
A: 处理器
B: 控制器
C: 调度器
D: 算逻单元
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（ ）。‎
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
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（ ）。‌
选项：
A: 程序等待，DMA，程序中断，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。
答案: 【 I/O处理机，DMA，程序中断，程序等待。】

随堂测验11

1、单选题：
‎（ ）属于第一代计算机。‏
选项：
A: IBM7030
B: Cray-1
C: ENIAC
D: IBM370
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。‌
选项：
A: 处理器技术
B: 内存技术
C: 器件技术
D: 材料技术
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（）。‏
选项：
A: 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。
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。
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。】

随堂测验2

1、单选题：
​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
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)‍
选项：
A: 内部总线
B: 寄存器组
C: 控制器
D: 运算器
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)‌
选项：
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
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】

随堂测验3

1、单选题：
‍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: 成功的系统结构应该有较长的生命周期
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)‌
选项：
A: 硬件
B: 软件
C: 价格
D: 寿命
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。‍
选项：
A: Gene Amdahl
B: Yale Patt
C: John Hennessy
D: David Patterson
答案: 【 Yale Patt】

随堂测验4

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（ ）。‌
选项：
A: 浮点运算应该用硬件的方法实现。
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。
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（ ）。‌
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
答案: 【 简洁的软件代码】

3、单选题：
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
答案: 【 局部性原理】

随堂测验5

1、单选题：
以下关于Amdahl定律的描述，说法错误的是（ ）。‍
选项：
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。
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。‏
选项：
A: 1.389
B: 1.672
C: 1.923
D: 1.222
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（ ）‎
选项：
A: 2
B: 1.6
C: 1.18
D: 1.3
答案: 【 1.18】

随堂测验6

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。​
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
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（ ）。​
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。
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（ ）。‎
选项：
A: 4GHz
B: 3.67GHz
C: 2.4GHz
D: 6GHz
答案: 【 4GHz】

随堂测验7

1、单选题：
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。
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（ ）。‎
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。
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（ ）。‏
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
答案: 【 摩尔定律】

随堂测验8

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（ ）。‍
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
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（ ）。‏
选项：
A: 指令级并行、线程级并行、过程级并行、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
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（ ）。‎
选项：
A: 资源重复              
B: 时间重叠
C: 资源共享
D: 局部性原理
答案: 【 时间重叠】

随堂测验9

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（ ）‏
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执行该程序的时间。
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（ ）。‏
选项：
A: 3.2秒
B: 32秒
C: 5.3分钟
D: 53分钟
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（ ）。​
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。
答案: 【 SPEC提供的最新的测试处理器性能的套件是SPEC 2016。】

第二章单元测试

1、单选题：
‏下列与指令字长无关的是____。‎
选项：
A: 操作数的个数
B:  操作码的长度
C: 操作数的阈值 
D: 数据总线宽度
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____。​
选项：
A: 1
B: 2
C: 3
D: 4
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。‌
选项：
A: 4
B: 7
C: 8
D: 9
答案: 【 8】

4、单选题：
‍在堆栈型指令中，SP的作用是_____。‏
选项：
A: 给出栈顶元素的有效地址  
B: 下一条要执行指令的地址
C: 下一条要取的指令地址
D: 指示栈底元素的有效地址
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____。‏
选项：
A: 立即寻址、直接寻址
B: 寄存器寻址、寄存器间接寻址
C: 直接寻址、寄存器间接寻址
D: 立即寻址、寄存器间接寻址
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____。‏
选项：
A: 属于CISC指令系统
B: 操作码长度固定不变
C: 操作数个数固定不变
D: 寻址方式固定不变
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_____。‎
选项：
A: 硬盘
B: 寄存器
C: 主存
D: 堆栈
答案: 【 主存】

8、单选题：
‏下列MIPS指令中属于R型指令的是_____。‏
选项：
A: LOAD指令
B: JNE指令
C: ADD指令
D: 无条件跳转指令 J
答案: 【 ADD指令】

9、多选题：
‏设计指令格式时应考虑的因素包括________。‏
选项：
A: 操作的类型数量
B: 操作数的个数
C: 操作数的类型
D: 寻址方式
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_______。​
选项：
A:  只选用简单的使用频率高的指令，所以采用RISC的CPU性能较差，不能实现复杂功能
B: 指令长度固定，指令格式与寻址方式少
C: 指令执行的CPI较小
D: 通常采用硬布线逻辑实现以提高指令执行速度
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：_______。‍
选项：
A: ARM 
B: MIPS
C: X86
D: PowerPC
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_______。‌
选项：
A: RISC指令系统中指令条数少
B: RISC的指令平均执行周期数较少
C: 单条指令功能简单，大多采用硬连逻辑实现
D: 应用程序在RISC上编译生成的目标程序较短
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______。​
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。​
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​
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“J 10(h)”，则该指令转移的目标地址为0x______。（用十六进制表示）‎
答案: 【 f0000040##%_YZPRLFH_%##F0000040】

随堂测验1

1、单选题：
‎用某个寄存器中内容作为操作数的寻址方式称为____。‏
选项：
A: 立即寻址
B: 间接寻址
C: 寄存器直接寻址
D: 寄存器间接寻址
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_____。‎
选项：
A: 实现程序存储与程序控制
B: 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性
C: 可直接访问外存
D: 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
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_____。‍
选项：
A: 指令系统定义了软、硬件交互的机制
B: 具有相同指令系统的计算机其程序可相互兼容
C: 具有相同指令系统的计算机其硬件结构必然相同
D: 指令系统定义了计算机软、硬件界面，与系统软件相关
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

1、单选题：
​以下有关RISC的描述正确的是_____。‏
选项：
A: 为了实现兼容，新设计的RISC，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。
B: RISC的主要目标是减少程序的指令数，缩短程序执行时间。
C: 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。
D: RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令。
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_____。​
选项：
A: RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂,不易设计，而CISC汇编语言程序编程相对简单。
B: 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。
C: CISC指令系统需要较多的寻址模式，而RISC只有少数的寻址模式，因此CPU在计算有效访存地址时，CISC占用的时钟周期较多。
D: RISC对存储器的操作有限制，控制更简单。
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___。‏
选项：
A: 简单的指令系统
B: 指令长度固定不变
C: 每条指令平均执行的时钟周期数较小，一般小于2
D: 使用微程序控制器
答案: 【 使用微程序控制器】

随堂测验3

1、单选题：
‎下列不属于I类型MIPS指令的是_____。‌
选项：
A: ALU指令
B: 立即数指令
C: LOAD指令
D: 条件转移指令
答案: 【 ALU指令】

2、单选题：
‍关于MIPS指令系统说法错误的是____。​‍​
选项：
A: MIPS属于精简指令系统
B: 三种类型的MIPS指令操作码长度各不相同
C: MIPS指令长度固定
D: MIPS指令的寻址方式蕴含在操作码中
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____。‍‌‍
选项：
A: 飞腾
B: 龙芯
C: 申威
D: Intel Xeon
答案: 【 龙芯】

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（）？‏
选项：
A: 静态流水线又可分为单功能流水线与多功能流水线
B: 动态流水线又可分为单功能流水线与多功能流水线
C: 流水线可分为部件级、处理机级与处理机间流水线
D: 5段经典MIPS流水线是典型的乱序流水线
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？‍
选项：
A: 效率
B: 能耗
C: 功耗
D: 性价比
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（）？‏
选项：
A: 排空时间
B: 任一功能段的执行时长
C: 建立时间
D: 段数
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？‎
选项：
A: 排空时间
B: 建立时间
C: 功能切换开销
D: 指令冲突
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？‍
选项：
A: （3，5）
B: （3，6）
C: （8）
D: （4，5）
答案: 【 （3，5）】

6、单选题：
‎以下关于数据相关说法正确的是：​
选项：
A: 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
B: 相关是流水线的一种属性
C: 相关一定会转化为冲突
D: 相关分为数据相关与控制相关
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？‌
选项：
A: 数据相关
B: 输入相关
C: 反相关
D: 输出相关
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）？​
选项：
A: 忽略分支
B: 冻结分支之后的指令
C: 清空分支之后的指令
D: 延迟分支
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？‏
选项：
A: IF
B: ID
C: EX
D: MEM
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？‍
选项：
A: LC
B: RC
C: PC
D: NC
答案: 【 PC】

11、多选题：
‌关于流水线分类，以下说法正确的是‍
选项：
A: 流水线可分为单功能与多功能流水线
B: 流水线可分为顺序与乱序流水线
C: 流水线可分为线性与非线性流水线
D: 多功能流水线可分为静态与动态流水线
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？‌
选项：
A: 吞吐率
B: 能耗
C: 加速比
D: 功耗
答案: 【 吞吐率;
加速比】

13、多选题：
‎以下哪些是常见的相关类型？‌
选项：
A: 数据相关
B: 反相关
C: 名相关
D: 输入相关
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？‎
选项：
A: IP冲突
B: 边界冲突
C: 数据冲突
D: 控制冲突
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？‏
选项：
A: PC
B: EX
C: MEM
D: DR
答案: 【 EX;
MEM】

16、填空题：

‍

‌

‍一条各流水段执行时间均等的5段线性流水线，各段的执行时间均为Δt，其连续执行了10个任务，且不考虑数据与控制冲突，则其实际加速比为___________。（精确到小数点后2位）

‌答案: 【 3.57】

17、填空题：

‍

‌

‍一条各流水段执行时间不完全相等的5段线性流水线，假设其第1、3、4、5段的执行时间为Δt，第2段的执行时间为2Δt，其连续执行了5个任务，且不考虑数据与控制冲突，则其实际效率为___________。（精确到小数点后2位）

‌答案: 【 0.43】

18、填空题：

‍

‎

‍如图所示，一条可执行乘法与加法操作的5段静态多功能流水线，其乘法功能由1、4、5段完成，其加法功能由1、2、3、5段完成。假设每段执行时间均为Δt，且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。那么在执行以下任务时，(a1+b1)*(a2+b2)*(a3+b3)*(a4+b4)，其实际加速比最高为___________。（精确到小数点后2位）

‎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）

​答案: 【 0.30】

20、填空题：

‌

‎

‌一条5段单功能非线性流水线，其预约表如图所示，假设每段执行时间均为Δt，那么其最高吞吐率为___________/Δt。（精确到小数点后2位）

‎答案: 【 0.29】

随堂测验1

1、单选题：
​流水线的每个子过程不能称为( )?‍
选项：
A: 段；
B: 级；
C: 功能部件；
D: 位。
答案: 【 位。】

2、单选题：
‌关于流水线，以下说法正确的是( )?​
选项：
A: 流水线能够缩短单个任务的执行时间
B: 使用流水线技术可能导致单个任务的执行时间变长
C: 流水线一定能够减少多个任务的执行总时间
D: 现代指令流水线是静态多功能流水线
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()?‎
选项：
A: 单功能流水线可分为静态与动态流水线
B: 流水线可分为单功能与多功能流水线
C: 流水线可分为线性与非线性流水线
D: 流水线可分为顺序与乱序流水线
答案: 【