计算机体系结构第一章练习题
《计算机体系结构》练习题1
第 1 页学 院 姓 名 学 号 任课教师 考场教室 座位号……………………密…………封……………线……………以……………内……………答…………题……………无……………效………………………… 第一套练习题 一、选择题(每小题2分,共20分) 1.计算机能自动连续工作的关键是( )。
A.存储程序的工作方式 B.以运算器为中心 C.以存储器为中心 D.采用Cache 、主存和辅存三级存储结构 2.某指令系统的指令字长为12位,每一地址码长4位,采用扩展操作码。
若指令系统只有8条二地址指令,则最多有( )条一地址指令。
A.32 B.64 C.128 D.256 3.CPU 从内存中获取的指令,是通过( )总线传送的。
A.地址数据 B.数据 C.控制 D.串行 4.加法器中第i 位的进位产生函数i G 为( )。
A.i i A B B.i i A B ⊕ C.1i i i A B C −⊕⊕ D.1()i i i A B C −⊕ 5.存储器的随机访问方式是指( )。
A.可随意访问存储器 B.按随机文件访问存储器 C.可对存储器进行读出与写入 D.可按地址随机地访问任一编址单元,其访问时间相同且与地址无关 6.在对单管动态存储器进行读操作后,为保持存1的电容上电容量的稳定,因此,动态存储器随后应进行( )操作。
A.重写 B.刷新 C.防止电荷泄露 D.数据备份 7.在8088系统的I/O 控制方式中,数据传送期间不需要CPU 干预的是( )。
A.DMA 方式 B.中断方式 C.查询方式 D.无条件传送方式 8.8088CPU 工作在最小模式时,若包含IO/M =0,DT/R =0,WR=1,RD=0等几种主要时序信号控制的 操作是( )。
A.对存储器进行读 B.对存储器进行写 C.对IO 进行读 D.对IO 进行写 9.8088系统中,若DS=C000H ,则当前DS 段可寻址的存储空间最大范围是( )。
计算机基础第一章测试题及答案doc
计算机基础第一章测试题及答案doc一、选择题(每题2分,共20分)1. 计算机的存储器分为哪两类?A. 内存和外存B. 硬盘和软盘C. 光盘和U盘D. 闪存和硬盘答案:A2. 下列哪个选项不是计算机的输入设备?A. 键盘B. 鼠标C. 显示器D. 扫描仪答案:C3. 计算机的CPU主要负责什么?A. 数据存储B. 数据输入C. 数据处理D. 数据输出答案:C4. 计算机的字长是指什么?A. CPU一次能处理的数据位数B. 显示器的分辨率C. 内存的大小D. 硬盘的容量答案:A5. 下列哪个选项是计算机的输出设备?A. 打印机B. 键盘C. 鼠标D. 摄像头答案:A6. 计算机的操作系统主要负责什么?A. 数据处理B. 数据存储C. 硬件管理D. 网络通信答案:C7. 计算机的内存条通常指的是什么?A. 硬盘B. 软盘C. RAMD. ROM答案:C8. 下列哪个选项不是计算机的软件?A. WindowsB. ExcelC. CPUD. Photoshop答案:C9. 计算机的硬盘属于什么类型的存储设备?A. 易失性存储B. 非易失性存储C. 只读存储D. 随机存储答案:B10. 下列哪个选项是计算机的网络设备?A. 路由器B. 打印机C. 显示器D. 键盘答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 计算机的五大组成部分包括输入设备、输出设备、存储器、______和______。
答案:处理器、控制器2. 计算机的二进制数只有两个数字,分别是0和______。
答案:13. 计算机的内存条RAM是______存储器。
答案:易失性4. 计算机的操作系统是计算机______的核心。
答案:软件5. 计算机的CPU全称是______。
答案:中央处理器三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述计算机的工作原理。
答案:计算机的工作原理是通过输入设备接收指令和数据,经由CPU 进行处理,处理后的结果通过输出设备展示给用户。
第一章 计算机网络体系结构(题目)
第一章计算机网络体系结构【例 1.1】计算机网络可以被理解为()A.执行计算机数据处理的软件模块B.由自主计算机互连起来的集合体C.多个处理器通过共享内存实现的紧耦合系统D.用于共同完成一项任务的分布式系统【例 1.2】广域网中广泛采用的拓扑结构是()A.树型 B.网状 C星型 D.环型【例 1.3】局域网与广域网之间的差异不仅仅在于它们所能覆盖的地理范围不同,而且还在于()A.所使用的传输介质不同B.所提供的服务不同C.所能支持的通信量不同D.所使用的协议不同【例 1.4】OSI参考模型中,网络层、数据链路层和物理层传输的协议数据单元(PDU)分别称为()A. 报文(message)、帧(frame)、比特(bit)B. 分组(packet)、报文(message)、比特(bit)C. 分组(packet)、帧(frame)、比特(bit)D. 数据报(datagram)、帧(frame)、比特(bit)【例 1.5】在TCP/IP协议簇的层次中,解决计算机之间通信问题的是()A.网络接口层 B.网络层 C.运输层 D.应用层【例 1.6】在OSI参考模型中,服务原语可划分为4类,包括请求、指示、响应和()A.答复B.确认C.应答D.接收【例 1.7】一个系统的协议结构有N层,应用程序产生M字节长的报文,网络软件在每层加上h字节的协议头,网络带宽中有多大比率用于协议头信息的传输?【例 1.8】请描述OSI模型中数据流动的过程。
精选试题练习【题 1.1】计算机网络可以被看成是自治的计算机系统的集合,其中“自治的计算机”主要指()A.可以独立运行的计算机B.网络计算机C.裸机D.网络终端【题 1.2】将计算机与计算机之间连接起来实现资源共享和数据通信,属于计算机网络发展的()A.联机系统阶段B.计算机网络阶段C.标准化网络阶段D.网络互连和高速网络阶段【题 1.3】计算机网络中可以共享的资源包括()A.客户机和服务器B.硬件、软件和数据C.主机、CPU、内存和外部设备D.计算机和传输介质【题 1.4】一下不属于协议的三要素的是()A.语法B.语义C.时序 D.异步【题1.5】通信协议包括了对通信过程的说明,规定了应当发出哪些控制信息,完成哪些动作以及做出哪些应答,并对发布请求、执行动作以及返回应答予以解释。
系统结构复习
中国地质大学(武汉)计算机学院吴湘宁计算机体系结构习题及答案第一章基础知识1.名词解释翻译解释模拟仿真透明性程序访问局部性[答案]略2. 一个经解释实现的计算机可以按功能划分为四级. 每一级为了执行一条指令需要下一级的N条指令. 若执行第一级的一条指令需要的时间为K ns, 那么执行第二、三、四级的一条指令各需要多少时间?3. 计算机系统按功能划分层次结构的好处主要体现在哪些方面?[答案] (1) 有利于理解软件, 硬件和固件在系统中的地位和作用;(2) 有利于理解各种语言的实质和实现途径;(3) 有利于推动计算机系统结构的发展;(4) 有利于理解计算机系统结构的定义.4. 什么是透明性? 对计算机系统结构, 下列哪些是透明的? 哪些是不透明的?1) 存储器的模m交叉存取; 2) 浮点数据表示; 3) I/O系统是采用通道方式还是I/O处理机方式; 4) 阵列运算部件; 5) 数据总线宽度; 6) 通道是采用结合型的还是独立型的; 7) 访问方式保护; 8) 程序性中断; 9) 串行、重叠还是流水控制方式; 10) 堆栈指令; 11) 存储器的最小编址单位; 12) Cache存储器.[答案] 一种本来是存在的事务或属性, 但从某种角度看却好像不存在, 称为透明性.对计算机系统结构来说透明的是: 1), 4), 5), 6), 9), 12)对计算机系统结构来说不透明的是:2), 3), 7), 8), 10), 11)5. 什么是计算机体系结构? 什么是计算机组成? 什么是计算机实现? 并说明三者的关系和相互影响?[答案] 计算机系统结构是计算机系统的软, 硬件分界面, 是机器语言程序员或是编译程序员所需了解的计算机属性;计算机组成是计算机系统结构的逻辑事项;计算机实现是计算机组成的物理实现.三者的关系和互相影响为:(1) 具有相同系统结构的计算机可以采用不同的组成;(2)(2) 一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现;(3) 计算机组成、计算机实现对计算机系统结构有着很大的影响;(4) 计算机系统结构的设计不应限制计算机组成和实现技术,应能用于高档机,也可用于低挡机;(5) 在不同时期, 计算机系统结构,、组成和实现所包含的内容会有所变化,三者之间的界线常常很模糊.6. 从机器(汇编)语言程序员角度看, 以下哪些是透明的?1) 指令地址存储器; 2) 指令缓冲器; 3) 时标发生器; 4) 条件码寄存器; 5) 乘法器; 6) 主存地址寄存器; 7) 磁盘外设; 8) 先行进位链; 10) 通用寄存器; 11) 中断字寄存器.[答案] 对机器(汇编)语言程序员来说透明的有: 2), 3), 5), 6), 8), 9)对机器(汇编)语言程序员来说不透明的有: 1), 4), 7), 10), 11)7. 假设在一台40 MHz处理机上运行200 000条指令的目标代码, 程序主要由四种类型的指令所组成. 根据程序跟踪实验结果, 各类指令的混合比和每类指令的CPI值如表1.9所示.(1) 试计算在单处理机上执行上述该程序时的平均CPI;(2) 根据(1)所得到的CPI, 计算相应的MIPS速率及程序的执行时间.[答案] (1) 2.24 CPI (2) 17.86 MPIS; 0.0112 s8. 某工作站采用时钟频率为15 MHz、处理速率为10 MIPS的处理机来执行一个程序,假定每次存储器存取为1周期延迟, 试问:(1) 此计算机的有效CPI是多少?(2) 假定将处理机的时钟频率提高到30 MHz, 但存储器子系统速率不变, 这样, 每次存储器存取需要两个时钟周期. 如果30%的指令每条只需要一次存储存取, 而另外5%的指令每条需要两次存储存取, 还假定已知混合程序的指令数不变, 并与原工作站兼容, 试求改进后的处理机性能.[答案] (1) 1.5 CPI; (2) 15.8 MPIS9.什么是并行性?它分为哪两种类型?开发计算机系统并行性的主要技术途径有哪三个?沿这些途径分别发展出什么类型的计算机?[答案]略10.实现软件移植的途径有哪些?[答案]略11.什么是Flynn分类法,按照Flynn分类法可将计算机系统分为哪几类?[答案]略第二章指令系统1. 名词解释数据类型、数据表示、规格化浮点数、Huffman编码、扩展编码、RISC[答案]略2. 某模型机有8条指令I1~I8, 它们的使用频度分别为0.3, 0.3, 0.2, 0.1, 0.05, 0.02, 0.02, 0.01.(1) 试分别用Huffman编码和平均码长最短的等长扩展码(限定为两种码长)对其操作码进行编码.(2) 分别计算Huffman编码和等长扩展码编码的平均长度.[答案] (1) 操作码的Huffman编码和2-4等长扩展码编码如下表1所示.(2) Huffman编码的平均长度为2.38位; 等长扩展码编码的平均码长为2.8位.3. 某模型机有10条指令I1~I10, 它们的使用频度分别为0.3, 0.24, 0.16, 0.12, 0.07, 0.04, 0.03,0.02, 0.01, 0.01.(1) 计算机采用等长操作码表示时的信息冗余量.(2) 要求操作码平均码长最短, 试设计操作码的编码, 并计算所设计操作码的平均长度. (3) 设计2-5扩展操作码编码,并计算平均码长.(4) 设计2-4(2/8)等长扩展码编码,并计算平均码长. [答案] (1) 采用等长操作码表示时的信息冗余量为33.5%. (2) 操作码的Huffman编码如表2所示, 此种编码的平均长度为2.7位.(3) 操作码的2-5扩展码编码如表2所示, 此种编码的平均长度为2.9位.(4) 操作码的2-4(2/4)等长扩展码编码如表2所示, 此种编码的平均长度为2.92位.4. 何谓指令格式的优化? 操作码和地址码的优化一般采用哪些方法?[答案] 指令格式的优化是指通过采用多种不同的寻址方式, 地址制, 地址形式和地址码长度以及多种指令字长, 并将它们与可变长操作码的优化表示相结合, 就可以构成冗余度尽可能少的指令字. 操作码的优化采用扩展操作码编码法. 地址码优化有以下四种方法:(1) 在指令中采用不同的寻址方式;(2)(2) 在指令中采用多地址制;(3) 同一种地址制还可以采用多种地址形式和长度, 也可以考虑利用空白处来存放直接操作数或常数等;(4) 在以上措施的基础上, 还可以进一步考虑采用多种指令字长度的指令.5. 若某机设计有如下指令格式的指令:三地址指令12种, 一地址指令254种, 设计指令的长度为16位, 每个地址码字段的位数均为4位. 若操作码的编码采用扩展操作码, 问二地址指令最多可以设计多少种? [答案] 二地址指令最多可以设计48种.6. 一台模型机共有九条指令I1~I9, 各指令的使用频度分别为0.3,0.2,0.2,0.1,0.08,0.6,0.03, 0.02, 0.01. 该模型机有8位和16位两种指令字长. 8位字长指令为寄存器----寄存器(R--R)二地址类型, 16位字长指令为寄存器----存储器(R--M)二地址变址寻址类型.(1) 试设计有两种码长的扩展操作码, 使其平均码长最短, 并计算此种编码的平均码长. (2) 在(1)的基础上, 该机允许使用多少个可编址的通用寄存器?(3) 若采用通用寄存器作为变址寄存器, 试设计该机的两种指令格式, 并标出各字段的位数.(4) 计算变址寻址的偏移地址范围.[答案] (1) 操作码的2-5扩展码编码如表3所示, 此种编码的平均长度位2.9位.2) 在(1)的基础上, 该机允许使用8个可编址的通用寄存器.(3) 该机的两种指令格式及各字段的位数如下:R-R型: 操作码OP (2位) | 源寄存器RS (3位) | 目的寄存器Rd (3位)R-M型: 操作码OP (5位) | 源寄存器RS (3位) | 变址寄存器RX (3位) | 偏移地址 (5位)(4) 变址寻址的偏移地址范围为-16~+15.7. 简述CISC的特点.[答案] CISC的特点如下:(1) 庞大的指令系统;(2) 采用了可变长度的指令格式;(3) 指令使用的寻址方式繁多;(4) CISC指令系统中包括一些用于特殊用途的指令, 各种指令的使用频度相当悬殊.8. 从指令格式, 寻址方式以及平均CPI三个方面, 比较经典CISC和纯RISC体系结构.[答案] 略9.简述RISC设计的一般原则。
计算机体系结构课后习题原版答案-张晨曦着
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。
系统架构设计师真题解析(计算题)
系统架构设计师真题解析(计算题)第一章计算机组成与体系结构流水线吞吐率、加速比2017年下半年1.某计算机系统采用5级流水线结构执行指令,设每条指令的执行由取指令(2t ∆)、分析指令(1t ∆)、取操作数(3t ∆)、运算(1t ∆)和写回结果(2t ∆)组成,并分别用5个子部件完成,该流水线的最大吞吐率为();若连续向流水线输入10条指令,则该流水线的加速比为()。
【解析】理论流水线执行时间=(2t ∆+1t ∆+3t ∆+1t ∆+2t ∆)+max(2t ∆,1t ∆,3t ∆,1t ∆,2t ∆)*(n-1)=9t ∆+(n-1)*3t ∆;第一问:最大吞吐率:Δt 31Δt 6t nΔ3n Δt31)(n-Δt+9n n =+=⨯∞→lim 第二问:10条指令使用流水线的执行时间=9t ∆+(10-1)*3t ∆=36t ∆。
10条指令不用流水线的执行时间=9t ∆*10=90t ∆。
加速比=使用流水线的执行时间/不使用流水线的执行时间=90t ∆/36t ∆=5:2。
2.例:某计算机系统,一条指令的执行需要经历取指(2ms )、分析(4ms )、执行(1ms )三个阶段,现要执行100条指令,利用流水线技术需要多长时间?(教材1.3.1)理论上来说,1条指令的执行时间为:2ms+4ms+1ms=7ms 。
所以:理论流水线执行时间=2ms+4ms+1ms+(100-1)*4=403ms 。
而实际上,真正做流水线处理时,考虑到处理的复杂性,会将指令的每个执行阶段的时间都统一为流水线周期,即1条指令的执行时间为:4ms+4ms+4ms=12ms 。
所以:实际流水线执行时间=4ms+4ms+4ms+(100-1)*4=408ms扩展:上述题目中,如果采用3级操作,2级流水,等价于将3级操作变成2级操作。
最合理的划分是由取指(2ms )、分析(4ms )、执行(1ms )相连划分为指(2ms )、分析(4ms )+执行(1ms )={2,5}。
计算机第一章测试题及答案
计算机第一章测试题及答案题目一:简答题(共30分)1. 请解释计算机硬件和软件的区别和联系。
答:计算机硬件是指计算机系统中所有可见和可触摸的实体部分,包括计算机主机、显示器、键盘、鼠标等。
而计算机软件则是指控制计算机硬件运行的程序和数据。
硬件和软件互相依赖,缺一不可。
硬件为软件的运行提供基础,而软件控制硬件的操作和运行。
2. 请解释计算机的层次结构以及各层次的功能。
答:计算机的层次结构分为五层:硬件层、操作系统层、应用程序层、用户接口层和用户层。
硬件层包括计算机硬件设备,负责实际执行计算任务;操作系统层是计算机系统的核心,负责管理和控制计算资源;应用程序层是各种应用软件的集合,为用户提供各种功能;用户接口层是用户与计算机系统进行交互的界面;用户层是用户实际使用计算机进行各种操作的层次。
3. 什么是计算机网络?列举您所了解的计算机网络类型。
答:计算机网络指的是将多台计算机连接起来,实现信息共享和资源共享的系统。
常见的计算机网络类型包括局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、因特网(Internet)等。
题目二:选择题(共40分,每题2分)1. 下列哪个不属于计算机硬件的组成部分?A. CPUB. 显示器C. 操作系统D. 键盘答:C. 操作系统2. 下面哪个不属于计算机的存储器层次结构?A. 寄存器B. 高速缓存C. RAMD. 键盘答:D. 键盘3. 下列哪个是计算机的核心部件?A. 显卡B. 鼠标C. 主板D. 显示器答:C. 主板题目三:实际操作题(共30分)1. 请列举一个使用计算机网络的实际应用场景,并描述其运作原理。
答:在线购物是一个使用计算机网络的实际应用场景。
用户通过连接到互联网的计算机,访问在线商城网站,浏览并选择所需商品,然后将商品加入购物车并进行结算。
网站后台会收集用户的订单信息,并将订单信息传递给物流公司,物流公司负责将商品发送给用户。
用户可以通过计算机网络实现在线支付,完成购物过程。
计算机网络第一章习题及答案
第一章计算机网络的基本概念一、选择题1、完成路径选择功能是在OSI模型的()。
A.物理层B.数据链路层C.网络层D.运输层2、在TCP/IP协议簇的层次中,保证端-端的可靠性是在哪层上完成的?()A.网络接口层B.互连层C.传输层D.应用层3、在TCP/IP体系结构中,与OSI参考模型的网络层对应的是()。
A.网络接口层B.互联层C.传输层D.应用层4、在OSI七层结构模型中,处于数据链路层与传输层之间的是()。
A.物理层B.网络层C.会话层D.表示层5、计算机网络中可以共享的资源包括()。
A.硬件、软件、数据B.主机、外设、软件C.硬件、程序、数据D.主机、程序、数据6、网络协议组成部分为()。
A.数据格式、编码、信号电平B.数据格式、控制信息、速度匹配C.语法、语义、定时关系D.编码、控制信息、定时关系二、填空题1、按照覆盖的地理范围,计算机网络可以分为________、________和________。
2、Internet采用_______协议实现网络互连。
3、ISO/OSI中OSI的含义是________。
4、计算机网络是利用通信线路将具有独立功能的计算机连接起来,使其能够和________ 和________。
5、TCP/IP协议从上向下分为________、________、________和________4层。
6、为了实现对等通信,当数据需要通过网络从一个节点传送到到另一个节点前,必须在数据的头部(和尾部)加入____________,这种增加数据头部(和尾部)的过程叫做____________或____________。
7、计算机网络层次结构划分应按照________和________的原则。
8、ISO/OSI参考模型将网络分为从低到高的________、________、________、________、________、________和________七层。
9、建立计算机网络的目的是___________和____________。
计算机组成原理习题 第一章
第一章一.填空题1冯·诺依曼结构的特点是。
2现在主要采用结构作为微/小型计算机硬件之间的连接方式.3计算机系统由系统和系统构成。
4计算机系统的层次结构中,位于硬件之外的所有层次统称为。
5 计算机硬件包括:、、、、和。
其中、和、是组成、和可统称为CPU。
6 基于原理的冯·诺依曼计算机工作方式的基本特点是。
7 和都存放在寄存器中,能自动识别它们。
8 计算机唯一能直接执行的语言是语言。
9 指令的解释是由计算机的来完成的,运算器用来完成。
10 软件是各种指挥计算机工作的总称,可大致分为和两大类。
前者的主要作用是充分发挥硬件功能及方便用户,最典型的如。
11 存储器可分为主存和,程序必须存于内,CPU才能执行其中的指令。
二.选择题1 冯·诺依曼计算机结构的核心思想是。
A.二进制运算B.有存储信息的功能C.运算速度快D.存储程序控制2.电子计算机可分为数字计算机、模拟计算机和数模混合计算机,它是按照。
A.计算机的用途分类B.计算机的使用方式分类C.信息的形式和处理方式分类D.计算机的系统规模分类3完整的计算机系统应包括。
A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统4 中央处理器(CPU)是指。
A.运算器B.控制器C.运算器和控制器D.运算器和存储器5.计算机的存储器系统是指。
A.RAM B.ROMC.主存储器D.cache、主存储器和辅助存储器6目前人们所说的个人计算机属于。
A.巨型机B.中型机C.小型机D.微型机7微型计算机的发展以技术为标志。
A.操作系统B.微处理器C.磁盘D.软件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.以下软件中,是计算机系统软件。
A.数据处理软件B.操作系统软件,语言编译软件C.办公自动化软件D.Word软件10.计算机硬件能够直接执行的只有。
A.机器语言B.汇编语言C.机器语言和汇编语言D.各种高级语言11.只有当程序执行时,它才会将源程序翻译成机器语言,而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行,此程序称为。
计算机体系结构第一章_练习题
计算机体系结构第⼀章_练习题《计算机系统结构》第⼀章测试题⽬⼀、填空题:(每空1分,共35分)1、从______⾓度可以将系统看成是按_______划分的多个机器级组成的层次结构。
2、计算机系统结构的层次结构由⾼到低分别为______,______,______,______,______,______。
3、在计算机系统结构的层次结构中,机器被定义为______的集合体。
4、就计算机系统结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系,完成下⾯填空:a)确定指令系统中是否要设乘法指令属于______,乘法指令是⽤专门的⾼速乘法器实现还是⽤加法器实现属于______,乘法器和加法-移位器的物理实现属于______。
b)主存容量与编址⽅式的确定属于______,主存是否采⽤多体交叉属于______,主存器件的选定属于______。
c)设计何种系列机属于______,系列机内不同型号计算机的组织属于______。
5、同时性指两个或多个事件在______发⽣,并发性指两个或多个事件在______发⽣。
6、费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分成______,______,______和______四⼤类。
传统的单处理机属于______。
7、⼀般⽤耦合度反映____________,它分为______,______,和______。
8、冯泽云提出⽤______来定量地描述各种计算机系统特征,把计算机分成______,______,______和______四类。
9、开发并⾏性的途径有______,______和______。
⼆、名词解释:(每题3分,共15分)1.透明性2.计算机系统结构3.并⾏性4.虚拟机5.MFLOPS三、简答题:(每题5分,共30分)1、软件和硬件在什么意义上是等效的?在什么意义上是不等效的?2、简述计算机系统结构⽤软件实现和⽤硬件实现各⾃优缺点。
3、下列哪些对系统程序员是透明的?哪些对应⽤程序员是透明的?虚拟存储器;Cache存储器;程序状态字;指令缓冲寄存器;通⽤寄存器。
计算机系统概论测试题
第一章计算机系统概论测试题一、填空题1.计算机硬件包括、、和I/O设备。
2.机器指令一般是由和地址码两部分组成。
3.一条指令可分为 码和 码两部分。
4.从计算机系统结构的发展和演变看,早期的计算机是以 为中心的系统结构,而近代的计算机是以 为中心的系统结构.5.6.冯·诺依曼提出了的概念,以此概念为基础的计算机通称冯·诺依曼机。
7.冯·诺伊曼提出的“存储程序”概念中,指令和数据均用表示。
8.在下列常用术语后面,写出相应的中文名称: PC 、MAR、、CPU 、IR 。
9.二、单项选择题1.计算机系统是由()组成的。
A.CPU和存储器 B.CPU和接口 C.运算器和控制器 D.硬件系统和软件系统2.冯·诺伊曼提出的计算机体系结构中,指令和数据均用()表示。
A.十进制B.二进制C.八进制D.十六进制3.冯.诺依曼计算机工作方式的基本特点: A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存储器按内容选择地址以下不是冯诺依曼机的基本特点的是( )A.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
B.采用存储程序的方式。
C.采用二进制码表示D.以存储器为中心4.电子计算机问世至今,新型机器不断推陈出新,不管怎么更新,依然具有“存储程序”的特点,最早提出这种概念的是()。
A.巴贝奇B.冯•诺依曼C.帕斯卡D.贝尔5.冯·诺依曼型计算机的最根本特征是()。
A.以运算器为中心B.采用存储程序原理C.存储器按地址访问D.数据以二进制编码,并采用二进制运算6.计算机各组成部件相互连接方式,从早期的以()为中心,发展到现在的以()为中心。
A.控制器B.运算器C.存储器D.CPU7.下列描述中()是正确的。
A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果;B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元;C.所有的数据运算都在CPU的控制器中完成;D.以上答案都正确。
计算机体系系统答案(第一章)
第1章计算机系统结构的基本概念1、有一个计算机系统可按功能分成4级,每级的指令互不相同,每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M倍,即第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。
现若需第i级的N条指令解释第i+1级的一条指令,而有一段第1级的程序需要运行Ks,问在第2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间?答:第2级上等效程序需运行:(N/M)*Ks。
第3级上等效程序需运行:(N/M)*(N/M)*Ks。
第4级上等效程序需运行:(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks。
2、硬件和软件在什么意义上是等效的?在什么意义上又是不等效的?试举例说明。
答:软件和硬件在逻辑功能上是等效的,原理上,软件的功能可用硬件或固件完成,硬件的功能也可用软件模拟完成。
只是反映在速度、价格、实现的难易程度上这两者不同。
3、试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。
答:计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同,但又相互影响。
(1)计算机的系统结构相同,但可采用不同的组成。
如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器。
从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相同,均是由中央处理机/主存,通道、设备控制器,外设4级构成。
其中,中央处理机都有相同的机器指令和汇编指令系统,只是指令的分析、执行在低档机上采用顺序进行,在高档机上采用重叠、流水或其它并行处理方式。
(2)相同的组成可有多种不同的实现。
如主存器件可用双极型的,也可用MOS型的;可用VLSI单片,也可用多片小规模集成电路组搭。
(3)计算机的系统结构不同,会使采用的组成技术不同,反之组成也会影响结构。
如为实现A:=B+CD:=E*F,可采用面向寄存器的系统结构,也可采用面向主存的三地址寻址方式的系统结构。
要提高运行速度,可让相加与相乘并行,为此这两种结构在组成上都要求设置独立的加法器和乘法器。
计算机组成原理习题第一章计算机系统概论
1 第一章习题一、填空题:一、填空题:1.1. 在计算机传统的术语中,将A.______A.______和和B.______B.______合在一起称为合在一起称为CPU CPU,而将,而将CPU 和C.______C.______合在一起称为主机。
合在一起称为主机。
合在一起称为主机。
2.2. 计算机硬件包括A.______A.______、、B.______B.______、、C.______C.______、、D.______D.______、输入输出设备。
、输入输出设备。
、输入输出设备。
3.3. 计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构。
它通常由A.______A.______、、B.______B.______、、C.______C.______、、D.D.语言处理程序及其它系统软件、语言处理程序及其它系统软件、语言处理程序及其它系统软件、E.________E.________E.________。
4.4. 计算机软件一般分为两大类:一类叫A.______,A.______,另一类叫另一类叫B.______B.______。
操作系统属于。
操作系统属于。
操作系统属于C.______ 类。
类。
5.5. 主存储器容量通常以KB 表示,其中K=A.______K=A.______;硬盘容量通常以;硬盘容量通常以GB 表示,其中G=B.______K G=B.______K。
6.6. 存储A.______A.______并按并按B.______B.______顺序执行顺序执行顺序执行,,这是冯•诺依曼型计算机的工作原理。
这是冯•诺依曼型计算机的工作原理。
7.7. 计算机系统中,根据应用条件和硬件资源不同,数据传输方式可采用:计算机系统中,根据应用条件和硬件资源不同,数据传输方式可采用:A.______A.______A.______传送、传送、B.______B.______传送和传送和C.______C.______传送。
大学计算机第一章练习题
⼤学计算机第⼀章练习题第⼀章练习题⼀、选择题1. 世界上第⼀台电⼦数字计算机采⽤的主要逻辑部件是(A )(A)电⼦管(B)晶体管(C)继电器(D)光电管2. 下列四个⽆符号⼗进制数中,能⽤⼋个⼆进制位表⽰的是(B )。
(A)257 (B)201 (C)313 (D)2963. 微型计算机中普遍使⽤的字符编码是(D )(A)BCD码(B)拼⾳码(C)补码(D)ASCII码4. 若⼆进制数为010111.101,则该数的⼗进制表⽰为(B )。
(A)23.5 (B)23.625(C)23.75 (D)23.51255. ⼗进制数100.625等值于⼆进制数(B )。
(A)1001100.101 (B)1100100.101(C)1100100.011 (D)1001100.1106. 以下⼆进制数的值与⼗进制数23.456 的值最接近的是(D )。
(A)10111.0101 (B)11011.1111(C)11011.0111 (D)10111.01117.与⼗进制数28.5625相等的⼗六进制数是(B )(A)1C.9 (B)1C.1001(C)28.9 (D)34.448.与⼗六进制数3E5.7相等的⼗进制数是( B )(A)997.7 (B)997.4375(C)443.3125 (D)345.79. 运算式(2008)10-(3723)8 的结果是( B )。
(A)(-1715)10 (B)(5)16(D)(6)10 (E)(3263)810. 与⼆进制数101.01011等值的⼗六进制数为( D )(A)A.B (B)5.51(C)A.51 (D)5.5811. 将⼗进制数117.345转换为等值⼆进制数( B )。
(A)1110100.1011 (B)1110101.01011(C)1010111.1011 (D)1010111.0101112. 下列有关计算机中数据表⽰的说法正确的是( D )。
计算机系统结构第一章自考练习题答案
第一章计算机系统结构的基本概念历年真题精选同步强化练习一.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(C )°A. 编译程序翻译B.编译程序解释C.汇编程序翻译D.汇编程序解释2. 系列机软件应做到( B)A.向前兼容,并向下兼容 B.向后兼容,力争向上兼容C. 向前兼容,并向上兼容D. 向后兼容,力争向下兼容3.在计算机系统多级层次结构中,机器级由低到高,相对顺序正确的应当是(B )°^M A.传统机器语言、汇编语言、操作系统 —B.微程序、传统机器语言、高级语言 C. 高级语言、汇编语言、传统机器语言D. 传统机器语言、应用语言、高级语言4.可以直接执行微指令的是( CA. 编译程序B.微程序C.硬件D.汇编程序 5.计算机系统结构不包括( A) °A. 主存速度B.数据表示C.机器工作状态D.信息保护6.对计算机系统结构透明的是()°A. 是否使用通道型I/O 处理机B.虚拟存储器C.字符行运算指令D. VLSI 技术 7. 在主存设计上,属计算机系统结构考虑的应是(C )°A. 频宽的确定B.多体交叉还是单体C.容量和编址单位D.用MOSS 是TTL8.计算机组成设计不考虑(B1. 2. 下列对系统程序员不透明的是(A.乘法器B.先行进位链“从中间开始”设计的“中间”目前多数是在( A. -B. C. D.C.)°指令缓冲器DD. 条件码寄存器3. 4. 5. 6.微程序机器级与汇编语言机器级之间 操作系统机器级与汇编语言机器级之间 传统机器语言机器级与微程序机器级之间 传统机器语言机器级与操作系统机器级之间 ■开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有时间重叠、—共享■计算机系统弗林分类法,把计算机系统分成单指令流单数据流—据流(SIMD 、(多指令流单数据流(MISD ))和(多指令流多数据流(MIMD )四 大类。
系统结构习题
系统结构习题选择题第一章对计算机系统结构,下列()是透明的阵列运算部件计算机使用的语言是()。
分属于计算机系统各个层次实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由()。
汇编程序翻译系列机软件必须保证()。
向后兼容,力争向上兼容输入输出系统硬件的功能对()是透明的。
应用程序员并行处理发展通过资源共享途径形成了()。
分布式处理系统利用时间重叠实现并行处理的是()。
流水处理机就使用语言的角度而言,可将计算机系统看成是按功能划分的()组成的层次结构多个机器级利用资源重复实现并行处理的是()。
阵列处理机计算机系统结构也称计算机体系结构,指的是()。
传统机器级计算机的结构与组成不包括()。
操作系统字串位并是指同时对一个字的所有位进行处理,其并行等级()。
已经开始出现的并行性计算机系列化的优点不包括()同一系列内的软件一定是向下兼容的开发并行性的途径有时间重叠、资源重复和()。
资源共享对计算机系统结构,下列()是透明的阵列运算部件系列机软件必须保证向后兼容,一般应该做到()。
向上兼容用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为仿真,用机器语言解释实现软件移植的方法称为()。
模拟高级语言是由()翻译成汇编语言程序编译程序就使用语言的角度而言,可将计算机系统看成是按功能划分的()组成的层次结构多个机器级VonNenmann型计算机不具有的特点是()。
以数据流驱动位片处理是指计算机采用()方式对数据进行处理。
字并位串除了分布处理、MPP和机群系统外,并行处理计算机按其基本结构特征可分为流水线计算机,阵列处理机,多处理机和()四种不同的结构。
数据流计算机费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分类,这里的多倍性指()。
系统瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数系列机在软件兼容上应该做到()。
向后兼容,并力争向上兼容计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为()。
高级语言机器级,汇编语言机器级,传统机器语言机器级,微程序机器级1TFLOPS计算机能力,1TBYTE/S的I/O带宽和()称为计算机系统的3T性能目标。
计算机组成原理练习题
《计算机组成原理》课后练习题第一章计算机系统概论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()计算机。
A 并行B 冯·诺依曼C 智能D 串行2、冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是()。
A 多指令流单数据流B 按地址访问并顺序执行指令C 堆栈操作D 存贮器按内容选择地址3、在下面描述的汇编语言基本概念中,正确的表述是()。
A 对程序员的训练要求来说,需要硬件知识B 汇编语言对机器的依赖性高C 用汇编语言编写程序的难度比高级语言小D 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢4、计算机硬件能直接执行的语言有()。
A 符号语言B 机器语言C 机器语言与汇编语言D 汇编语言5、下面说法不正确的是()。
A 任何可以由软件实现的操作也可以用硬件来实现B 直接面向高级语言的机器目前已经实现C 固件就功能而言类似于软件,而从形态上来说又类似于硬件D 在计算机系统的层次结构中,微程序属于硬件级,其他四级都是软件级6、计算机系统的层次结构从下至上可分为五级,即微程序设计级或逻辑电路级、一般机器级、操作系统级、()级、()级。
7、取指周期中从内存读出的信息流称为()流、执行周期中从内存读出的信息流称为()流。
《计算机组成原理》课后练习题第二章运算器1、某机字长32位,其中1位表示符号位。
若用定点整数表示,则最小负整数为()。
A -(231-1)B -(230-1)C -(231+1)D -(230+1)2、以下有关运算器的描述,()是正确的。
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3 、在定点二进制运算器中,减法运算一般通过()来实现。
A 原码运算的二进制减法器B 补码运算的二进制减法器C 原码运算的十进制加法器D 补码运算的二进制加法器4、下列数中最小的数是()。
A (101001)2B (52)8C (101001)BCD D (233)165、计算机系统中采用补码运算是为了()。
计算机体系结构1-6章习题答案
1 2 3 4 5 6
8 16 24 32 40 48
1*82
2*82 3*82 4*82 5*82 6*82 7*82
4/8 5/8 6/8
7/8
7
56
2)规格化浮点数表: rm=2时,规格化浮点数共有4*8=32个 rm=8时,规格化浮点数共有7*8=56个,在[0.5,112]中, 有数19个(上表中红的数字表示)。
§4通道(CH)
一、CH的基本工作原理 CH执行CH程序的过程 CH的任务 二、CH流量计算和时空图绘制 CH的类型 CH流量计算 字节多路CH响应处理时空图的绘制 1)计算每个子CH提供一个字节时间(1/f) 2)画出一个完整申请周期时空图 3)计算字节多路CH对每个字节响应的最长用时
第一章参考答案: 1.应用语言级 高级语言级 汇编语言级 操作系统级 机器语言级 微程序语言级。 2. 从上而下 从下到上 专用机 通用机 3. 软、硬件交界面 计算机系统的性能/价格比 4 . 1 T FLOPS 的计 算能力 1 TBy te 的 主存容量 1 TByte/s 的I/O带宽 5. 虚拟机 实际机器 6. 统一高级语言 模拟 仿真 系列机 7. 控制流 数据流 SISD SIMD MISD MIMD 8. 汇编语言程序员 9. 任务单一化 操作重叠化 吞吐匹配化 程序多道 化
嵌套
中断处理程序 一 二 三 响② 嵌套 四 五
t
返回主程序
例4 解 (1)处理顺序为 2-3-1-5-4 (2)中断响应处理时空图 中断请求 主程序 ①③ ②③④⑤
嵌套
中断处理程序 一 二 三 四 五
响① 嵌套
t
返回主程序
1 分别利用两级描述符和三级描述符描述下列阵列数
计算机系统结构第一章(习题解答)
1. 如有一个经解释实现的计算机,可以按功能划分成4级。
每一级为了执行一条指令需要下一级的N条指令解释。
若执行第一级的一条指令需要K ns 时间,那么执行第2、3、4级的一条指令各需要用多少时间?解:可以分情况进行讨论●情况一执行第2级的一条指令需要NK纳秒,执行第3级的一条指令需要N2K纳秒,执行第4级的一条指令需要N3K纳秒。
●情况二执行第2级的一条指令需要K/N纳秒,执行第3级的一条指令需要K/N2纳秒,执行第4级的一条指令需要K/N3纳秒。
2. 实现软件移植的主要途径有哪些?它们存在什么问题?适用于什么场合?答:略3. 想在系列中发展一种新型号机器,你认为下列哪些设想是可以考虑的,哪些则是行不通的?为什么?⑴新增加字符数据类型和若干条字符处理指令,以支持事务处理程序的编译。
⑵ 为增强中断处理功能,将中断分析由原来的4级增加到5级,并重新调整中断响应的优先次序。
⑶ 在CPU 和主存之间增设Cache 存储器,以克服因主存访问速率过低而造成的系统性能瓶颈。
⑷ 为解决计算误差较大的问题,将机器中浮点数的下溢处理方法由原来的恒置“1”法,改为增设用只读存储器存放下溢处理结果的查表舍入法。
⑸ 为增加寻址灵活性和减少平均指令字长,将原来全部采用等长操作码的指令改成有3类不同码长的扩展操作码;并将源操作数寻址方式由原来的操作码指明改成增加一个如V AX-11那样的寻址方式位字段来指明。
⑹ 将CPU 与主存之间的数据通路宽度由16位扩展到32位,以加快主机内部信息的传送。
⑺ 为了减少使用公用总线的冲突,将单总线改为双总线。
⑻ 把原来的0号通用寄存器改作为专用的堆栈指示器。
答:⑵、⑸、⑻不可以,其它都可以。
⑵ 不可以,对系列机可以增加新功能,但是不能改变原来的功能。
⑸ 不可以,改变了指令的格式和功能。
⑻ 不可以,0号通用寄存器变成堆栈指示器,0号通用寄存器不能用了。
4. 如果某一计算任务用向量方式求解比用标量方式求解要快20倍,称可用向量方式求解部分所花费时间占总时间的百分比为可向量化百分比。
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一、单项选择题 在下面各题的 4 个备选答案中,只有一个答案是正确的,请把正确答案的标号(A~D) 填入题后面的括号中。 1.在计算机系统层次结构中,从低层到高层,各层相对顺序正确的是( B ) 。 A. 汇编语言机器级操作系统机器级高级语言机器级 B. 微程序机器级传统机器语言机器级汇编语言机器级 C. 传统机器语言机器级高级语言机器级汇编语言机器级 D. 汇编语言机器级应用语言机器级高级语言机器级 2.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 3.对汇编语言程序员透明的是( D ) 。 A.浮点运算 B.程序性中断 C.存取操作数 D.I/O 方式中的 DMA 访问方式 4.从计算机系统结构来看,机器语言程序员看到的机器属性是( A ) 。 A.编程要用到的硬件组织 B.计算机软件所要完成的功能 C.计算机各部件的硬件实现 D.计算机硬件的全部组成 5.在计算机的系统结构设计中,提高硬件功能实现的比例会( C ) 。 A.提高硬件的利用率 B.提高系统的性能价格比 C.提高系统的运行速度 D.减少需要的存储器容量 6.在计算机的系统结构设计中,提高软件功能实现的比例会( D ) 。 A.减少需要的存储器容量 B.提高系统的性能价格比 C.提高系统的解题速度 D.提高系统的灵活性 二、应用题 1. 假设某一计算机系统高速缓存 Cache 的工作速度为主存的 5 倍,而且 Cache 被访问 命中的概率为 90%,那么,采用 Cache 后能够使该计算机的存储系统获得多高的加 速比? S=1
1 10 15
=1.5
(2) 假设将处理器的时钟频率提高到 30MHz,但是存储器的工作速率不变,这 样使得每次存储器存取需要 2 个时钟周期。如果测试程序的 30%指令需要 1 次访存,5%指令需要 2 次访存,其他指令不需要访存,试求测试程序在 改进后的计算机上执行的 MIPS。CPI2=1.775 MIPS2=16.9 4. 已知 4 个程序在计算机 A、B、C 上的执行时间(以秒 s 为单位)分别如下表所示: 程序在各个计算机上的执行时间(单位为:秒 s) 程序 程序 1 程序 2 程序 3 程序 4 计算机 A 1 1000 500 100
100 106 20×106
=5 =2
100 106 500×106
=0.2,MIPSB=
100 106 1000×106
=0.1,MIPSC=Biblioteka 100 106 50×106
程序 4:MIPSA=100×106 =1,MIPSB=800×106 =0.125,MIPSC=100×106 =1 相对而言,MIPSA> MIPSC> MIPSB,所以可得出计算机 A 性能最好,计算机 C 次之, 计算机 B 的性能最差。
1
5×90%+10%
=3.57
2. 如果某计算机系统有 3 个部件可以改进,则这 3 个部件经过改进后达到的加速比分 别是:S1=30,S2=20,S3=10。 (1) 如果部件 1 和部件 2 改进前的执行时间占整个系统执行时间的比例都是 30%, 那么, 部件 3 改进前的执行时间占整个系统执行时间的比例是多少, 才能使得 3 个部件都改进后的整个系统的加速比 Sn 达到 10? 1 = 10 n 1% + 1.5% + 10 + 40% − n n = 36% (2) 如果 3 个部件改进前执行时间占整个系统执行时间的比例分别是 30%、 30% 和 20%,那么,3 个部件都改进后系统的加速比是多少?未改进部件执行 时间在改进后的系统执行时间中占的比例是多少? 改进后系统的加速比 S= 1
6
计算机 B 10 100 1000 800
计算机 C 20 20 50 100
假设 4 个程序都分别执行了 10010 条指令, 计算这 4 个程序分别在计算机 A、 B、 C 上执行的 MIPS。 根据这些速率值, 你能不能直接评价这 3 台计算机相对性能的优劣? 如果不能,你能不能找到一种方法对这 3 台计算机的相对性能进行排序? 答: 程序 1:MIPSA=
100 106 1×106
=100,MIPSB= 10×106 =10, MIPSC= 20×106 =5 =0.1,MIPS,B=
100 106 100×106
100 106
100 106
程序 2: MIPSA= 程序 3:MIPSA =
100 106 1000×106
=1,MIPSC=
100 106
100 106
100 106
1.5 2 20 = 4.1 + + + 100 100 100 100
1
20% 未改进部件占改进后系统执行时间比例为 = 82% 1%+1.5%+2%+20% 3. 假设某个计算机的处理器时钟频率为 15MHz,执行测试程序的速率为 10MIPS,如 果每次存储器存取需要 1 个时钟周期的时间,问: (1) 该计算机的 CPI 值是多少? CPI =