3.3 CPU的常用技术（练习）《计算机原理》(电工版第五版) 【上好课】

CPU的常用技术 1、 单项选择题 1、精简指令系统计算机（RISC）的主要特点是（ ） A. 指令系统复杂，功能强大 B. 通过增加指令数量提高效率 C. 选用使用频率最高的简单指令，简化硬件设计 D. 主要依靠编译程序将多个操作组合成一条超长指令 2、超长指令字（VLIW）技术的核心在于（ ） A. 增加 CPU 的内核数量 B. 缩短流水线周期以适应高频 C. 由编译程序把多个能并行执行的操作组合成一条超长指令 D. 增加指令系统的复杂性 3、流水线技术的核心思想是（ ） A. 增加处理单元的数量 B. 将复杂的装配过程分解为简单工序并重叠执行 C. 缩短时钟周期 D. 使用更复杂的指令系统 4、超级流水线技术与普通流水线技术的主要区别是（ ） A. 增加了处理单元 B. 流水线周期更短，以适应更高的时钟频率 C. 采用了多内核技术 D. 指令长度更长 5、超标量技术主要通过哪种方式提高计算机处理速度？（ ） A. 提高每个工作单元的效率 B. 缩短指令的执行周期 C. 重复设置大量的处理单元，并行操作完成任务 D. 简化指令系统 6、Intel 公司开发的 MMX 指令集主要用于（ ） A. 提高浮点运算能力 B. 提高 CPU 对多媒体数据的并行处理能力 C. 实现多内核处理 D. 优化内存数据流传输 7、SSE（流式 SIMD 扩展）指令集引入了多少位的寄存器来处理单精度浮点变量？（ ） A. 64 位 B. 80 位 C. 128 位 D. 256 位 8、Motorola 公司为 Apple G4 计算机提供的 AltiVec 指令单元，一次处理的数据宽度是（ ） A. 64 位 B. 128 位 C. 32 位 D. 16 位 9、多内核技术是指（ ） A. 在多颗芯片上集成多个处理单元 B. 在一枚处理单元芯片中集成两个或多个完整的计算引擎（内核） C. 使用多个 CPU 通过 SMP 技术连接 D. 增加流水线的级数 10、在对称多处理（SMP）系统中，关于 CPU 的描述正确的是（ ） A. 每个 CPU 运行操作系统的不同复本 B. CPU 之间不共享内存子系统 C. 系统将任务队列对称地分布于多个 CPU 之上 D. CPU 之间是非对称关系 二、判断题 1、复杂指令系统计算机（CISC）通过增加指令数量和复杂度，使得硬件实现难度降低，不易出错。（ ） 2、RISC 技术中，20% 的简单指令占据了程序中 80% 的出现频率，因此 RISC 只保留这些高频指令。（ ） 3、流水线技术要求必须等前一条指令完全执行结束后，才能开始执行下一条指令。（ ） 4、3DNow! 指令集是由 Intel 公司开发的，主要用于缓解 CPU 与三维图形加速卡之间的传输瓶颈。（ ） 5、在多路技术（SMP）中，所有 CPU 共享内存子系统和总线结构，负载可以均匀分配。（ ） 三、填空题 1、提高 CPU 速度的常用方法主要包括：优化指令集、提高处理单元效率、配置更多的工作单元增加并行处理能力以及____。 2、显式并行指令技术合并了____和超长指令字两方面的优势，更加需要整合硬件和软件的不同优势。 3、通常把一串相互独立的数称为向量，对这样一组数的运算称为____。 4、SSE 技术全称为流式 SIMD 扩展，其中 SIMD 指的是____。 5、多路技术采用多颗相同型号并且能够支持____技术的 CPU 组成一套系统，实现多处理器并行工作。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ CPU的常用技术 1、 单项选择题 1、精简指令系统计算机（RISC）的主要特点是（ ） A. 指令系统复杂，功能强大 B. 通过增加指令数量提高效率 C. 选用使用频率最高的简单指令，简化硬件设计 D. 主要依靠编译程序将多个操作组合成一条超长指令 【答案】C 【解析】 RISC 选用使用频率最高的一些简单指令，使得指令数目减少，从而降低硬件设计难度，有利于提高芯片集成度和工作速度。 2、超长指令字（VLIW）技术的核心在于（ ） A. 增加 CPU 的内核数量 B. 缩短流水线周期以适应高频 C. 由编译程序把多个能并行执行的操作组合成一条超长指令 D. 增加指令系统的复杂性 【答案】C 【解析】 VLIW 技术可使编译程序在编译的时候，把多个能并行执行的操作组合在一起，成为一条有多个操作段的超长指令。 3、流水线技术的核心思想是（ ） A. 增加处理单元的数量 B. 将复杂的装配过程分解为简单工序并重叠执行 C. 缩短时钟周期 D. 使用更复杂的指令系统 【答案】B 【解析】流水线技术的核心思想是将过程分解为简单工序，让不同工序并行重叠执行，从而提高整体速度。 4、超级流水线技术与普通流水线技术的主要区别是（ ） A. 增加了处理单元 B. 流水线周期更短，以适应更高的时钟频率 C. 采用了多内核技术 D. 指令长度更长 【答案】B 【解析】超级流水线的原理同流水线技术是一样的，但它的流水线周期比其他机器短，这种做法可以说是对更高时钟频率 CPU 的一种适应。 5、超标量技术主要通过哪种方式提高计算机处理速度？（ ） A. 提高每个工作单元的效率 B. 缩短指令的执行周期 C. 重复设置大量的处理单元，并行操作完成任务 D. 简化指令系统 【答案】C 【解析】超标量技术通过重复设置大量的处理单元，在统一的控制部件控制下，通过并行操作来完成各自分配的不同任务。 6、Intel 公司开发的 MMX 指令集主要用于（ ） A. 提高浮点运算能力 B. 提高 CPU 对多媒体数据的并行处理能力 C. 实现多内核处理 D. 优化内存数据流传输 【答案】B 【解析】 MMX 指令集允许 CPU 同时对 2 个、4 个甚至 8 个数据进行并行处理，其最初目的是用于提高 CPU 对 3D 数据的处理能力。 7、SSE（流式 SIMD 扩展）指令集引入了多少位的寄存器来处理单精度浮点变量？（ ） A. 64 位 B. 80 位 C. 128 位 D. 256 位 【答案】C 【解析】 SSE 通过 8 个全新的 128 位单精度寄存器，能同时处理 4 个单精度浮点变量。 8、Motorola 公司为 Apple G4 计算机提供的 AltiVec 指令单元，一次处理的数据宽度是（ ） A. 64 位 B. 128 位 C. 32 位 D. 16 位 【答案】B 【解析】 AltiVec 单元一次处理 128 位的数据，这些数据可以按 16 个 8 位、8 个 16 位或 4 个 32 位进行分配。 9、多内核技术是指（ ） A. 在多颗芯片上集成多个处理单元 B. 在一枚处理单元芯片中集成两个或多个完整的计算引擎（内核） C. 使用多个 CPU 通过 SMP 技术连接 D. 增加流水线的级数 【答案】B 【解析】多内核技术是指在一枚处理单元中集成两个或多个完整的计算引擎（内核），从而提高程序的并行性。 10、在对称多处理（SMP）系统中，关于 CPU 的描述正确的是（ ） A. 每个 CPU 运行操作系统的不同复本 B. CPU 之间不共享内存子系统 C. 系统将任务队列对称地分布于多个 CPU 之上 D. CPU 之间是非对称关系 【答案】C 【解析】在 SMP 架构中，系统将任务队列对称地分布于多个 CPU 之上，所有 CPU 都可以平等地访问内存、I/O 和外部中断。 二、判断题 1、复杂指令系统计算机（CISC）通过增加指令数量和复杂度，使得硬件实现难度降低，不易出错。（ ） 【答案】 × 【解析】随着计算机功能的增强，CPU 的指令越来越复杂，也使得实现的难度和出错的概率大大增加，而非降低。 2、RISC 技术中，20% 的简单指令占据了程序中 80% 的出现频率，因此 RISC 只保留这些高频指令。（ ） 【答案】 √ 【解析】在 CISC 中，最常使用的一些简单指令占指令总数的 20%，但在程序中出现的频率却占 80%，RISC 正是基于这一现象选用使用频率最高的简单指令。 3、流水线技术要求必须等前一条指令完全执行结束后，才能开始执行下一条指令。（ ） 【答案】 × 【解析】流水线的好处是第一条指令开始译码的时候，第二条就可以开始取指令了，即指令执行是重叠的。 4、3DNow! 指令集是由 Intel 公司开发的，主要用于缓解 CPU 与三维图形加速卡之间的传输瓶颈。（ ） 【答案】 × 【解析】 3DNow! 指令集是由 AMD 公司开发的，而非 Intel 公司。 5、在多路技术（SMP）中，所有 CPU 共享内存子系统和总线结构，负载可以均匀分配。（ ） 【答案】 √ 【解析】 SMP 技术是指各 CPU 之间共享内存子系统及总线结构，工作负载能够均匀地分配到所有可用处理单元上。 三、填空题 1、提高 CPU 速度的常用方法主要包括：优化指令集、提高处理单元效率、配置更多的工作单元增加并行处理能力以及____。 【答案】缩短运行的时钟周期及增加字长 【解析】提高速度的常用方包含缩短运行的时钟周期及增加字长。 2、显式并行指令技术合并了____和超长指令字两方面的优势，更加需要整合硬件和软件的不同优势。 【答案】RISC（或精简指令系统） 【解析】显式并行指令是一种已经合并了 RISC 和超长指令字两方面优势的技术。 3、通常把一串相互独立的数称为向量，对这样一组数的运算称为____。 【答案】向量处理 【解析】向量为一串相互独立的数，对这样一组数的运算称为向量处理。 4、SSE 技术全称为流式 SIMD 扩展，其中 SIMD 指的是____。 【答案】单指令多数据 【解析】 SSE 被定义为流式 SIMD 扩展的简称，且包含 SIMD 浮点指令，SIMD 即单指令多数据。 5、多路技术采用多颗相同型号并且能够支持____技术的 CPU 组成一套系统，实现多处理器并行工作。 【答案】SMP（或对称多处理） 【解析】多路技术是采用多颗相同型号并且能够支持 SMP 技术的 CPU 组成的一套系统。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $