考研計算機訓練題-02

首先給一張知識導圖:

 

1.下列系統性能的主要參數中,與科學計算最相關的是( )。

A．MIPS B．主存容量 C．MFLOPS D．主時鍾頻率

解析：MIPS是每秒處理的百萬級的機器語言指令數,是衡量CPU速度的一個指標。
主時鍾頻率和主存容量越大,系統的性能越高,但都不是標志性的參數。
MFLOPS是每秒百萬個浮點操作,該參數用來描述計算機的浮點運算性能,而用於科學計算的計算機主要就是看重浮點運算的性能。

 

2. 下列關於配備32位微處理器的計算機說法中,正確的是( )。

Ⅰ.該機器的通用寄存器一般為32位
Ⅱ.該機器的地址總線寬度為32位
Ⅲ.該機器能支持64位操作系統
Ⅳ.一般來說,64位微處理器的性能比32位微處理器的高

解析：微處理器的位數是指該CPU一次能夠處理的數據長度,稱為機器字長。通常機器字長等於通用寄存器的長度。故Ⅰ正確。
地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間,簡單地說就是CPU到底能夠使用多大容量的內存。而CPU位數與地址字長無關,更不用說地址總線寬度了。故Ⅱ錯誤。
Ⅲ錯誤,64位操作系統(通常向下兼容)需要64位CPU的支持,64位操作系統不僅是尋址范圍增加到2⁶⁴,同時要求機器字長64位。
Ⅳ正確,一般來說,計算機的字長越長,其性能越高。

 

3.某工作站采用時鍾頻率f為15MHz、處理速率為10MIPS的處理器來執行一個已知混合程序。假定該混合型程序平均每條指令需要1次訪存,且每次存儲器存取為1周期延遲,試問此計算機的有效CPI是( )。

A．2.5   B．2   C．1.5   D．1

解析：CPI指執行一條指令所需的時鍾周期。CPI=每秒時鍾數/每秒執行指令數=主頻/MIPSx10^6  CPI=15MHz/(10×10⁶)=1.5

 

4.PentiumⅡ450處理器的CPI為0.5,其運算速度為( )。
(注:PentiumⅡ后的數字450表示其主頻為450MHz)

A．225MIPS   B．450MIPS    C．900MIPS   D．條件不足,無法計算

 

解析：運算速度指標的含義是每秒能執行多少指令,以MIPS為單位。根據題意,該處理器的主頻=450MHz,CPI=0.5。所以MIPS=主頻/CPI=450MHz/0.5=900MIPS,即該處理器的速度為每秒執行900×10⁶條指令。

 

5.已知計算機A的時鍾頻率為800MHz,假定某程序在計算機A上運行需要12s。現在硬件設計人員想設計計算機B。希望該程序在B上的運行時間能縮短為8s,使用新技術后可使B的時鍾頻率大幅度提高,但在B上運行該程序所需要的時鍾周期數為在A上的1.5倍。那么,機器B的時鍾頻率至少應為( )才能達到所希望的要求。

A．800MHz   B．1.2GHz   C．1.5GHz    D．1.8GHz

 

解析：(800MHz x 12s)/8s=1200MHz,又因為在B上運行該程序所需要的時鍾周期數為在A上的1.5倍，所以1200MHz x 1.5 = 1.8GHz

 

6.假定機器M的時鍾頻率為200MHz,程序P在機器M上的執行時間為12s。對P優化時,將其所有乘4指令都換成了一條左移兩位的指令,得到優化后的程序P¢。若在M上乘法指令的CPI為102,左移指令的CPI為2,P的執行時間是P¢執行時間的1.2倍,則P中的乘法指令條數為( )。

A．200萬   B．400萬   C．800萬   D．1600萬

 

解析：P的執行時間為10s,P的執行時間為P的1.2倍,即為12s,多了2s,即多了200M×2=4×10⁸個時鍾周期,每條乘法指令比左移指令多100個時鍾周期,即乘法指令數目為4×10⁸/100= 4×10⁶。

 

7.下列給出的部件中，其位數(寬度)一定與機器字長相同的是()。

 

Ⅰ.ALU
Ⅱ.指令寄存器
Ⅲ.通用寄存器
Ⅳ.浮點寄存器

 

8.下列關於馮諾依曼結構計算機基本思想的敘述中，錯誤的是()。

 

A.程序的功能都通過中央處理器執行指令實現。

B.指令和數據都用二進制表示，形式上無差別。

C.指令按地址訪問，數據都在指令中直接給出。

D.程序執行前，指令和數據需預先存放在存儲器中。

 

解析：指令和數據都存放在存儲器內，可按地址訪問。

 

9.假定計算機M1和M2具有相同的指令集體體系結構(ISA),主頻分別為1.5GHz和1.2GHz。在M1和M2上運行某基准程序P,平均CPI分別為2和1，則程序P在M1和M2上運行時間的比值是()。

 

A.0.4   B.0.625    C.1.6   D.2.5

 

解析：CPI是執行一條指令需要的時鍾周期數，由題目可知程序P在M1和M2上運行平均需要2個和1個時鍾周期。而CPU的時鍾周期等於主頻的倒數，則M1的時鍾周期T1=1/1.5GHz，M2的時鍾周期T2=1/1.2GHz，因此程序P在M1和M2上運行時間的比值是(2x1/1.5GHz)/(1x1/1.2GHz) = 1.6

 

10.假定基准程序A在某計算機上的運行時間為100秒，其中90秒為CPU時間，其余為I/O時間。若CPU速度提高50%，I/O速度不變，則運行基准程序A所耗費的時間是()。

 

A.55秒   B.60秒    C.65秒   D.70秒

 

解析：基准程序A運行時間為100秒，其中90秒為CPU時間，I/O時間為10秒。CPU速度提高之后的CPU時間為90/(1+50%)=60秒，I/O時間不變，則運行基准程序A所耗費的時間是60+10=70秒。