上海大学计算机系统结构复习题

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计算机系统结构复习题(含参考答案)

02325计算机系统结构复习题一、单项选择题1．多处理机上两个程序段之间同时有先读后写和先写后读两种数据相关，则（C ）A．交换串行B．不能并行执行C．必须并行执行D．顺序串行2．输入输出系统硬件的功能对下面哪一类人员是透明的（A）A．应用程序员B．操作系统程序员C．机器语言程序设计员D．系统结构设计人员3．输入流水线的指令既无局部性相关也没有全局性相关，则（ B ）A．出现瓶颈B．可获得高的吞吐率和效率C．可靠性提高D．流水线的效率和吞吐率恶化4．相对较好的处理浮点数尾数的下溢的方法是（ D ）A．舍入法B．恒置1法C．截断法D．查表舍入法5．以下属于操作级并行SIMD计算机的是（ A ）A．阵列处理机B．多处理机C．超标量处理机D．超流水线处理机6．数据表示的含义是（ C ）A．程序中的数据格式B．数据结构C．硬件能直接识别引用的数据类型D．数据类型7．下面不是流水机器全局相关的处理方法的是（ B ）A．采取延迟转移B．堆栈法C．猜测法D．加快短循环程序的处理8．面向堆栈的寻址（ D ）A．能更好地支持向量的运算B．比面向寄存器的寻址访问速度快C．能更好地支持矩阵运算D．有利于子程序嵌套、递归调用参数、返回地址与现场的保存和恢复9．中断的优先级由高到低的是（ D ）A．程序性→I/O→机器校验B．外部→重新启动→程序性C．I/O→程序性→掉电D．通路错→程序性→I/O→重新启动10．多端口存储器适合于连接（ C ）A．机数很多的多处理机B．机数可变的多处理机C．紧耦合多处理机D．松耦合多处理机11．关于归约机的描述正确的是（ B ）A．归约机不是基于数据流的计算模型B．归约机采用需求驱动，执行的操作序列取决于对数据的需求C．归约机不是以函数式语言为机器语言D．归约机采是Von Neumann型计算机12．关于静态流水线的描述正确的是（ A ）A．某一时间内各段只能按一种功能联接流水的多功能流水线B．功能固定的流水线C．各段之间的连接是固定不变D．某一时间内可执行多种功能13．多处理机机间互连采用总线形式的优点是（ A ）A．结构简单、造价低、可扩充性好B．适用于处理机机数较多的场合C．系统增减模块不方便D．没有访问公用总线的冲突14．位片处理是指计算机采用___________方式对数据进行处理。

(完整版)计算机系统结构复习题(附答案)范文

计算机系统结构复习题和重点（附答案）一、单项选择题1．实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由（）A．编译程序解释B．编译程序翻译C．汇编程序解释D．汇编程序翻译2．系列机软件必须保证（）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3．浮点数尾数基值r m=8，尾数数值部分长6位，可表示规格化正尾数的个数是（）A．56个B．63个C．64个D．84个4．在IBM370系统中，支持操作系统实现多进程共用公用区管理最有效的指令是（）A．“执行”指令B．“程序调用”指令C．“比较与交换”指令D．“测试与置定”指令5．关于非专用总线三种控制方式中，下列叙述错误．．的是（）A．集中式定时查询，所有部件共用同一条“总线忙”线B．集中式定时查询，所有部件都用同一条“总线请求”线C．集中式独立请求，所有部件都用同一条“总线请求”线D．集中式串行链接，所有部件都用同一条“总线请求”线6．磁盘外部设备适合于连接到（）A．字节多路通道B．数组多路通道或选择通道C．选择通道或字节多路通道D．数组多路通道或字节多路通道7．在Cache存储器中常用的地址映象方式是（）A．全相联映象B．页表法映象C．组相联映象D．段页表映象8．在指令级高度并行的超级处理机中，下列叙述正确的是（）A．超标量处理机利用资源重复，要求高速时钟机制B．超流水线处理机利用资源重复，要求高速时钟机制C．超标量处理着重开发时间并行性，要求高速时钟机制D．超流水线处理机着重开发时间并行性，要求高速时钟机制9．间接二进制n方体网络是一种（）A．多级立方体网络B．多级全排列网络C．单级立方体网络D．多级混洗交换网络10．多端口存储器适合于连接A．紧耦合多处理机B．松耦合多处理机C．机数很多的处理机D．机数可变的多处理机二、填空题11．多处理机实现的是___________、___________间的并行。

自考计算机系统结构复习题参考答案

02325计算机系统结构复习题参考答案1.评价储存系统的指标包括价格、命中率、等效访问时间。

2.计算机硬件和软件在逻辑功能上是等效大，在性能价格实现上是不同滴。

3.cache块大调度算法常有堆栽法和比较发。

4.计算机系统设计方法有由上而下、由下而上、由中间开始。

其中，软硬结合较好是由中间开始。

5.系列机大软件兼容可分为向上、向下、向前、向后兼容；其中之一向上兼容是软件大根本特性。

6.在通到方式i/o传输过程中，用户由管态指令来使用外设，进管后cpu要编制通道程序。

Cpu在执行完通道启动指令后，通道就能并行工作。

7. i/o控制方式分为：程序控制i/o、直接储存器访问dma和i/o处理机。

8.主存有1024页，分为s组，s=1024时成为全相联映像，s=1时则为直接映像。

9.解决cache与主存内容一致的算法是写回法和写直达法。

10.并行性的途径有资源共享、时间重叠和资源重叠。

二、1.冷启动时效率从cache为空开始到cache全满装满这一时期的失效率.2.动态再定位:在程序执行时，通过地址加法器将逻辑地址加上基址寄存器的程序基点地址形成物理地址后进行访存的方法.3.Huffman压缩概念:将出现概率最大的事件用最少的位来表示，而概率最小的事件用较多位表示达到平均速度缩短.4.Mimd：它使用多个控制器来异步地控制多个处理器，从而实现空间上的并行性.5.Lru替换算法:即最近最少使用页面置换算法，是选择近期最少访问页作为被替换的页.6.仿真:用微程序直接解释另一种指令系统的方法.7.并行算法:并行计算中非常重要的问题。

并法研究应该确立一个“理论－设计－实现－应用”的系统方法，形成一个完善的“架构—算法—编程” 方法论，这样才能保证并行算法不断发展并变得更加实用8.中断：在运行一个程序的过程中，断续地以“插入”方式执行一些完成特定处理功能的程序段三、解答题简述开发并行性的三种途径（1）时间重叠是引入时间因素，让多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转使用来赢得速度（2）资源重复是引入空间因素，通过重复设置硬件资源来提高性能（3）资源共享是用软件方法让多个用户按一定时间顺序轮流使用同一套资源，来提高其利用率，相应也就提高了系统的性能2.改进指令系统的方法有：1进一步增进原指令的功能以及设计更为复杂的新指令取代原先软件子程序完成的功能，实现软件功能的硬化，CISC它可以面向目标程序，面向高级语言，面向操作系统的优化；2减少指令的种数和简化指令功能来降低硬件设计的复杂度，提高指令的执行数的RISC。

计算机系统结构题库与答案

计算机系统结构题库与答案计算机系统结构是计算机科学与技术领域的一个重要分支，它涉及计算机硬件和软件的相互关系和结构。

本题库涵盖了计算机系统结构的基本概念、组成原理和设计方法等内容，适用于相关课程的学习和复习。

一、选择题1. 计算机系统结构的定义是什么？A. 计算机硬件和软件的相互关系和结构B. 计算机硬件的组成和功能C. 计算机软件的组成和功能D. 计算机网络的组成和功能答案：A2. 下列哪个是计算机系统结构的基本组成要素？A. 中央处理器（CPU）B. 存储器C. 输入输出设备D. 计算机网络答案：A3. 冯·诺伊曼结构是计算机系统结构的一种，它的主要特点是什么？A. 存储程序和程序控制B. 并行处理C. 分布式计算D. 虚拟化技术答案：A4. 计算机的指令集分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC），下列哪个描述是正确的？A. CISC指令集的指令较复杂，但执行速度慢B. RISC指令集的指令较简单，但执行速度慢C. CISC指令集的指令较简单，但执行速度快D. RISC指令集的指令较复杂，但执行速度快答案：B5. 直接映射存储器管理方式的特点是什么？A. 内存空间利用率高B. 内存访问速度快C. 内存碎片问题严重D. 支持虚拟内存答案：A二、填空题1. 计算机系统结构的定义是研究计算机硬件和______的相互关系和结构。

答案：软件2. 冯·诺伊曼结构是一种______结构，它的主要特点是有单独的存储器和______。

答案：存储程序；中央处理器（CPU）3. 精简指令集计算机（RISC）的指令______，这样可以提高指令的执行速度。

答案：简单4. 虚拟内存是计算机系统结构中的一种______技术，它可以扩展计算机的存储空间。

答案：存储管理5. 直接映射存储器管理方式是一种______方式，它的主要优点是内存空间利用率高。

答案：内存映射三、简答题1. 请简要描述冯·诺伊曼结构的主要特点。

计算机组织体系结构本科生试卷答案

本科生期末试卷（一）一、选择题（每小题1分, 共15分）1 从器件角度看, 计算机经历了五代变化。

但从系统结构看, 至今绝大多数计算机仍属于（B）计算机。

A 并行B 冯·诺依曼C 智能D 串行2 某机字长32位, 其中1位表达符号位。

若用定点整数表达, 则最小负整数为（ A ）。

A -(231-1)B -(230-1)C -(231+1)D -(230+1)3 以下有关运算器的描述, （C）是对的的。

A 只做加法运算B 只做算术运算C 算术运算与逻辑运算D 只做逻辑运算4 EEPROM是指（ D ）。

A 读写存储器B 只读存储器C 闪速存储器D 电擦除可编程只读存储器5 常用的虚拟存储系统由（ B ）两级存储器组成, 其中辅存是大容量的磁表面存储器。

A cache-主存B 主存-辅存C cache-辅存D 通用寄存器-cache6 RISC访内指令中, 操作数的物理位置一般安排在（ D ）。

A 栈顶和次栈顶B 两个主存单元C 一个主存单元和一个通用寄存器D 两个通用寄存器7 当前的CPU由（B）组成。

A 控制器B 控制器、运算器、cacheC 运算器、主存D 控制器、ALU、主存8 流水CPU是由一系列叫做“段”的解决部件组成。

和具有m个并行部件的CPU相比, 一个m段流水CPU的吞吐能力是（A）。

A 具有同等水平B 不具有同等水平C 小于前者D 大于前者9 在集中式总线仲裁中, （A）方式响应时间最快。

A 独立请求B 计数器定期查询C 菊花链10 CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（ C ）。

A 地址寄存器B 指令计数器C 程序计数器D 指令寄存器11 从信息流的传输速度来看, （ A ）系统工作效率最低。

A 单总线B 双总线C 三总线D 多总线12 单级中断系统中, CPU一旦响应中断, 立即关闭（C）标志, 以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。

A 中断允许B 中断请求C 中断屏蔽D DMA请求13 安腾解决机的典型指令格式为（C）位。

计算机系统结构试题及答案解析

高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构卷子(课程代码02325)本卷子共3页，总分值l00分，考试时间l50分钟。

考生答题考前须知：1．本卷全部真题必须在答题卡上作答。

答在卷子上无效，卷子空白处和反面均可作草稿纸. 2．第一局部为选择题。

必须对应卷子上的题号使用2B铅笔将“答题卡〞的相应代码涂黑。

3．第二局部为非选择题。

必须注明大、小题号，使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。

4．合理安排答题空间，超出答题地域无效。

第一局部选择题一、单项选择题(本大题共10小题，每题1分，共10分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡〞的相应代码涂黑。

未涂、错涂或多涂均无分。

1．以软件为主完成的机器称为A．模型机器B．模拟机C．虚拟机器D．实际机器2．以下关于系列机软件兼容描述正确的选项是A．系列机软件必须保证向后兼容，力争向前兼容B．系列机软件必须保证向下兼容，力争向前兼容C．系列机软件必须保证向前兼容，力争向上兼容D．系列机软件必须保证向下兼容，力争向后兼容3．浮点数阶值采纳二进制p位、尾数基值位r m，则该浮点数的最大阶值为A．2p B．2p-1C．2p-1D．2p-1-14．为了使任何时候所需的信息都只用一个存储周期访问到，信息在主存中存放的地址要求是A．地址最低位为0 B．地址最高位为0C．该信息宽度的一半D．该信息宽度的整数倍5．存储器的最大频宽是指A．存储器瞬时访问的频宽B．存储器最大的传输速率C．存储器连续访问时的频宽D．存储器的实际传输速率6．总线操纵定时查询方法的操纵线的线数为A．┌log2N┐B．1+┌log2N ┐C．2+┌log2N┐D．3+┌log2N┐7. 存储层次构成的主要依据是A．CPU的速度B．主存器件C．程序设计言语D．程序的局部性8．相联存储器的访问依据是A．内容B．地址C．速度D．周期9．并行向量处理的互联网络是A．交换开关B．纵横交叉开关C．单总线D．多总线10．从指令和数据的多倍性来看，阵列机属于A．单指令流单数据流B．单指令流多数据流C．多指令流单数据流D．多指令流多数据流第二局部非选择题二、填空题(本大题共10小题，每题2分，共20分)请在答题卡上作答。

计算机系统结构考试及答案

模拟试卷 1一、名词解释1. 系统结构：是对计算机系统中各机器级之间界面的划分和定义，以及对各级界面上、下的功能进行分配。

2. SIMD ：单指令流多数据流计算机系统。

3. 资源共享4. Cache：高速缓冲存储器5. 模拟: 是对真实事物或者过程的虚拟二、选择1. Cache 是介于CPU 和( C )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。

A.寄存器B.DRAMC.主存D.硬盘2. 并行性开发的途径为时间重叠、资源共享和( C ) 等。

A.时间并行B.资源分布C.资源重复D.时间并发3. 冯?诺依曼型计算机的设计思想是( C )。

A.存储数据并按地址顺序执行B.存储程序并按地址逆序执行C.存储程序并按地址顺序执行D.存储程序并乱序执行4. 在计算机系统的层次结构中，属于硬件级的是( D )。

A.应用语言级B.高级语言级C.汇编语言级D.机器语言级5. 消除流水线性能瓶颈的方法：瓶颈段细分和( B )。

A.瓶颈段串联B.瓶颈段并联C.瓶颈段拆分D.瓶颈段流水三、简答1. 试述现代计算机系统的多级层次结构。

3. 试述全相联映像与直接映像的含义及区别。

直接映像: 指主存的一个字块只能映像到Cache的一个准确确定的字块中。

直接映象是一种最简单的地址映像方式，它的地址变换速度快，而且不涉及其他两种映像方式中的替换策略问题。

但是这种方式的块冲突概率较高，当称序往返访问两个相互冲突的块中的数据时，Cache 的命中率将急剧下降，因为这时即使Cache中有其他空闲块，也因为固定的地址映像关系而无法应用。

全相联映像：指主存的一个字块可以映像到整个Cache的任何一个字块中。

这种方式只有当C ache 中的块全部装满后才会出现块冲突，所以块冲突的概率低，可达到很高的Cache 命中率；但实现很复杂。

当访问一个块中的数据时，块地址要与Cache 块表中的所有地址标记进行比较已确定是否命中。

上海大学计算机系统结构复习题讲解

计算机系统结构复习题一、单项选择题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、对系统程序员不透明的应当是( D )。

A．Cache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．虚拟存贮器3、对机器语言程序员透明的是( B )。

A．中断字B．主存地址寄存器C．通用寄存器D．条件码4、计算机系统结构不包括( A )。

A．主存速度B．机器工作状态C．信息保护D．数据5、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( 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．计算机各部件的硬件实现6、计算机组成设计不考虑( B )。

A．专用部件设置B．功能部件的集成度C．控制机构的组成D．缓冲技术7、以下说法中，不正确的是( B )。

软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例会：A．提高解题速度B．提高硬件利用率C．提高硬件成本D．减少所需要的存贮器用量8、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( C )。

A．提高解题速度B．减少需要的存贮容量C．提高系统的灵活性D．提高系统的性能价格比9、下列说法中不正确的是( D )。

A．软件设计费用比软件重复生产费用高B．硬件功能只需实现一次，而软件功能可能要多次重复实现C．硬件的生产费用比软件的生产费用高D．硬件的设计费用比软件的设计费用低10、在计算机系统设计中，比较好的方法是( D )。

A．从上向下设计B．从下向上设计C．从两头向中间设计D．从中间开始向上、向下设计11、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( A )。

A．传统机器语言级与操作系统机器级之间B．传统机器语言级与微程序机器级之间C．微程序机器级与汇编语言机器级之间D．操作系统机器级与汇编语言机器级之间12、系列机软件应做到( B )。

A．向前兼容，并向上兼容B．向后兼容，力争向上兼容。

计算机系统结构复习资料

1.6某台主频为400MHz 的计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执解：（1）CPI ＝(45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2) / 129500＝1.776 （2）MIPS 速率＝f/ CPI ＝400/1.776 ＝225.225MIPS（3）程序执行时间= (45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2)／400=575s1.7 将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少？解由题可知：可改进比例 = 40% = 0.4 部件加速比 = 10根据Amdahl 定律可知：()5625.1104.04.011=+-=系统加速比采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高到原来的1.5625倍。

1.8 计算机系统中有三个部件可以改进，这三个部件的部件加速比为：部件加速比1=30；部件加速比2=20；部件加速比3=10（1）如果部件1和部件2的可改进比例均为30%，那么当部件3的可改进比例为多少时，系统加速比才可以达到10？（2）如果三个部件的可改进比例分别为30%、30%和20%，三个部件同时改进，那么系统中不可加速部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少？解：（1）在多个部件可改进情况下，Amdahl 定理的扩展：∑∑+-=iii n S F F S )1(1已知S 1＝30，S 2＝20，S 3＝10，S n ＝10，F 1＝0.3，F 2＝0.3，得：）（）（10/20/0.330/0.30.30.3-111033F F +++++=得F 3＝0.36，即部件3的可改进比例为36%。

（2）设系统改进前的执行时间为T ，则3个部件改进前的执行时间为：（0.3+0.3+0.2）T = 0.8T ，不可改进部分的执行时间为0.2T 。

(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案

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。

计算机系统结构本科山大20年考试题库及答案

计算机系统结构本科山大20年考试题库及答案一.问答题（15分）1、cache存储器中为什么会产生替换？请列举3种常用的替换算法。

学生答案：2、什么是虚拟存储器中的段页式管理？采用分段和分页结合的方法。

程序按模块分段，段内再分页，进入主存仍以页为基本信息传送单位，用段表和页表进行两级定位管理。

3、多处理机系统与机群系统有什么差别？答：多处理机系统由若干台独立的计算机组成，每台计算机能够独立执行自己的程序，彼此之间通过互连网络连接，实现程序之间的数据交换和同步。

机群系统是一组完整的计算机互连，它们作为一个统一的计算资源一起工作，并能产生一台机器的印象。

二、名词解释（36分）1.4、SIMD:单指令多数据流计算机5、资源共享：是一种软件方法，它使多个任务按一定的时间顺序轮流使用同一套硬件设备。

6、Cache：位于CPU与主存之间的高速缓存，用来存放当前频繁访问的内容7.模拟:用机器语言程序解释实现软件移植的方法称为模拟.1.8、RISC：精简指令系统计算机，它是指按照通过减少指令总数和简化指令功能来降低硬件设想的复杂度，来提高指令履行速度的途径设想成CPU的计算机2.9、实页冲突:指虚页调入时，根据地址映像方式划定的实空间范围内已没有空闲实页的状况。

10、地址映像：地址映像就是将每一个主存块按什么规则装入Cache中。

1.11、资源重复：通太重复设置资源，特别是硬件资源，大幅度提高计算机系统的性能。

2.12、系统结构：计算机系统结构也叫计算机体系结构，指的是传统机器级的系统结构。

三计算题（50分）13、某模型机由8条指令，使用频度为30.30.20.10.050.020.020.01试划分用Huffmann编码和扩大编码对其操纵码进行编码，限定扩大编码只能做两种长度，则它们的编码长度比定长操纵码的长度削减多少？1111110.0310.010.020.020.050.10.20.0510.30.30.40.20.10.01I8 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1Huffman频度长度扩展长度I10.I20.I30.I40.I50.I60.I70.I80.定长编码长度：3Huffman长度：(0.3+0.3+0.2)*2 + 0.1*3 + 0.05*4 + 0.02*5 + 0.02*6 + 0.01*6 = 2.38长度减少3-2.38=0.62扩展编码长度：(0.3+0.3+0.2)*2 + (0.1 + 0.05 + 0.02 + 0.02 +0.01) * 5 = 2.6长度减少3-2.6=0.414、在一个5段的流水线处理机上需经9拍才能完成一个任务，其预约表为：分别写出延迟禁止表、冲突向量，画出流水线状态图，并给出平均延迟最小的调度方案。

《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。

上海大学---计算机系统结构复习题

计算机系统结构复习题一、单项选择题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、对系统程序员不透明的应当是( D )。

A．Cache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．虚拟存贮器3、对机器语言程序员透明的是( B )。

A．中断字 B．主存地址寄存器C．通用寄存器 D．条件码4、计算机系统结构不包括( A )。

A．主存速度 B．机器工作状态C．信息保护 D．数据5、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( 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．计算机各部件的硬件实现6、计算机组成设计不考虑( B )。

A．专用部件设置 B．功能部件的集成度C．控制机构的组成 D．缓冲技术7、以下说法中，不正确的是( B )。

软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例会：A．提高解题速度 B．提高硬件利用率C．提高硬件成本 D．减少所需要的存贮器用量8、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( C )。

A．提高解题速度 B．减少需要的存贮容量C．提高系统的灵活性 D．提高系统的性能价格比9、下列说法中不正确的是( D )。

A．从上向下设计 B．从下向上设计C．从两头向中间设计 D．从中间开始向上、向下设计11、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( A )。

计算机体系结构期末复习题及答案.

第一题选择题1． SIMD是指（B）A、单指令流单数据流B、单指令流多数据流C、多指令流单数据流D、多指令流多数据流2．下列那种存储设备不需要编址？DA. 通用寄存器B. 主存储器C. 输入输出设备D. 堆栈3．按照计算机系统层次结构，算术运算、逻辑运算和移位等指令应属于（A）级机器语言。

A、传统机器语言机器B、操作系统机器C、汇编语言机器 D、高级语言机器4．早期的计算机系统只有定点数据表示，因此硬件结构可以很简单。

但是这样的系统有明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点：BA．数据表示范围小B．单个需要的计算时钟周期多C．编程困难D．存储单元的利用率很低7．下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的？DA）随机页面替换算法B）先进先出替换算法C）最久没有使用算法D）最优替换算法9．指令优化编码方法，就编码的效率来讲，那种方法最好？CA. 固定长度编码B. 扩展编码法C. huffman编码法D. 以上编码都不是10．在早期冯·诺依曼计算机特征中，机器以（C）为中心。

A、存储器B、输入输出设备C、运算器D、控制器1.RISC 计算机的指令系统集类型是 ( C ) 。

A. 堆栈型B. 累加器型C. 寄存器—寄存器型D. 寄存器 - 存储器型2、相联存储器的访问方式是( D )。

A．先进先出顺序访问B．按地址访问C．无地址访问D．按内容访问3、假设—条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每—段分别只有—个部件可供使用，并且执行时间分别为Δt、2Δt和3Δt，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为( C )。

（假设“取指令”、“分析”和“执行”可重叠，并假设n足够大）A．6 nΔt B．2 nΔt C．3 nΔt D．nΔt6、下列计算机不属于RISC计算机的是（ C ）。

A．SUN：Ultra SPARCB．IBM：Power PC620C．IBM：PC/XTD．DEC：ALPHA211647、哪一点不是RISC的特点？（ D ）A. 减少指令的平均执行周期数B. 重视编译优化技术C. 减少指令和寻址方式的种类D. 增加指令的功能8、哪种兼容方式对系列机来说是必须要求做到的？（ B ）A. 向前兼容B. 向后兼容C. 向上兼容D. 向下兼容9、在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是( D )。

计算机系统结构复习题答案

第1章：1.18屏的图）12、翻译与解释的区别翻译：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。

解释执行比编译后再执行所花的时间多，但占用的存储空间较少。

3、计算机系统结构的定义理解，系统结构与组成和实现的区别1）计算机系统结构的经典定义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。

广义的系统结构定义：指令系统结构、组成、硬件2）计算机系统结构：计算机系统的软、硬件的界面。

即机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性。

计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现计算机实现：计算机组成的物理实现4、计算机系统结构分类：1）Flynn分类法（4类名称即可）单指令流单数据流SISD单指令流多数据流SIMD多指令流单数据流MISD多指令流多数据流MIMD2）冯氏分类法（4类名称即可）字串位串、字串位并、字并位串、字并位并 3）Handler 分类法1.21、Amdahl 定律加快某部件执行速度所能获得的系统性能加速比，受限于该部件的执行时间占系统中总执行时间的百分比。

例1.1 将计算机系统中某一功能的处理速度加快15倍，但该功能的处理时间仅占整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少？解由题可知： Fe = 40% = 0.4 Se = 15根据Amdahl 定律可知：采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高到原来的1.6倍。

例1.2 某计算机系统采用浮点运算部件后，使浮点运算速度提高到原来的25倍，而系统运行某一程序的整体性能提高到原来的4倍，试计算该程序中浮点操作所占的比例。

解由题可知： Se = 25 Sn = 4 根据Amdahl 定律可知：由此可得：Fe = 78.1%即程序中浮点操作所占的比例为78.1%。

计算机系统结构期末考试试题及其答案

计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷（A 卷）一单选题：(10分，每题1分) 1、 ."启动I/O"指令是主要的输入输出指令，是属于（B ）A.目态指令B.管态指令C.目态、管态都能用的指令D.编译程序只能用的指令2、输入输出系统硬件的功能对(B )是透明的A.操作系统程序员B.应用程序员C.系统结构设计人员D.机器语言程序设计员3、全相联地址映象是指（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.组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位置D.组间可任意装入，组内是固定装入4、 ( C ) 属于MIMD 系统结构A.各处理单元同时受一个控制单元的管理B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机系统D.阵列处理机5、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则（B ）A.可以并行执行B.不可能并行C.任何情况均可交换串行D.必须并行执行6、计算机使用的语言是（B ）A.专属软件*畴，与计算机体系结构无关B.分属于计算机系统各个层次C.属于用以建立一个用户的应用环境D.属于符号化的机器指令7、指令执行结果出现异常引起的中断是（C ）A.输入/输出中断B.机器校验中断C.程序性中断D.外部中断8、块冲突概率最高的Cache 地址映象方式是（A ）A．直接 B ．组相联 C ．段相联 D ．全相联9、组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器，不影响Cache 命中率的是(B)A ．增大块的大小B ．增大主存容量C ．增大组的大小D ．增加Cache 中的块数10、流水处理机对全局性相关的处理不．包括（C ） C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路1、数据通路宽度就是数据总线上一次并行传送的信息位数。

2、计算机仿真用微程序解释，计算机模拟用机器语言解释二填空题：（20分，每题2分）3、阵列处理机按存贮器的组成方式可分为两种构形,分别为:分布式存储器和集中共享式。

计算机体系结构习题二及答案专升本高升专计算机高本下学期

计算机体系结构习题二一、（5分）计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么？请简要说明它们的含义。

二、（15分）假设某应用程序中有4类操作，通过改进各类操作的功能部件，（2）各类操作单独改进后，程序获得的加速比分别是多少？（3）4类操作均改进后，整个程序的加速比是多少？三、（5分）请简述指令之间数据冲突的类型。

四、（15分）有一指令流水线如下所示出 50ns 50ns 100ns 200ns（1）如果连续输入10条指令，请计算该流水线的实际吞吐率和效率；（2）该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。

对于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？五、（15分）下面一段MIPS 汇编程序是计算高斯消去法中的关键一步，用于完成下面公式的计算：Y = a X + Y其浮点指令延迟如下表所示：整数指令均为1个时钟周期完成，浮点和整数部件均采用流水。

整数操作之间以及与其它所有浮点操作之间的延迟为0，转移指令的延迟为0。

X中的最后一个元素存放在存储器中的地址为DONE。

FOO: L.D F2,0(R1)MUT.D F4,F2,F0L.D F6,0(R2)ADD.D F6,F4,F6S.D F6,0[R2]DADDIU R1,R1,#8DADDIU R2,R2,#8DSUBIU R3,R1,#DONEBNEZ R3, FOO(1)对于标准的MIPS单流水线，上述循环计算一个Y值需要多少时间？其中有多少空转周期？(2)对于标准的MIPS单流水线，将上述循环顺序展开4次，不进行任何指令调度，计算一个Y值平均需要多少时间？加速比是多少？其加速是如何获得的？(3)对于标准的MIPS单流水线，将上述循环顺序展开4次，优化和调度指令，使循环处理时间达到最优，计算一个Y值平均需要多少时间？加速比是多少？六、（5分）写出三级Cache的平均访问时间的公式。

七、（10分）高速缓存（Cache）是现代计算机存储系统重要的层次之一。