计算机系统结构【阶段测评】1-4
计算机系统结构试题及答案大全
计算机系统结构试题及答案大全计算机系统结构是计算机科学中的重要学科,涉及到计算机硬件系统的组成、工作原理、设计与实现等方面的知识。
为了方便大家学习与复习,本文整理了一些常见的计算机系统结构试题及答案,希望对大家有所帮助。
试题1:什么是冒险问题?如何避免冒险问题?答案:冒险问题是指在计算机系统中,在不合适的时刻访问寄存器中的数据或指令,导致计算机系统出现错误的情况。
为了避免冒险问题,可以采取以下措施:1.数据和指令分离:在指令执行的过程中,要避免访问正在执行的指令所需要的数据。
2.预测跳转:在程序执行时,可以通过预测下一条指令的跳转地址,来避免在执行跳转指令时产生冒险问题。
3.数据前推:在产生数据冒险时,可以使用数据前推技术,从后面的指令中提前获取该数据,避免冒险问题的发生。
试题2:什么是流水线?流水线的优缺点是什么?答案:流水线是一种将计算机指令的执行分解为多个阶段的技术,使得同一时间内可以有多个指令同时在计算机中执行。
流水线的优缺点如下:优点:1.提高了计算机的指令执行速度。
2.减少了指令之间的相互干扰,提高了计算机的并行度。
3.节省了计算机硬件资源,减小了成本。
缺点:1.流水线中的每一个阶段都需要有一定的延迟,增加了总体延迟时间。
2.由于流水线中的各个阶段需要配合执行,所以在出现异常情况时,需要将整个流水线暂停,影响计算机的性能。
试题3:什么是缓存?缓存的作用是什么?答案:缓存是一种将数据复制到靠近处理器的高速存储器中的技术。
缓存的作用如下:1.加速了数据的访问速度:由于缓存存储器的读取速度较快,因此可以减少数据的访问延迟,提高了计算机的运行速度。
2.降低了总线负载:由于计算机中的总线带宽有限,当多个处理器同时访问存储器时,可能会导致总线的拥堵。
使用缓存技术可以将数据存储到靠近处理器的高速存储器中,减少了对总线的访问,降低了总线负载。
3.提供了局部性原理:在程序执行过程中,通常会出现一些常用的数据或指令,使用缓存技术可以将这些常用的数据或指令存储在高速缓存中,提高了计算机的性能。
(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案.doc
(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案.doc一:名词解释1:虚拟机:由软件实现的机器。
2:CPI :是衡量CPU 执行指令效率的重要标志,指执行每条指令所需的平均时钟周期数。
3:摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18 个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
4:并发性:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生的并行性。
5:程序局部性原理:是指程序在执行时呈现出局部性规律,即在一段时间内,整个程序的执行仅限于程序中的某一部分。
相应地,执行所访问的存储空间也局限于某个内存区域。
局部性原理又表现为:时间局部性和空间局部性。
6: CISC/RISC : CISC :即复杂指令系统计算机,指在系统中增加更多和复杂的指令,来提高操作系统效率的计算机。
RISC :即精简指令系统计算机,指在系统中选取使用一些频率最高的、长度固定的、格式种类少的简单指令的计算机。
7:计算机系统结构:指对机器语言计算机的软、硬件功能的分配和对界面的定义。
8:系列机:指先设计好一种系统结构,而后就按这种系统结构设计它的系统软件,按器件状况和硬件技术研究这种结构的各种实现方法,并按照速度、价格等不同要求,分别提供不同速度、不同配置的各档机器。
9:模拟:用机器语言程序解释实现程序移植的方法。
10:仿真:用微程序直接解释另一种机器的指令系统。
11:寻址方式:寻找操作数或指令的有效地址的方式。
12:替换算法:在存储体系中,当出现页面失效时或者主存的所有页面已经全部被占用而又出现页面失效时,按照某种算法来替换主存中某页。
[ 由于主存中的块比Cache 中的块多,所以当要从主存中调一个块到Cache 中时,会出现该块所映象到的一组(或一个)Cache 块已全部被占用的情况。
这时,需要被迫腾出其中的某一块,以接纳新调入的块。
]二:选择题1,直接执行微指令的是( C )A 汇编程序B 编译程序C 硬件D 微指令程序2,对汇编语言程序员不透明的是( C )A 程序计数器B 主存地址寄存器C 条件码寄存器D 指令寄存器3,最早的冯·诺依曼型计算机是以( B )为中心的A 运算器B 控制器C 存储器D I/O 设备4,计算机系统结构的角度的结构来看,机器语言程序员看到的机器属性是( C )A 计算机软件所要完成的功能B 计算机硬件的全部组成C 编程要用到的硬件组织D 计算机各部分硬件的实现5,不同系列计算机之间实现可移植性的途径,不包括( B )A 采用统一的高级语言B 采用统一的汇编语言C 模拟D 仿真6,利用时间重叠原理,实现并行处理的是( A )A 流水处理机B 多处理机C 阵列处理机D 集群系统7,多处理机实现的并行主要是(B)A 指令级并行B 任务级并行C 操作级并行D 操作步骤的级并行8 计算机系统结构不包括( B )A 信息保护B 存储速度C 数据表示D 机器工作状态9,不需要编址的数据存储空间( D )A CPU 通用寄存器B 主存储器C I/O 寄存器D 堆栈10, RISC 执行程序的速度比CISC 快的原因是( C )A RISC 指令系统中条数较少B 程序在 RISC 编译生成的目标程序较短C RISC 指令平均执行周期数较少D RISC 中只允许 LOAD 和 STORE 指令存储11,程序员在编写程序时,使用的访存地址是( B )A 主存地址B 逻辑地址C 物理地址D 有效地址12,虚拟存储器主要是为了( A )A 扩大存储器系统容量B 提高存储器系统速度C 扩大存储器系统容量和提高存储器系统速度D 便于程序的访存操作13,与全相联映像相比,组相联映像的优点是( B )A 目录表小B 块冲突概率低C 命中率高D 主存利用率高14,输入输出数据不经过CPU 内部寄存器的输入输出方式是( C )A 程序控制方式B 中断C DMA 方式D 上述三种方式15,在配置了通道的计算机系统中,用户程序需要输入输出时引起的中断是( A )A 访管中断B I/O 中断C 程序性中断D 外部中断16,当计算机系统通过执行通道程序,完成输入输出工作时,执行通道程序的是(B)A CPUB 通道C CPU 和通道D 指定的外设三:填空1,常见的计算机系统结构的分类法有两种:Flynn 分类法,冯氏分类法冯氏分类法是根据系统的最大并行度对计算机系统结构进行分类,大多数的位并行的单处理机属于字串位并的处理机方式2,由软件实现的机器称为:虚拟机3,在一个计算机系统中,低层机器的属性往往对高层机器的程序员是透明的。
计算机体系结构试题及答案
计算机体系结构试题及答案一、简答题1、请你简述冯·诺依曼结构的工作原理。
指出:它的结构特点是什么?冯·诺依曼结构是指计算机采用存储程序的工作方式,包含五个部分:算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)、存储器(Memory)、输入/输出设备(I/O)、数据通路(Bus)。
它的工作原理是,程序从存储器中读取指令,指令分解成操作码和地址,控制单元根据操作码控制算术逻辑单元完成运算,然后将结果存储到存储器中或输出到I/O设备中。
其结构特点是:CPU与存储器采用同一总线,存储程序的方式,将数据和指令存储在同一存储器中,指令操作码和地址采用相同位数的二进制代码表示。
2、请你简述计算机的指令周期,以及每个阶段的作用。
指令周期是指计算机执行一条指令所经历的若干个阶段,一般包括取指令(Fetch)、指令译码(Decode)、执行指令(Execute)、存储结果(Write Back)四个阶段。
具体作用如下:取指令:从存储器中读取指令。
指令译码:对指令进行解析,确定指令的类型和操作数。
执行指令:根据指令类型和操作数进行相应的运算。
存储结果:将执行结果存储到指定的地址中,或者输出到I/O设备中。
3、请你简述计算机CPU的主要组成部分及其作用。
计算机CPU包含三个主要组成部分:算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)、寄存器组。
具体作用如下:算术逻辑单元(ALU):执行算术和逻辑运算,例如加、减、乘、除、与、或、非等运算。
控制单元(CU):控制计算机的运行,包括指令译码、节拍发生、中断处理、目标跳转等操作。
寄存器组:存储一些特殊的数据,例如程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、通用寄存器等。
4、请你简述计算机的系统总线及其作用。
计算机的系统总线是一种用于传送信息的共享通信通路,分为三类:地址总线(Address Bus)、数据总线(Data Bus)、控制总线(Control Bus)。
其主要作用是实现各个组件之间的数据传输和控制信号传送,如CPU向存储器读写数据、I/O设备访问存储器等。
计算机系统结构试题及答案(四)
计算机系统结构试题及答案一、选择题(50分,每题2分,正确答案可能不只一个,可单选或复选)1.(CPU周期、机器周期)是内存读取一条指令字的最短时间。
2.(多线程、多核)技术体现了计算机并行处理中的空间并行。
3.(冯•诺伊曼、存储程序)体系结构的计算机把程序及其操作数据一同存储在存储器里。
4.(计算机体系结构)是机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性,其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。
5.(控制器)的基本任务是按照程序所排的指令序列,从存储器取出指令操作码到控制器中,对指令操作码译码分析,执行指令操作。
6.(流水线)技术体现了计算机并行处理中的时间并行。
7.(数据流)是执行周期中从内存流向运算器的信息流。
8.(指令周期)是取出并执行一条指令的时间。
9.1958年开始出现的第二代计算机,使用(晶体管)作为电子器件。
10.1960年代中期开始出现的第三代计算机,使用(小规模集成电路、中规模集成电路)作为电子器件。
11.1970年代开始出现的第四代计算机,使用(大规模集成电路、超大规模集成电路)作为电子器件。
12.Cache存储器在产生替换时,可以采用以下替换算法:(LFU算法、LRU算法、随机替换)。
13.Cache的功能由(硬件)实现,因而对程序员是透明的。
14.Cache是介于CPU和(主存、内存)之间的小容量存储器,能高速地向CPU提供指令和数据,从而加快程序的执行速度。
15.Cache由高速的(SRAM)组成。
16.CPU的基本功能包括(程序控制、操作控制、时间控制、数据加工)。
17.CPU的控制方式通常分为:(同步控制方式、异步控制方式、联合控制方式)反映了时序信号的定时方式。
18.CPU的联合控制方式的设计思想是:(在功能部件内部采用同步控制方式、在功能部件之间采用异步控制方式、在硬件实现允许的情况下,尽可能多地采用异步控制方式)。
19.CPU的同步控制方式有时又称为(固定时序控制方式、无应答控制方式)。
计算机体系结构试题及答案版本
计算机体系结构试题及答案1、计算机高性能发展受益于:(1)电路技术的发展;(2)计算机体系结构技术的发展。
2、层次结构:计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构,每一层以不同的语言为特征。
第六级:应用语言虚拟机 ->第五级:高级语言虚拟机 ->第四级:汇编语言虚拟机 ->第三级:操作系统虚拟机->第二级:机器语言(传统机器级) ->第一级:微程序机器级。
3、计算机体系结构:程序员所看到的计算机的属性,即概括性结构与功能特性。
4、透明性:在计算机技术中,对本来存在的事物或属性,从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。
5、Amdahl提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。
6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定,也就是指令集的设计,该界面之上由软件的功能实现,界面之下由硬件和固件的功能来实现。
7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现;计算机实现是计算机系统的物理实现。
8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系?答:一种体系结构可以有多种组成,一种组成可以有多种物理实现,体系结构包括对组织与实现的研究。
9、系列机:是指具有相同的体系结构但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
10、软件兼容:即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各机器,而且它们所获得的结果一样,差别只在于运行时间的不同。
11、兼容机:不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。
12、向后兼容是软件兼容的根本特征,也是系列机的根本特征。
13、当今计算机领域市场可划分为:服务器、桌面系统、嵌入式计算三大领域。
14、摩尔定律:集成电路密度大约每两年翻一番。
15、定量分析技术基础(1)性能的评测:(a)响应时间:从事件开始到结束之间的时间;计算机完成某一任务所花费的全部时间。
(b)流量:单位时间内所完成的工作量。
(c)假定两台计算机 x、y;x比 y 快意思为:对于给定任务,x的响应时间比y少。
系统结构测试题及答案
1.4 测试题及参考答案(一)单项选择题(在下列每小题的四个备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为是正确答案的题号,填入题后的()内,多选不给分)1、计算机系统多级层次中,从下层到上层,各级间相对顺序正确的应当是()。
①汇编语言机器级——操作系统机器级——高级语言机器级②微程序机器级——传统机器语言机器级——汇编语言机器级③传统机器语言机器级——高级语言机器级——汇编语言机器级④汇编语言机器级——应用语言机器级——高级语言机器级2、汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是经()来实现的。
①编译程序解释②汇编程序解释③编译程序翻译④汇编程序翻译3、直接执行微指令的是()。
①汇编程序②编译程序③硬件④微指令程序4、对系统程序员不透明的应当是()。
①Cache存贮器②系列机各档不同的数据通路宽度③指令缓冲寄存器④虚拟存贮器5、对应用程序员不透明的应当是()。
①先行进位链②乘法器③指令缓冲器④条件码寄存器6、对机器语言程序员透明的是()。
①中断字②主存地址寄存器③通用寄存器④条件码7、计算机系统结构不包括()。
①主存速度②机器工作状态③信息保护④数据表示8、对计算机系统结构透明的是()。
①字符行运算指令②是否使用通道型I/O处理机③虚拟存贮器④VLSI技术9、对汇编程序语言透明的是()。
①I/O方式中的DMA访问方式②浮点数据表示③访问方式保护④程序性中断10、属计算机系统结构考虑的是()。
①主存采用MOS还是TTL②主存采用多体交叉还是单体③主存容量和编址方式④主存频宽的确定11、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()。
①计算机软件所要完成的功能②计算机硬件的全部组成③编程要用到的硬件组织④计算机各部件的硬件实现12、计算组成设计不考虑()。
①专用部件设置②功能部件的集成度③控制机构的组成④缓冲技术13、在多用户机器上,应用程序员不能使用的指令是()。
①“执行”指令②“访管”指令③“启动I/O”指令④“测试与置定”指令14、以下说法中,不正确的是()。
计算机体系结构试卷试题(答案全)
一填空题(每空1分,共30分)1、系列机是指具有相同的体系结构,但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
2、存储程序计算机结构上的主要特点之一是以运算器为中心。
3、从计算机系统结构的多级层次结构可知,通常情况下,第1、2、3级用解释方法实现,第4或更高级用翻译方法实现。
4、对于最常见的事件,通常赋予它优先的处理权和资源使用权,这是计算机体系结构设计中的大概率事件优先原则。
5、容量为64块的Cache采用组相联方式映像,字块大小为128字节,每4块为一组,若主存容量为4096块,且以字编址,那么主存地址为 19 位,主存区号为 6 位。
6、可改进比例的值总是小于等于1 。
7、一般有两种策略来保存寄存器的内容,即:调用者保存和被调用者保存。
8、DLX指令集提供了立即数寻址、寄存器寻址、偏移寻址和寄存器间接寻址4种寻址方式。
9、对某流水线处理器测试时发现其存在结构冲突,通常可采用资源重复和流水化功能单元方法解决该问题。
10、编译器通过重新组织代码顺序消除暂停的技术被称为指令调度。
11、按照流水的级别可以把流水线分为部件级流水线、处理机级流水线和处理机间流水线。
12、为解决流水线使用非流水数据通路的寄存器引起冲突,在流水线设计中采用寄存器文件技术解决该问题。
13、Cache的替换算法常见的有 FIFO 、LRU 和随机法。
14、改进Cache性能的方法主要有降低失效率、减少失效开销和减少Cache命中时间。
15、减少流水线处理分支暂停时钟周期数的途径包括尽早判断分支转移是否成功和尽早计算出分支成功转移的PC值。
二、选择题(1—15题,每题1分,共15分)1、下面的指令中, A 不属于RISC处理器指令集。
A.ADD R4,[1000] B.LD R3,(R4) C.SUB R4,R3 D.SD 0(R3),R42. 在其它部件性能保持不变的情况下,对CPU性能的不断改进并没有获得期望的结果,这主要是受到了 A 的影响。
《计算机系统结构》及参考答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《计算机系统结构》练习题一一、单项选择题1.页式虚拟存储器的地址变换对于 D 是透明的.A. 操作系统设计者B. 任何程序员C. 系统结构设计者D. 应用程序员2.以下各类中断中,属于自愿中断的是 C .A. 外部中断B. I/O中断C. 执行“访管”指令D. 机器校验中断3. 高速外部设备磁盘机适合连接于 C .4. 页式虚拟存储器页表的作用是 A .A. 反映虚页在主存的存储情况B. 仅反映虚页是否调入主存C. 反映主存实页与Cache的对应关系D. 反映虚页在辅存的存储情况5.软件和硬件的功能在逻辑上是 C 的.D.软件优于固件6. 计算机中最优化的操作码编码方法是 D .码码C.扩展操作码 D.哈夫曼编码7. 从计算机系统执行程序的角度看,并行性等级由低到高分为四级 A .A.指令内部——指令之间——进程之间——程序之间B.指令之间——指令内部——进程之间——程序之间C.进程之间——指令之间——指令内部——程序之间D.程序之间——进程之间——指令之间——指令内部8. 计算机系统多级层次结构中,操作系统机器级的直接上层是 D .A.传统机器级B.高级语言机器C.应用语言机器级D.汇编语言机器级9.全相联地址映像是指 A .A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置B.一个虚页只装进固定的主存实页位置C.组之间是固定的,而组内任何虚页可以装入任何实页位置D.组间可任意装入,组内是固定装入10.对于同一系列机,必须保证软件能够 C .A.向前兼容,并向上兼容B.向前兼容,并向下兼容C.向后兼容,力争向上兼容D.向后兼容,力争向下兼容11.设有16个处理单元的并行处理机系统, 采用共享主存的方式. 若同时存取16个数据, 为避免存储器访问冲突, 共享主存的多体数量应该为 C 才合理.A. 15B. 16C. 17D. 1912. 软件兼容的根本特征是 C .A. 向前兼容B. 向后兼容C. 向上兼容D. 向下兼容13.在下列机器中,能够实现软件兼容的机器是 B .A. 完全不同种类的机型B. 系统结构相同的机器C. 宿主机和目标机D. 虚拟机14.输入输出系统硬件的功能对 C 是透明的。
计算机系统结构考试试题
计算机系统结构考试试题
1. 简答题
a. 请简要阐述计算机系统结构的定义及其重要性。
b. 解释什么是指令集体系结构(ISA),并举例说明不同的ISA 类型。
c. 论述冯·诺伊曼体系结构的特点以及对计算机发展的影响。
2. 计算题
a. 给定一个16位的寄存器,寄存器中保存的数值为56902,将其转换为二进制和八进制表示。
b. 设计一个具有4位地址总线和8位数据总线的存储系统,假设寻址方式为直接地址寻址,计算其寻址范围。
c. 若一个指令的操作码占8位,寄存器地址占3位,立即数占5位,计算其最大可表示的指令数量。
3. 综合题
请设计一个简单的微处理器,包括寄存器组、ALU和控制器。
然后给出一个简单的汇编语言程序,要求能够将两个寄存器中的数值相加并存储到第三个寄存器中。
4. 分析题
请分析Intel x86和ARM架构在计算机系统结构上的异同点,并
讨论其适用领域及性能表现。
5. 论述题
论述存储层次结构在计算机系统中的重要性,并详细说明主存、
缓存和辅存的功能和特点。
同时分析存储层次结构对计算机系统性能
的影响。
在考试中,学生需要结合所学知识,对以上试题进行回答和解答。
对于计算题部分,需要给出详细的计算过程和结果。
对于综合题和分
析题部分,需要清晰地阐述思路和实现方案。
最终的目的是检验学生
对计算机系统结构理论和实践的掌握程度,以及对计算机体系结构相
关概念的理解和应用能力。
希望学生能够在考试中发挥所长,充分展示自己的学习成果和能力。
祝各位同学取得优异的成绩!。
吉林大学智慧树知到“计算机科学与技术”《计算机系统结构》网课测试题答案卷4
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。
住在富人区的她吉林大学智慧树知到“计算机科学与技术”《计算机系统结构》网课测试题答案(图片大小可自由调整)第1卷一.综合考核(共10题)1.对系统程序员不透明的应当是()。
A.虚拟存贮器B.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.Cache存贮器2.就其本质而言,并行性包含着并发性和同时性的二重含义。
()A.正确B.错误3.通道方式输入输出系统中,对优先级高的磁盘等高速设备,适合于连接()。
A.选择通道B.数组多路通道C.字节多路通道D.字节及数组多路通道4.解释是在低级机器级上用它的一串语句或指令来仿真高级机器级上的一条指令或指令的功能,通过低级机器语言程序中的每条语句或指令逐条解释来实现的技术( )。
A、错误B、正确正确答案:A5.多处理机的互连通常采用的四种形式为:总线、环形互连、交叉开关或多端口存储器。
()A.正确B.错误6.“启动I/O”指令是主要的输入输出指令,是属于()。
A.编译程序只能用的指令B.管态指令C.目态、管态都能用的指令D.目态指令7.计算机仿真用微程序解释,计算机模拟用机器语言解释( )。
A、错误B、正确正确答案:B8.主存空间数相关是相间隔的两条指令之间出现对主存同一单元要求先写而后读的关联。
()A.正确B.错误9.流水线的技术指标不包括( )。
A、响应比B、吞吐率C、加速比D、效率正确答案:A10.互连网络的交换方法主要有线路交换、包交换、线路/包交换,SIMD互连网络多采用线路交换,多处理机常采用包交换( )。
A、错误B、正确正确答案:B第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案:A2.参考答案:A3.参考答案:A5.参考答案:A长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。
住在富人区的她6.参考答案:B8.参考答案:B。
2023国开电大计算机科学1-4章课后作业及自测题答案
2023国开电大计算机科学1-4章课后作业及自测题答案第一章课后作业及自测题答案1. 是的,计算机系统由硬件和软件两部分组成。
2. 冯·诺依曼计算机结构的特点有:- 程序的存储:指的是将程序存放在计算机的内存中。
- 数据和指令的存储方式相同:计算机使用二进制表示数据和指令。
- 通过访问地址来访问内存:计算机通过地址来定位内存中的数据和指令。
- 顺序执行:计算机按照指令的顺序依次执行。
3. 计算机的五大组成部分包括:- 输入设备:用于将外部数据输入到计算机中。
- 输出设备:用于将计算机处理后的数据输出到外部。
- 中央处理器(CPU):执行计算机指令,控制计算机的运行。
- 存储器:用于存储数据和指令。
- 控制器:控制计算机的各个部件协调工作。
4. 计算机系统的层次结构包括:- 硬件层:包括计算机的物理组成部分,如CPU、内存等。
- 操作系统层:提供计算机资源的管理和调度。
- 应用层:为用户提供各种应用软件。
第二章课后作业及自测题答案1. 计算机的存储器分为主存储器和辅助存储器。
- 主存储器:是计算机进行运算和控制的存储器,包括内存和高速缓存。
- 辅助存储器:用于长期存储数据和程序,如硬盘、光盘等。
2. 内存的存储单位有:- 位(bit):最小的存储单位,表示0或1。
- 字节(byte):8个位组成,可以表示一个字符。
- KB、MB、GB、TB:分别表示千字节、兆字节、吉字节和太字节,用于表示存储容量。
3. 静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)的特点有:- SRAM:速度快、稳定性高、耗电量大。
- DRAM:容量大、价格低、耗电量小。
4. 计算机的运算方式有两种:- 串行运算:一次只进行一个操作。
- 并行运算:一次可以进行多个操作。
第三章课后作业及自测题答案1. 计算机的输入设备可以分为:- 文字输入设备:如键盘、手写识别设备。
- 图形输入设备:如鼠标、触摸屏。
- 声音输入设备:如麦克风。
计算机系统结构-阶段测评答案1234
计算机系统结构-阶段测评答案1234计算机系统结构-阶段测评答案1234
由于回答这个问题需要提供较长的答案,我将为您提供一道计算机系统结构-阶段测评试题及答案。
如果您有更具体的需求,请告诉我。
试题:
计算机系统采用冯·诺依曼体系结构,具有16位的地址总线和8位的数据总线。
其存储器分为4个段,每个段的大小为64KB。
CPU的主频为200MHz。
假设CPU的运行周期为5个时钟周期,每个时钟周期的长度为50纳秒。
请回答以下问题:
1.这台计算机系统的寻址能力是多少位?能够寻址的存储空间大小是多少?
2.数据总线的宽度是多少字节?
3.CPU每秒可以执行多少条指令?
4.该计算机系统的存储器总容量是多少?
答案:
1.这台计算机系统的寻址能力是16位,因为地址总线的位数决定了计算机能够寻址的存储器地址数量。
能够寻址的存储空间大小为64KB,因为每个段的大小为64KB,共有4个段,所以能够寻址的存储空间总大小为256KB。
2.数据总线的宽度为8位,因为数据总线的位数决定了一次可以传输的数据位数,8位等于1个字节。
3.CPU每秒可以执行的指令条数等于CPU的主频除以每条指令的运行周期。
CPU主频为200MHz,每个时钟周期的长度为50纳秒,所以CPU每秒可以执行的指令条数为200MHz/5=40M条指令。
4.该计算机系统的存储器总容量等于每个段的大小乘以段的数量。
每个段的大小为64KB,共有4个段,所以该计算机系统的存储器总容量为64KB*4=256KB。
计算机系统结构【阶段测评】1-4
计算机系统结构-阶段测评11.单选题1.1 5.0程序员编写程序时使用的地址是( ) (2012.4真题)您答对了• a主存物理地址• b有效地址• c逻辑地址• d基址根据教材P70的原文,程序员编写程序时使用的地址是逻辑地址,所以答案应改为C。
1.2 5.0指令系统中取指令和指令操作码译码的操作安排属于( )您答对了• a计算机实现• b计算机组成• c计算机系统结构计算机应用该题考查考生对计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的理解。
根据计算机组成的属性,指令系统中取指令和指令操作码译码的操作安排属于计算机组成。
所以B选项正确。
1.3 5.0从计算机系统中执行程序的角度来看,并行性等级不包括( )您答对了• a指令内部、指令之间• b任务或进程之间• c作业或程序之间• d存储器操作并行该题考查考生对于并行级别的理解,从计算机系统中执行程序的角度来看,并行性等级从低到高可以分为四级。
它们分别是:指令内部、指令之间、任务或进程之间、作业或程序之间;存储器操作并行属于计算机加工步骤方面的并行级别,不属于执行程序方面的。
故答案选D。
所以D选项正确。
1.4 5.0如果某浮点数尾数在右移处理时,得到的值为0.001011(11),其中括号内的两位为超出尾数的字长而移出的部分。
若采用截断法进行处理,则处理后的结果为( )。
您答对了• a0.001100• b0.0010100.001011• d0.001101该题考查考生浮点数尾数的下溢处理方法的理解,截断法是将尾数超出计算机字长的部分截去,所以0.001011(11)采用截断法的结果应为0.001011,所以答案应该为C。
1.5 5.0当浮点数尾数的基rm=4,尾数长度m=6时,可表示的规格化最小正尾数的值是( )您答对了• a0.125• b0.25• c1/16• d0.5该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识,根据教材P63面表2-1。
可表示的规格化最大尾数为1×rm-1,所以最大尾数为4-1= 0.25,故B选项正确。
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第1章计算机系统结构的基本概念1.1 解释下列术语层次机构:按照计算机语言从低级到高级的次序,把计算机系统按功能划分成多级层次结构,每一层以一种不同的语言为特征。
这些层次依次为:微程序机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级,高级语言机器级,应用语言机器级等。
虚拟机:用软件实现的机器。
翻译:先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序,然后再在这低一级机器上运行,实现程序的功能。
解释:对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令,都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。
执行完后,再去高一级机器取下一条语句或指令,再进行解释执行,如此反复,直到解释执行完整个程序。
计算机系统结构:传统机器程序员所看到的计算机属性,即概念性结构与功能特性。
在计算机技术中,把这种本来存在的事物或属性,但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。
计算机组成:计算机系统结构的逻辑实现,包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
计算机实现:计算机组成的物理实现,包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度和速度,模块、插件、底板的划分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。
系统加速比:对系统中某部分进行改进时,改进后系统性能提高的倍数。
Amdahl定律: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。
程序的局部性原理:程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的,而是相对地簇聚。
包括时间局部性和空间局部性。
CPI:每条指令执行的平均时钟周期数。
测试程序套件:由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序,用来测试计算机在各个方面的处理性能。
存储程序计算机:冯·诺依曼结构计算机。
其基本点是指令驱动。
程序预先存放在计算机存储器中,机器一旦启动,就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序,自动完成由程序所描述的处理工作。
系列机:由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。
组成原理1-4章总结测验题
1.用二进制代码表示的计算机语言称为①,用助记符编写的语言称为②。
2.计算机系统的三个层次结构由内到外分别是①、系统软件和②。
3.编译方式是使用编译程序把源程序编译成机器代码的①,并以②的形式保留。
4.计算机系统的层次结构中,位于硬件系统之外的所有层次统称为5.现在主要采用结构作为计算机硬件之间的连接方式。
6.存储①,并按②顺序执行,这是③型计算机的工作原理。
计算机中有①在流动:一股是②,即操作命令,其发源地是③,它分散流向各个部件;另一股是④,它受⑤的控制,从一个部件流向另一个部件,边流动边加工处理。
7.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示,其理由是______。
A节约元件 B. 运算速度快C. 物理器件性能决定 D. 信息处理方便8.对计算机的软、硬件资源进行管理,是的功能。
A. 操作系统B. 数据库管理系统C. 语言处理程序D. 用户程序9.兼容性是计算机的一个重要性能,通常是指向上兼容,即旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。
系列机通常具有这种兼容性。
10.计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令11.利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上,这样的一块芯片叫做单片机12.冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么?按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成?它们各起什么作用?13. 如何理解软硬件之间的等效性?1.根据连线的数量,总线可分为①总线和②总线,其中③总线一般用于长距离的数据传送。
2.主设备是指①的设备,从设备是指②的设备。
3.异步方式下,总线操作周期时间不固定,通过信号相互联络。
4.决定总线由哪个设备进行控制称为①;实现总线数据的定时规则称为②。
5.衡量总线性能的一个重要指标是总线的,即单位时间内总线传输数据的能力。
6.总线技术可以使不同的信号在同一条信号线上传输,分时使用。
7.在集中式总线仲裁中,方式响应时间最快,方式对电路故障最敏感。
计算机体系结构题库
计算机体系结构题库1.名词解释(每个3分,共15分)多级层次结构——根据计算机语言从低级到高级的顺序,计算机系统按功能划分为多级层次结构,每一层都有不同的语言。
这些级别包括微程序机器级、传统机器语言机器级、操作系统机器级、汇编语言机器级、高级语言机器级、应用语言机器级等。
解释----对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令,都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。
执行完后,再去高一级机器取下一条语句或指令,再进行解释执行,如此反复,直到解释执行完整个程序。
首先,使用转换程序将上级机器上的程序转换为下级机器上的等效程序,然后在下级机器上运行,以实现程序的功能。
透明性----在计算机技术中,把本来存在的事物或属性,但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。
阿姆达尔定律——当系统中的一个组件得到改进时,整个系统性能的改进受到该组件执行时间占总执行时间百分比的限制。
模拟----用软件的方法在一台现有的计算机(称为宿主机host)上实现另一台计算机(称为虚拟机)的指令系统。
模拟——使用现有计算机(称为主机)上的微程序来解释实现另一台计算机(称为目标计算机)的指令系统。
指令系统的完整性----在一个有限可用的存储空间内,对于任何可解的问题,编制计算程序时,指令系统所提供的指令足够使用。
指令系统的规律性——没有例外,也没有尽可能少的特殊应用。
所有操作都可以在存储单元或寄存器单元之间对称、均匀地执行。
静态流水线----指在同一时间内,多功能流水线中的各段只能按同一种功能的连接方式工作的流水线。
当流水线要切换到另一种功能时,必须等前面的任务都流出流水线之后,才能改变连接。
动态管道是指多功能管道的各个部分可以以不同的方式同时连接,同时执行多种功能的管道。
它允许一些段执行一个操作,而另一些段正在执行另一个操作。
计算机系统结构——传统机器程序员看到的计算机属性,即概念结构和功能特征。
程序的局部性原则——程序执行期间访问的内存地址不是随机分布的,而是相对聚集的。
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计算机系统结构-阶段测评11.单选题1.1 5.0程序员编写程序时使用的地址是( ) (2012.4真题)您答对了• a主存物理地址• b有效地址• c逻辑地址• d基址根据教材P70的原文,程序员编写程序时使用的地址是逻辑地址,所以答案应改为C。
1.2 5.0指令系统中取指令和指令操作码译码的操作安排属于( )您答对了• a计算机实现• b计算机组成• c计算机系统结构计算机应用该题考查考生对计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的理解。
根据计算机组成的属性,指令系统中取指令和指令操作码译码的操作安排属于计算机组成。
所以B选项正确。
1.3 5.0从计算机系统中执行程序的角度来看,并行性等级不包括( )您答对了• a指令内部、指令之间• b任务或进程之间• c作业或程序之间• d存储器操作并行该题考查考生对于并行级别的理解,从计算机系统中执行程序的角度来看,并行性等级从低到高可以分为四级。
它们分别是:指令内部、指令之间、任务或进程之间、作业或程序之间;存储器操作并行属于计算机加工步骤方面的并行级别,不属于执行程序方面的。
故答案选D。
所以D选项正确。
1.4 5.0如果某浮点数尾数在右移处理时,得到的值为0.001011(11),其中括号内的两位为超出尾数的字长而移出的部分。
若采用截断法进行处理,则处理后的结果为( )。
您答对了• a0.001100• b0.0010100.001011• d0.001101该题考查考生浮点数尾数的下溢处理方法的理解,截断法是将尾数超出计算机字长的部分截去,所以0.001011(11)采用截断法的结果应为0.001011,所以答案应该为C。
1.5 5.0当浮点数尾数的基rm=4,尾数长度m=6时,可表示的规格化最小正尾数的值是( )您答对了• a0.125• b0.25• c1/16• d0.5该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识,根据教材P63面表2-1。
可表示的规格化最大尾数为1×rm-1,所以最大尾数为4-1= 0.25,故B选项正确。
1.6 5.0资源重复是开发并行性的途径之一,以下哪种并行技术不属于资源重复( )您答对了• a多任务流水线处理• b双端口并行存储器• c多处理机并行系统• d双工系统该题考查考生对于并行技术的理解,实现并行性的途径有时间重叠、资源重复和资源共享等。
选项A属于通过时间重叠技术来实现并行,选项B,C,D均是资源重复技术的体现。
故答案选A。
1.7 5.0当在非负阶和规格化正尾数的条件下表示浮点数时,如果阶值采用二进制2位表示,浮点数尾数的基rm=4,尾数长度m=4时,可表示的最大浮点数的值是( )您答对了• a(1-4-3)×42• b(1-4-1)×42• c(1-4-2)×42• d(1-4-2)×43该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识,根据教材P63面表2-1。
可表示的最大浮点数为(1- rm- m′)×rm2P-1,所以最大浮点数为(1-4-2)×43,故D选项正确。
1.8 5.0在计算机系统结构设计中,提高硬件功能实现的比例可( ) (2011.7真题)您答对了• a提高硬件利用率• b提高系统的运行速度• c减少需要的存储器容量• d提高系统的性能价格比该题考查提高硬件功能实现的比例所带来的影响,提高硬件功能的比例可提高解题速度,减少程序所需的存储空间,但会增加硬件成本,降低硬件利用率和计算机系统的灵活性及适应性。
1.9 5.0下列对应用程序员不透明的是( )您答对了• a程序地址与主存地址的映射• b程序设计语言所支持的数据类型• cCache与主存的块替换• d跳转指令的执行步骤该题考查考生对计算机系统结构的层次及各层透明性的领会,对应用程序员来说只需要知道“程序设计语言所支持的数据类型”,就能进行应用系统的开发,而标程序地址与主存地址如何映射、Cache与主存的块替换、跳转指令的执行步骤属于底层机器级所要确定的问题,对其是透明的。
所以B选项正确。
1.10 5.0指令系统中操作码格式、地址码格式的确定属于( )您答对了• a计算机实现• b计算机组成• c计算机系统结构• d计算机应用该题考查考生对计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的理解。
根据计算机系统结构的属性,指令系统的确定属于计算机系统结构;指令的实现属于计算机组成。
所以C选项正确。
1.11 5.0实现指令功能的具体电路、器件的设计属于( )您答对了• a计算机实现• b计算机组成• c计算机系统结构• d计算机应用该题考查考生对计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的理解。
根据计算机实现的属性,实现指令功能的具体电路、器件的设计属于计算机实现。
所以A选项正确。
1.12 5.0RISC采用重叠寄存器窗口技术,可以减少( )您答对了• a绝大多数指令的执行时间• b目标程序的指令条数• c程序调用引起的访存次数• dCPU访存的访问周期该题考查考生对于RISC技术方面的知识,在CPU中设置大量工作寄存器并采用重叠寄存器窗口,可以减少访存,尽量让指令的操作在寄存器之间进行,以提高执行速度,缩短指令周期,所以答案应该为C。
1.13 5.020世纪50年代初提出的( )为今后向量、阵列数据结构的实现提供了直接支持。
在该指令中,增设了分别用于存放向量首元素地址和位移量的字段。
您答对了• a变址寻址操作• b间接寻址操作• c立即数寻址操作• d流水线操作该题考查考生对于变址操作方面的知识。
根据教材P54面的描述,变址操作为向量、阵列数据结构的实现提供了直接支持。
故答案为选项A。
1.14 5.0( )技术能应用在结构相同或相似的机器之间,实现汇编语言软件的移植,较好地解决了软件环境要求相对稳定和硬、器件技术迅速发展的矛盾。
您答对了• a统一高级语言• b模拟技术• c仿真技术• d采用系列机该题考查实现软件移植的主要技术,系列机技术能应用在结构相同或相似的机器之间,实现汇编语言软件的移植。
所以D选项正确。
1.15 5.0在计算机系统结构设计中,提高软件功能实现的比例可( )您答对了• 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该题考查提高软件功能实现的比例所带来的影响,提高软件功能的比例可降低硬件成本,提高系统的灵活性、适应性,但解题速度会下降,软件设计费用和所需的存储量将增加。
所以B选项正确。
1.16 5.0以下不属于程序访问的局部性定律范畴的是( )您答对了• a程序访问具有时间和空间的局部性• b某段程序正在使用的信息可能不久还要重新使用• c某段程序即将被访问的信息可能就在现在正在执行的信息附近• d程序中变量的使用范围具有局部性该题考查考生对于程序访问的局部性定律的理解和掌握,程序访问具有时间和空间的局部性,即选项A所描述的内容;选项B是时间上的局部性体现;选项C是空间上的局部性体现。
所以不属于局部性定律的应为选项D,故正确答案为D。
1.17 5.0当在非负阶和规格化正尾数的条件下表示浮点数时,如果阶值采用二进制2位表示,浮点数尾数的基rm=4,尾数长度m=4时,可表示的最小浮点数的值是( )您答对了• a0.125• b0.25• c1/16• d0.5该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识,根据教材P63面表2-1。
可表示的最小浮点数为rm0×rm-1,所以最小浮点数为4-1= 0.25,故B选项正确。
1.18 5.0计算机系统可以被看成是按功能划分的多层机器级所组成的层次结构,层次结构由高到低,位于应用语言机器级和汇编语言机器级之间的是( )您答对了• a操作系统机器级• b传统机器语言机器级• c高级语言机器级• d微程序机器级该题考查考生对计算机系统的层次的领会。
从使用语言的角度,计算机系统可以被看成是按功能划分的多层机器级所组成的层次结构。
层次结构由高到低依次为应用语言机器级、高级语言机器级、汇编语言机器级、操作系统机器级、传统机器语言机器级和微程序机器级。
所以位于应用语言机器级和汇编语言机器级之间的应是高级语言机器级,所以C选项正确。
1.19 5.0哈夫曼编码的基本思想是对发生概率最高的事件采用()的位数来表示。
您答对了• a最长• b等长• c最短• d扩展该题考查考生对于哈夫曼编码的知识,哈夫曼编码的基本思想是对发生概率最高的事件采用最短的位数来表示,故正确答案为C。
1.20 5.0当浮点数尾数的基rm=4,尾数长度m=4时,可表示的规格化最大正尾数的值是( )您答对了• a1/64• b1/16• c15/16• d1/8该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识,根据教材P63面表2-1。
可表示的规格化最大尾数为1-1×rm- m′,所以最大尾数为1-4-2= 15/16,故C选项正确。
计算机系统结构-阶段测评21.单选题1.1 5.0在数组多路通道执行时,通道的最大流量取决于( )您答对了• a所接各设备中字节传送速率最小者• b所接各设备中字节传送速率最大者• c所接各设备中字节传送速率的总和• d所接各设备中字节传送速率的乘积该题考查考生对于通道流量的计算,在数组多路通道执行时,通道的最大流量取决于接各设备中字节传送速率最大者,公式为。
所以B选项正确。
1.2 5.0关于通道的描述,正确的是( )您答对了• a通道指令的功能很完善,使用范围广• b通道具有独立的处理机• c通道方式没有自己的指令系统和程序• d通道通过执行通道程序来控制输入/输出。
该题考查通道的基本概念,一般而言,通道指令的功能较简单,使用面窄;通道没有独立的处理机;通道具有自己的指令系统和程序;故选项A,B,C均不是正确描述。
所以D选项正确。
1.3 5.0Cache存储器的地址映象规则中,最节省所需硬件、只需容量较小的相联存储器和少量外比较电路的是( )您答对了• a直接映象规则• b组联映象规则• c段相联映象规则• d全相联映象规则该题考查考生对于Cache三种映像方式的理解,直接映象法最节省所需硬件、只需容量较小的相联存储器和少量外比较电路,故A选项正确。
1.4 5.0虚拟存储器是因( )满足不了要求而提出来的。
您答对了• a主存存取速度• b主存的位价格• c主存容量• d主存的平均访问时间该题考查考生对于虚拟存储器的知识,根据教材P126的描述,虚拟存储器是因主存容量满足不了要求而提出的。
故正确选项为C。
1.5 5.0以下中断分级的优先级顺序正确的是()您答对了• a机器校验中断>程序性中断>外部中断>输入/输出中断• b机器校验中断<程序性中断<外部中断<输入/输出中断• c外部中断>输入/输出中断>机器校验中断>程序性中断• d外部中断<输入/输出中断<机器校验中断<程序性中断该题考查考生对中断分级及优先级顺序的理解。