第一章课后作业 01#

一、单选题（每题 2 分，共 16 分）#

1. 2017 年公布的全球超级计算机 TOP500 排名中，我国“神威·太湖之光”超级计算机蝉联第一，其浮点运算速度为 $93.0146\text{ PFLOPS}$，这说明该计算机每秒完成的浮点操作数为（ ）

   • A. $9.3 \times 10^{13}$
   • B. $9.3 \times 10^{15}$
   • C. 9.3 千万亿次
   • D. 9.3 亿亿次

2. 若机器 M 的主频为 $1.5\text{ GHz}$，在 M 上执行程序 P 的指令条数为 $5 \times 10^5$，P 的平均 CPI 为 1.2，则 P 在 M 上的指令执行速度和用户 CPU 时间分别为（ ）

   • A. $0.8\text{ GIPS}$、0.4ms
   • B. $0.8\text{ GIPS}$、0.4µs
   • C. $1.25\text{ GIPS}$、0.4ms
   • D. $1.25\text{ GIPS}$、0.4µs

3. 某工作站采用的时钟频率 $f$ 为 $15\text{ MHz}$，处理速率为 $10\text{ MIPS}$ 的处理机来执行一个已知混合程序。假定每次存储器存取为 1 个周期延迟，试问此计算机的有效 CPI 是多少？（ ）

   • A. 1
   • B. 1.5
   • C. 2
   • D. 2.5

4. 某计算机主频为 $1.2\text{ GHz}$，其指令分为 4 类，它们在基准程序中所占比例及 CPI 如下表所示。该机的 MIPS 数是（ ）。

   指令类型	所占比例	CPI
   A	50%	2
   B	20%	3
   C	10%	4
   D	20%	5

   • A. 100
   • B. 200
   • C. 400
   • D. 600

5. 假定基准程序 A 在某计算机上的运行时间为 $100\text{ s}$，其中 $90\text{ s}$ 为 CPU 时间，其余为 I/O 时间。若 CPU 速度提高 50%，I/O 速度不变，则运行基准程序 A 所消耗的时间是（ ）

   • A. 55 秒
   • B. 60 秒
   • C. 65 秒
   • D. 70 秒

6. 以下是有关计算机中指令和数据存放位置的叙述，其中正确的是（ ）

   • A. 指令存放在内存，数据存放在外存
   • B. 数据存放在内存，指令存放在外存
   • C. 数据和指令始终存放在内存
   • D. 程序被启动后数据和指令调入内存

7. 已知计算机 A 的时钟频率为 $800\text{ MHz}$，假定某程序在计算机 A 上运行需要 $12\text{ s}$。现在硬件设计人员想设计计算机 B，希望该程序在计算机 B 上的运行时间能缩短为 $8\text{ s}$，使用新技术后可使计算机 B 的时钟频率大幅度提高，但在计算机 B 上运行该程序所需的时钟周期数为在计算机 A 上的 1.5 倍。那么，计算机 B 的时钟频率至少应为多少才能达到所希望的要求？（ ）

   • A. $800\text{ MHz}$
   • B. $1.2\text{ GHz}$
   • C. $1.5\text{ GHz}$
   • D. $1.8\text{ GHz}$

8. 下列关于配备 32 位微处理器的计算机的说法中，正确的是（ ） Ⅰ. 该机器的通用寄存器一般为 32 位； Ⅱ. 该机器的地址总线宽度为 32 位； Ⅲ. 该机器能支持 64 位操作系统； Ⅳ. 一般来说，64 位微处理器的性能比 32 位微处理器的高。

   • A. Ⅰ、Ⅱ
   • B. Ⅰ、Ⅲ
   • C. Ⅰ、Ⅳ
   • D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ

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二、主观题（共 5 分）#

1. （习题 1.4）冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？