《计算机系统结》练习题
福师(2020-2021)《计算机体系结构》在线作业二(2)答案
福师（2020-2021）《计算机体系结构》在线作业二
注：本科有多套试卷，请核实是否为您所需要资料，本资料只做参考学习使用！！！
一、单选题（共20题，40分）
1、下列关于标量流水机的说法不正确的是（）。
A可对标量数据进行流水处理
B没有向量数据表示
C不能对向量数据进行运算
D可以对向量、数组进行运算
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
【参考选择】：C
2、（）是访问主存空间的地址
A物理地址
B程序地址
C逻辑地址
D虚拟地址
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
【参考选择】：A
3、在IBM系统中，中断响应硬件分工保存的是（）。
A通用寄存器内容
B条件码等状态信息
C各种软件状态和标志
D作业名称和优先级等
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
【参考选择】：B
4、在IBM 370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“测试与置定”指令
B“比较与交换”指令
C“执行”指令
D“程序调用”指令
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
【参考选择】：B
5、通道流量是在某个时期单位时间内传送的字节数，这个时期应是（）。
A通道开始选择设备期
B通道数据传送期
C通道数据传送结束期
D用户经访管指令进入管态，运行I/O管理程序的期间
提示：认真复习课本知识302，并完成以上题目
【参考选择】：B。
全国自考02325《计算机系统结构》历年真题试卷及答案 年份：202210
2022年10月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构试题（课程代码：02325）1.请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
2.答题前,考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
第一部分选择题一、单项选择题:本大题共10小题，每小题1分,共10分。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。
1.“从中间开始"设计的“中间”一般是指A.微程序机器级与汇编语言机器级之间B.操作系统机器级与汇编程序机器级之间C.传统机器语言机器级与微程序机器级之间D.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间2.计算机系统结构的属性不包括A.中断机构B.指令系统C.主存速度D.数据表示3.尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是A.舍人法B.截断法C.恒置“1”法D.查表舍人法4.通道程序执行结束后引起的中断是A.外中断B. I/O中断C.程序性中断D.机器校验中断5.在Cache地址映像方式中，块冲突概率最高的是A.直接B.组相联C.段相联D.全相联.6.在流水处理机中,与流水线最大吞吐率高低有关的是A.各子过程的时间B.最快子过程的时间C.最慢子过程的时间D.最后子过程的时间7.在计算机组成上实现指令的重复解释需要解决的不包括A.访主存冲突B.指令间各种相关的处理C.“分析”与“执行”操作的串行D.“分析”与“执行”操作控制上的同步8.在16个处理器中,用单级立方体互连函数Cube,可与7号处理器相连的处理器号是A.0B.10C.12D.159.在多处理机中,程序段之间不能并行的原因是A.数据相关B.数据反相关C.数据输出相关D.以交换数据为目的时10.针对非Von Neumann计算机叙述正确的是A.归约机采用需求驱动方式B.归约机采用控制驱动方式C.数据流机采用需求驱动方式D.数据流机采用控制驱动方式第二部分非选择题二、填空题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。
《计算机系统结构》往年考题
《计算机系统结构》往年考题一、简答题1. 指令流水计算机中，采用独立的指令缓存与数据缓存对系统性能有什么好处。
2. 什么是指令动态调度？使用寄存器重命名能够解决哪些数据冲突？3. 从数据和指令的角度，分别说明引起时间与空间局部性的原因。
4. 直接用虚拟地址索引缓存会存在什么问题？5. 多处理机为什么要维护缓存一致性？二、填空题1. 16个处理器组成的网络，使用均匀函数相联，那么与10号相联的是。
2. 有16个处理器，编号为0,1,…,15，先经过PM2+3，再经过混洗变换后，11号处理器连向___号处理器。
3. 使用混洗交换单级网络将一个PE中的数据播送到所有16个PE中，需要___次交换，需要___混洗。
假设每步只能进行混洗或交换中的一种变换。
4. 16个处理器组成的网络，采用PM2±0，PM2±2链接，网络直径为，结点度为。
5. 可以在向量与标量工作模式中切换的处理器，处理向量时效率是处理标量的9倍。
已知运行一段程序时有1/4的时间在运行向量指令，向量指令的比例为。
6. 向量处理器在串行模式执行以下指令需要拍，使用链接技术需要拍。
v3 <- A (load, 6拍)v2 <- v0 + v1 (add, 6拍)v4 <- v2 * v3 (mul, 7拍)7. 处理器P1和P2执行A, B, C三种指令的周期如下一段程序中A占60%，B占30%，C占和P2运行该程序时的CPI。
8. 已知一处理器指令缓存不命中率为2%，数据缓存不命中率为4%，不命中代价为100周期。
命中时，CPI为2，那么执行一段含有Load/Save指令各15%的程序时，其CPI为。
9. 五段流水线CPU，各段延迟时间分别为2.2ns, 2.5ns, 2.2ns, 2.3ns, 2.3ns。
连续执行10条指令，需要的时间为____，该CPU最高频率为____MHz。
10. 采用预留算法实现的非线性流水线优化调度，其启动循环为(1,3)，则该流水线周期P为，调度后的禁止集(mod)F P为。
2022年哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)
2022年哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、下列说法正确的是( )A.Cache容量一般不大，命中率不会很高B.Cache芯片速度一般比CPU的速度慢数十倍C.Cache本身速度很快。
但地址变换的速度很慢D.Cache存贮器查映象表和访问物理Cache其间可以流水，使速度与CPU匹配2、对汇编语言程序员透明的是（）A.I/O方式中的DMA访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断3、下列关于虚拟存贮器的说法，比较正确的应当是( )A.访主存命中率随页面大小增大而提高B.访主存命中率随主存容量增加而提高C.更换替换算法能提高命中率D.在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率4、计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级相对顺序正确的应当是（）。
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5、计算机系统结构不包括( )。
A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据6、下列说法中不正确的是（）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7、CRAY-I的流水线是( )A.多条单功能流水线B.一条单功能流水线C.多条多功能流水线D.一条多功能流水线8、传统机器语言机器级，是用（）来（）机器指令。
A.硬件，翻译B.编译程序，翻译C.微指令程序，解释D.微指令程序，翻译9、不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括( )A.用统一的高级语言B.用统一的汇编语言C.模拟D.仿真10、IBM360/91属于（）A.向量流水机B.标量流水机C.阵列流水机D.并行流水机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（）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。
华中师大《计算机系统结构》练习测试题库及答案
《计算机系统结构》练习测试题库及答案一、填空题1．一种机器的系统结构上实现另一种机器的指令系统，一般可采用方法或方法。
2．并行性概念包含性和性。
3．按指令流与数据流，体系结构可分类为SISD、、和MIMD。
4．Huffman编码，长操作码的使用频度较，而短操作码的使用频度较。
5．多体存储器属，而存储层次属。
6.要实现两条指令在时间上重叠解释，首先需要付出_______，其次，要处理好指令之间可能存在的_______。
7．就目前的通用机来说，计算机系统结构的属性主要包括数据表示， ,寄存器组织, ,存储系统。
8．Amdahl定律定义了用加速比来衡量改进措施对提高的程度。
加速比的定义为_____________。
9．一个程序在计算机上运行，花费的CPU时间为CPU的时钟周期乘以该程序所有机器指令使用CPU的时钟周期数，即CPU时间= ×_____________。
10.数据流机采用_______，执行的操作序列取决于输入数据的可用性；归约机则采用_______，执行的操作序列取决于对数据的要求，对数据的需求又来源于函数式程序设计语言对表达式的归纳。
11．软件和硬件成本由和组成。
12．指令由和组成。
13．评价地址码个数不同的4种指令的优缺点的主要标准是和。
14．操作码的表示方法通常有3种，即、和扩展编码。
15．计算任何一个程序的执行时间的公式可表示为P=I·CPI·T，其中I 是，CPU是，T是一个周期的时间长度。
16．按照流水线使用的级别，可以把流水线分为、和处理机间级三大类。
17．在一般标量流水线处理机中，通常把一条指令的执行过程分解为“取指令”、“”、“”和“写回结果”4级流水线，每一级的执行时间为一个基本时钟周期。
18．在理想情况下，超标量超流水线处理机执行程序的速度是和的乘积。
19．向量指令可分为_________________和_________________。
2022年江苏师范大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)
2022年江苏师范大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、（）属于MIMD系统结构。
A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理B.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机D.阵列处理机2、计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为（）。
A.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B.高级语言机器级，应用语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级C.应用语言机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级D.应用语言机器级，操作系统机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级3、在计算机系统的层次结构中，机器被定义为（）的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序（固件）C.软件和固件D.软件和硬件4、计算机组成设计不考虑（）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（）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、计算机系统结构不包括( )。
A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据7、推出系列机的新机器，不能更改的是（）。
A.原有指令的寻址方式和操作码B.系统总线的组成C.数据通路宽度D.存储芯片的集成度8、在流水机器中，全局性相关是指( )。
A.先写后读相关B.先读后写相关C.指令相关D.由转移指令引起的相关9、外部设备打印机适合于连接到( )。
A.数组多路通道B.字节多路通道C.选择通道D.任意一种通道10、设16个处理器编号分别为0，1，2，...，15用Cube，互联函数时，第10号处理机与第（）号处理机相联。
A.11B.8C.14D.211、组相联映象、LRU替换的Cache存贮器，不影响Cache命中率的是( )A.增加Cache中的块数B.增大组的大小C.增大主存容量D.增大块的大小12、对系统程序员不透明的应当是( )。
计算机系统结构(课后习题答案)
第一章电脑系统结构的基本概念1.有一个电脑系统可按功能分成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。
现假设需第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。
note: 由题意可知：第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。
而现在第i 级有N条指令解释第i+1级的一条指令，那么，我们就可以用N/M来表示N/M 表示第i+1级需(N/M)条指令来完成第i级的计算量。
所以，当有一段第1级的程序需要运行Ks时，在第2级就需要(N/M)Ks，以此类推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。
但是实现的性能价格比，实现的难易程序不同。
在DOS操作系统时代，汉字系统是一个重要问题，早期的汉字系统的字库和处理程序都固化在汉卡〔硬件〕上，而随着CPU、硬盘、内存技术的不断发展，UCDOS把汉字系统的所有组成部份做成一个软件。
3.试以实例说明电脑系统结构、电脑组成与电脑实现之间的相互关系与影响。
答：电脑系统结构、电脑组成、电脑实现互不相同，但又相互影响。
〔1〕电脑的系统结构相同，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。
《计算机体系结构》期末复习题答案
《计算机体系结构》期末复习题答案系别_________ 班级_________ 姓名__________ 学号__________一、填空题（每空1分）1.按照弗林（Flynn）分类法，计算机系统可以分为4类：SISD计算机、（SIMD计算机）、（MISD计算机）和（MIMD计算机）。
2. 改进之后的冯•诺依曼计算机的只要特点是存储器为中心，总线结构，分散控制。
3. 当前计算机系统中的存储系统是一个层次结构，其各层分别为：（通用寄存器，高速缓存，主存，辅存，脱机大容量存储器）。
4.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是：（全向量方式，直接相联方式，组相联方式）。
5.虚拟存储器的三种管理方式是（段式管理，页式管理和段页式管理）。
6.目前计算机中常用数据有（用户定义数据，系统数据和指令数据）三种类型。
7.通常可能出现的流水线的相关性有（资源相关，数据相关和控制相关）。
8.解决中断引起的流水线断流的方法有（不精确断点法和精确断点法）。
9.目前向量处理机的系统结构有两种：（存储器－存储器型和寄存器－寄存器型）。
10.通用计算机基本指令分为5类，它们分别是：（数据传送类，运算类，程序控制类，输入输出类，处理机控制和调试类）。
11．执行指令x1=x2+x3；x4=x1-x5会引起（RAW）类型的数据相关，执行指令x5=x4*x3；x4=x0+x6会引起（W AR）类型的数据相关，执行指令x6=x1+x2；x6=x4*x5会引起（WA W）类型的数据相关。
12．多计算机网络中，通常出现的4种通信模式是（单播模式，选播模式，广播模式和会议模式）。
13.传统的冯•诺依曼计算机是以控制驱动方式工作，以数据驱动方式工作的典型计算机是（数据流计算机），以需求驱动方式工作的典型计算机是（归约机），以模式匹配驱动方式工作的典型计算机是（人工智能计算机）。
二、名词解释（每题2分）1.计算机体系结构：计算机系统结构就是计算机的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性，是硬件子系统的概念结构及其功能特性。
2022年成都师范学院计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)
2022年成都师范学院计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、对汇编语言程序员透明的是（）A.I/O方式中的DMA访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断2、非线性流水线是指( )A.一次运算中使用流水线中的多个功能段B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D.流水线的各个功能段在各种运算中有不同的组合3、设16个处理器编号分别为0，1，2，...，15用Cube，互联函数时，第10号处理机与第（）号处理机相联。
A.11B.8C.14D.24、流水机器对全局性相关的处理不包括( )A.猜测法B.提前形成条件码C.加快短循环程序的执行D.设置相关专用通路5、下列关于虚拟存贮器的说法，比较正确的应当是( )A.访主存命中率随页面大小增大而提高B.访主存命中率随主存容量增加而提高C.更换替换算法能提高命中率D.在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率6、以下说法中，不正确的是,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7、在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是（）A.“执行”指令B.“访管”指令C.“启动IO”指令D“测试与置定”指令8、块冲突概率最高的Cache地址映象方式是( )A.段相联B.组相联C.直接D.全相联9、“启动I/O”指令是主要的输入输出指令，是属于（）。
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10、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( )。
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11、组相联映象、LRU替换的Cache存贮器，不影响Cache命中率的是( )A.增加Cache中的块数B.增大组的大小C.增大主存容量D.增大块的大小12、推出系列机的新机器，不能更改的是( )A.原有指令的寻址方式和操作码B.系统总线的组成C.数据通路宽度D.存贮芯片的集成度13、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•输入输岀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•岀现瓶颈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、返回地址及现场的保存和恢复 9．中断的优先级由高到低的是A .程序性T I/O T机器校验B .外部T重新启动T程序性C. I/O T程序性T掉电 D .通路错T程序性T I/O T重新启动10．多端口存储器适合于连接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 •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。
《计算机系统结构》练习题B
《计算机系统结构》练习题B《计算机系统结构》练习题B⼀、简要回答下列各题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、透明性的概念？系列机的概念？3、列举流⽔线的3种相关及2种解决办法。
4、列举Cache-Memory存储层次中2种写策略⽅法、2种写分配⽅法。
5、列举3种通道类型⼆、选择题（请选择⼀个最为准确的答案）1、计算机系统的层次结构按照由⾼到低的顺序分别为（）。
A、⾼级语⾔机器级、汇编语⾔机器级、传统机器语⾔机器级、操作系统机器级、应⽤语⾔机器级、微程序机器级B、⾼级语⾔机器级、应⽤语⾔机器级、操作系统机器级、传统机器语⾔机器级、汇编语⾔机器级、微程序机器级C、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、微程序机器级D、应⽤语⾔机器级、操作系统机器级、⾼级语⾔机器级、汇编语⾔机器级、微程序机器级、传统机器语⾔机器级2、计算机系统结构设计时遵循三个软硬件取舍原则，但（）不在原则之中。
A、系统在现有硬件条件下有⾼的性能价格⽐B、不要限制组成和实现技术的采⽤C、为软件设计提供更多更好的硬件⽀持D、尽量发挥软件的优势3、指令系统的改进以不删除原有指令系统为前提，通过增加少量强功能新指令代替常⽤指令串，保证了软件（），提⾼了编程效率。
A、向前兼容B、向后兼容C、向上兼容D、向下兼容4、I/O的系统结构直接影响计算机系统的性能，包括主存、CPU利⽤率、（）、I/O速度和系统的兼容性等。
A、指令执⾏速度B、I/O设备容量C、系统总线D、系统吞吐量5、衡量⼀个存储器性能可从（）⽅⾯考虑。
A、容量、速度、价格B、制造⼯艺、封装、材料C、容量、速度、功耗D、Cache-主存存储层次、主存-辅存存储层次、辅存-磁带存储层次6. 多处理机实现的并⾏主要是（）。
A．任务级并⾏B．指令级并⾏C．线程级并⾏D．操作级并⾏7. 多功能流⽔线的特征是（）。
A．⼀次运算中使⽤流⽔线中的多个段。
《计算机系统结构》习题第一二八九十章
第一章1.7，1.10，1.111.7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、执行解：(1)∑=≈=⨯+⨯+⨯+⨯=⨯=41776.11295002300001295001500212950080004129500750002129500450001)(i i i IC IC CPI CPI (2)MIPS CPI f MIPS 225.225776.140010776.11040010666≈≈⨯⨯≈⨯= (3)（毫秒）（秒）575.0000575.010400776.11295001066=≈⨯⨯≈⨯=MIPS IC T1.10计算机系统有三个部件可以改进，这三个部件的加速比如下：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的可改进比例为30％，那么当部件3的可改进比例为多少时，系统的加速比才可以达到10？(2) 如果三个部件的可改进比例为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)1332211321)](1[-⎭⎬⎫⎩⎨⎧+++++-=S f S f S f f f f S13330203.0303.0)]3.03.0(1[10-⎭⎬⎫⎩⎨⎧+++++-=f f36.0180653==f 11(2)∑∑+-=ii iii S ff S )1(1%63.8182.07.14126012602.1609.0606.02.02.0102.0203.0303.02.02.0102.0203.0303.0)]2.03.03.0(1[===+++=+++=+++++-=T TT T T p1.11 假设浮点数指令FP 指令的比例为30%，其中浮点数平方根FPQSR 占全部指令的比例为4%，FP 操作的CPI 为5，FPSQR 操作的CPI 为20，其他指令的平均CPI 为1.25.现有两种改进方案，第一种是把FPSQR 操作的CPI 减至3，第二种是把所有的FP 操作的CPI 减至3，试比较两种方案对系统性能的提高程度。
2022年广东技术师范大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)
2022年广东技术师范大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、（）属于MIMD系统结构。
A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理B.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机D.阵列处理机2、浮点数尾数基值rm=8，尾数数值部分长6位，可表示的规格化最小正尾数为( )A.0.5B.0.25C.0.125D.1/643、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( )。
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4、在计算机系统的层次结构中，机器被定义为（）的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序（固件）C.软件和固件D.软件和硬件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（）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、Cache存贮器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7、传统机器语言机器级，是用（）来（）机器指令。
A.硬件，翻译B.编译程序，翻译C.微指令程序，解释D.微指令程序，翻译8、对汇编语言程序员透明的是（）A.I/O方式中的DMA访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断9、以下说法中，不正确的是,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10、全相联地址映象是指（）。
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11、程序员编写程序时使用的地址是( )。
A.有效地址B.逻辑地址C.辅存实地址D.主存地址12、系列机软件应做到( )。
2022年黑龙江大学网络工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)
2022年黑龙江大学网络工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、计算机系统结构不包括（）A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据表示2、利用时间重叠概念实现并行处理的是( )。
A.流水处理机B.多处理机C.并行（阵列）处理机D.相联处理机3、IBM360/91属于（）A.向量流水机B.标量流水机C.阵列流水机D.并行流水机4、全相联地址映象是指（）。
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5、在计算机系统设计中，比较好的方法是( )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6、“启动I/O”指令是主要的输入输出指令，是属于（）。
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7、静态流水线是指( )A.只有一种功能的流水线B.功能不能改变的流水线C.同时只能完成一种功能的多功能流水线D.可同时执行多种功能的流水线8、下列关于虚拟存贮器的说法，比较正确的应当是( )A.访主存命中率随页面大小增大而提高B.访主存命中率随主存容量增加而提高C.更换替换算法能提高命中率D.在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率9、对系统程序员不透明的应当是（）A.CACHE 存储器B.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存储器10、下列说法中不正确的是( )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二、判断题11、由于Cache存储器的地址变换和块替换算法是全硬件实现的，则Cache存储器对系统程序员是不透明的，Cache对处理机和主存间的信息交换是透明的。
2022年贵州大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B(有答案)
2022年贵州大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是（）A.“执行”指令B.“访管”指令C.“启动IO”指令D“测试与置定”指令2、直接执行微指令的是( )A.汇编程序B.编译程序C.硬件D.微指令程序3、下列说法正确的是（）A."一次重叠"是一次解释一条指令B."一次重叠"是同时解释相邻两条指令C.流水方式是同时只能解释两条指令D."一次重叠"是同时可解释很多条指令4、系列机软件应做到( )。
A.向前兼容，并向上兼容B.向后兼容，力争向上兼容C.向前兼容，并向下兼容D.向后兼容，力争向下兼容5、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( )。
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6、对汇编语言程序员透明的是（）A.I/O方式中的DMA访问B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断7、以下说法中，不正确的是,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、计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为（）。
A.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B.高级语言机器级，应用语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级C.应用语言机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级D.应用语言机器级，操作系统机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级9、微指令由（）直接执行。
A.微指令程序B.硬件C.汇编程序D.编译程序10、传统机器语言机器级，是用（）来（）机器指令。
A.硬件，翻译B.编译程序，翻译C.微指令程序，解释D.微指令程序，翻译11、汇编语言程序经（）的（）成机器语言程序。
2022年辽宁科技大学网络工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案)
2022年辽宁科技大学网络工程专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、下列说法正确的是（）A."一次重叠"是一次解释一条指令B."一次重叠"是同时解释相邻两条指令C.流水方式是同时只能解释两条指令D."一次重叠"是同时可解释很多条指令2、"从中间开始"设计的"中间"目前多数是在( )。
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3、推出系列机的新机器，不能更改的是( )A.原有指令的寻址方式和操作码B.系统总线的组成C.数据通路宽度D.存贮芯片的集成度4、以下说法不正确的是( )A.线性流水线是单功能流水线B.动态流水线是多功能流水线C.静态流水线是多功能流水线D.动态流水线只能是单功能流水线5、组相联映象、LRU替换的Cache存贮器，不影响Cache命中率的是( )A.增加Cache中的块数B.增大组的大小C.增大主存容量D.增大块的大小6、以下说法中，不正确的是,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7、计算机系统的层次结构按照由高到低的顺序分别为（）。
A.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B.高级语言机器级，应用语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级C.应用语言机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级D.应用语言机器级，操作系统机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级8、以下说法中，不正确的是（）。
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.减少所需存储器用量9、微指令由（）直接执行。
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《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 .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 .A.选择通道或字节多路通道B.数组多路通道或字节多路通道C.数组多路通道或选择通道D.任意一种通道4. 页式虚拟存储器页表的作用是 .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的.A.固件优于软件B.不等价C.等价D.软件优于固件6. 计算机中最优化的操作码编码方法是.A.BCD码B.ASCII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．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.A．传统机器级B．高级语言机器级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.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.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才合理.A. 15B. 16C. 17D. 1912. 软件兼容的根本特征是.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 .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是透明的。
A. 操作系统程序员B. 所有类别的程序员C. 应用程序员D. 系统结构设计师15. 在下列各项选择中，对于机器(汇编)语言程序员透明的是 .A. 通用寄存器B.条件码C. 中断字D.主存储器地址寄存器二、填空题1．并行性指并发性和两重含义.2．通道程序是由管理程序根据生成的.3. 通道程序由_______________指令构成.4. 机器硬件能够直接识别和引用的数据类型叫做.5. 程序局部性指程序在空间上的局部性和在上的局部性.6. 自定义数据表示包括带标志符数据表示和__ ____数据表示两类.7．流水线按处理级别可分为__________级、指令级和处理机级三种.8．数据宽度是I/O设备取得_________后所传数据的总量.9.主存空间数据相关是指______之间出现对主存同一单元要求______的关联.10. 阵列处理机主要通过______ 重复实现空间上的并行.11.开发计算机系统的并行性，一般采用资源重复、__________和资源共享这三种方法.12.自定义数据的表示形式有两种，它们是__________和数据描述符.13．就其本质而言，并行性包含着________ 和________ 的二重含义。
.14. 程序局部性包括上的局部性和在上的局部性.15. 程序局部性是指程序在上的局部性和在上的局部性.16. 计算机仿真用微程序解释，计算机模拟用_________解释.17. 流水线按处理级别可分为操作部件级、指令级和级三种.18. 局部相关是由于机器要同时解释的多条指令之间出现了对同一或寄存器要求“先写后读”.19. 计算机仿真用解释，计算机模拟用_________解释.20. 程序局部性是指程序在空间上的局部性和在上的局部性.21. 在存储体系中，Cache存储器对应用程序员是___________的，对系统程序员是___________的(本题要选择“透明”或“不透明”)22. 实现程序移植的主要途径有统一高级语言、、模拟与仿真.23. 开发计算机系统的并行性，一般采用资源重复、时间重叠和这三种方法.三、简答题1.对于多处理机系统，运用什么运算规律可以降低减少运算的级数（降低树高），这样做的目的是什么？2. 指令格式优化的主要目标是什么?3. 指令格式优化主要包括哪两个方面?4.简要说明数据描述符的作用.5. 为解决不同系统结构的机器之间的软件移植，通常采用哪两种途径?并简述其过程.6. 何谓数据驱动,该类计算机叫什么机器,它们与传统机器相比有什么好处?7. 解决计算机软件移植的途径有哪几种途径?四、方法题1.设16个处理单元编号分别为0,1,2,…,15, 采用单级互连网络互连. 当互连函数分别为(1)Cube2(2)Shuffle(3)PM2+1时, 第10号处理单元分别与哪一个处理单元相连？要求分别写出函数的计算过程和结果.2.设16个处理单元编号分别为0,1,2,…,15, 采用单级互连网络互连. 当互连函数分别为(1)Cube2(2)Shuffle(3)PM2-2时, 第8号处理单元分别与哪一个处理单元相连？要求分别写出函数的计算过程和结果.五、综合题1.某一线性流水线有4个子部件构成加法器, 每个部件延时均为△t. 现有向量A=(a0,a1, …, a6), B=(b0, b1, …, b6), 欲求出其向量的加法, 即 ci =ai+bi, i=0,1,……6.(1) 试画出此流水线完成上述计算的时–空图, 并标明流水线输入和输出数据的变化情况;(2) 求出流水线的实际吞吐率和效率.2.某一线性静态多功能流水线有5个子部件, 即每个部件延时均为△t，其中1、2、3、5组成加法器，1、4、5组成乘法器；流水线输出可直接返回输入或存于锁存器中. 现有向量A=(a0, a1, …, a4), B=(b0, b1, …, b4), 欲求出其向量C=∑ai*bi, i=0,1,……4.(1) 试画出此流水线完成该计算的时–空图, 并标明流水线输入和输出数据的变化情况;(2) 求出流水线的实际吞吐率和效率.六、综合题1.有一个主存–辅存存储层次. 主存共有4个页面, 辅存共有8个页面, 每页由1024个字构成. 采用全相联映像方式, 替换算法为近期最少使用法(LRU).(1)画出主存实地址、辅存虚地址的对应关系，并标明具体位数；(2)指出页表的行数和每行的最少需要多少位，并说明原因；(3)对于如下虚页地址流：1，2，1，3，7，3，5，4，6，3，5，3，试画出随时间变化的主存中各实页的使用情况（假定开始时主存各页为空）(4)求出命中率.2. CRAY-1向量流水处理机的流水部件延时分别为：相加或访存6拍，相乘7拍，存入寄存器、启动访存或启动流水线功能部件各需要1拍. 现有下列3条指令组成的指令串，每个向量长度均为64. 除V2外, 其它源向量均已存放在相应寄存器组中.①V2←存储器②V1←V2+V0③V4←V1*V3(1) 判断这3条指令间的并行、链接或串行关系，并说明理由.(2)计算完成全部指令所需要的时间（拍数）.3. CRAY-1向量流水处理机的流水部件延时分别为：相加或访存6拍，相乘7拍，存入寄存器、启动访存或启动流水线功能部件各需要1拍. 现有下列3条指令组成的指令串，每个向量长度均为64. 除V2外, 其它源向量均已存放在相应寄存器组中.①V2←存储器②V1←V0+V3③V4←V1*V2(1) 判断这3条指令间的并行、链接或串行关系，并说明理由.(3)计算完成全部指令所需要的时间（拍数）.4.CRAY-1向量流水处理机的流水部件延时分别为：相加或访存6拍，相乘7拍，存入寄存器、启动访存或启动流水线功能部件各需要1拍. 现有下列4条指令组成的指令串，每个向量长度均为64. 除V2外, 其它源向量均已存放在相应寄存器组中.①V2←存储器②V1←V3+V0③V4←V1*V2④V5←V6+V2(1) 说明这4条指令间的并行、链接或串行关系.(4)计算完成全部指令所需要的时间（拍数）.5.设有4级中断，中断级屏蔽位为“1”时对应于“开放”；为“0”时对应于“屏蔽”。
中断响应次序为1→2→3→4, 实际中断处理完顺序为1→3→4→2,回答下列各问:(1)填写如下表所示中断级屏蔽位．(2)若在执行用户持续时，同时出现了第3、4级中断请求，在处理第3级请求未完成时又产生了第1、2级中断请求，试画出中断处理过程的示意图．《计算机系统结构》练习题二一、单项选择题1．在流水机器中，全局性相关是指 .A. 指令相关B.由条件转移指令引起的相关C “先读后写”相关 D.“先写后读”相关2．以下不属于多处理机操作系统类型的是.A．Windows 操作系统B．主从型操作系统C．浮动型操作系统D．各自独立型操作系统3. 下列不是数据流计算特点的是.A.设置状态B.没有指令计数器C.没有变量的概念D.操作结果不产生副作用4．若输入流水线的指令既无局部性相关，也不存在全局性相关，则.A.可获得高的吞吐率和效率B.出现瓶颈C.流水线的效率和吞吐率恶化D.可靠性提高5. 消除“一次重叠”中的“指令相关”最好方法是.A.不准修改指令B.设置相关专用通路C.推后分析下条指令D.推后执行下条指令6．流水线的技术指标不包括.A.数据宽度B.吞吐率C.加速比D.效率7. 按照弗林对处理机并行性定义的分类原则，阵列机ILLIAC IV属于.A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD8．设8个处理器编号分别为0，1，2，…，7用Cube0互联函数时，第7号处理机可以与第号处理机相联.A. 0B. 2C. 4D. 69．多端口存储器适合于连接.A．松耦合多处理机B．紧耦合多处理机C．机数很多的多处理机D．机数可变的多处理机10.以下不属于堆栈型替换算法的是.A．先进先出法B．近期最久未用过法C．近期最少使用法D．页面失效频率法11．解决主存空间数相关的办法是 .A. 基址值一次相关直接通路法B. 基址值二次相关直接通路法C. 通用寄存器组相关专用通路相关法D. 推后读法12. 一般来说, 以下替换算法中, 效果最优的替换算法是.A. LRU替换算法B. FIFO替换算法C. OPT替换算法D. RAND替换算法13. 低速外部设备适合连接于 .A.选择通道B.字节多路通道C.数组多路通道D.任意一种通道14. 通道流量是在某个时期里单位时间内传送的字节数, 这个时期是.A. 通道开始选择设备期B. 通道数据传送结束期B. 通道数据传送期 D. CPU执行访管指令进入管态, 运行I/O管理程序的期间15. ILLIAC IV属于 .A.多处理机B.阵列处理机C.流水线处理机D.指令重叠处理机16．推后读解决数据相关的最适于 .A. 基址值一次相关B. 基址值二次相关C. 通用寄存器组相关D. 主存空间数相关17. 一般来说, 以下替换算法中, 效果最差的替换算法是.A. LRU替换算法B. FIFO替换算法C. OPT替换算法D. RAND替换算法18. 实现紧耦合多处理机机间通信的是 .A. 共享总线B.消息传送系统C. 共享主存D. 共享I/O通道19．解决数据相关的推后读方法最适合于 .A. 基址值一次相关B. 基址值二次相关C. 通用寄存器组相关D. 主存空间数相关20.以下页式管理替换算法中,不属于堆栈型替换算法的是 .A.近期最少使用法B. 近期最久未用法C.随机替换算法D. 优化替换算法21. 一般来说, 在以下替换算法中, 最好的替换算法的是.A. LRU替换算法B. FIFO替换算法C. OPT替换算法D. RAND替换算法二、填空题1. RISC的汉语含义是.2. Cache的作用是为了提高CPU执行程序的 .3. 在ILLIAC Ⅳ中,任意2个处理单元的最短通信路径不会超过 .4. 中断级屏蔽位的作用是 .5.在指令执行时才进行虚拟地址到主存物理地址变化的技术叫做 .6．管理程序可以根据“访管指令”生成程序.7. 通道指令可以构成_______________程序.8. Cache的作用是为了缩小CPU与的速度差异.9. 在ILLIAC Ⅳ中,共包含个处理单元.10. 中断优先权可以通过的方法改变.11.程序装入带内存就进行虚拟地址到主存物理地址变化的技术叫做 . 12．松密耦合多处理机是通过来实现处理机之间通信的.13. 数据表示是指能够直接识别和引用的数据类型.14. 并行处理机是靠资源提高运算速度的.15. 在流水机器中，全局性相关是指由所引起的相关.16.对于采取堆栈型替换算法的页式管理虚拟存储器, 就某一道程序而言, 其命中率是随着程序所获得的页面数的增加而.17．阵列处理机是通过来实现处理机之间通信的.18．具有同一系统结构的计算机叫做.19．指令的解释可以分为顺序解释、、流水解释三种.20．主存空间数相关是指___ ___之间出现对主存同一单元要求____ __的关联.21. I/O设备取得系统总线后，所传送的数据总量，称为_______ _.22. 机器硬件能够直接识别和引用的叫做数据表示.23. 数据流机是基于______ 的计算机模型.三、简答题1.在静态再定位方式下,主存物理地址是什么时候形成的,这样做有什么不足?2. 简述模拟和仿真的作用和区别.3. 数据流机与传统计算机的最主要区别在哪里，该类机器的并行性如何体现?4.按照弗林（Flynn）分类，阵列处理机属于哪一种，为什么？5.软件兼容有哪几种，哪一种兼容是必需的，为什么？6. 在动态再定位方式下,主存物理地址是什么时候形成的,这样做有什么好处?7. 自愿中断是什么引起的? 举例说明自愿中断的情况.8.根据你所掌握的知识，哪一种替换算法命中率最高，为什么？9. 全局性相关是如何产生的，给出至少三种处理全局性相关的方法.10.自愿中断是什么引起的? 举例说明自愿中断的情况.11. 说明中断级屏蔽字的作用，按照计算机系统结构的观点，它的实质是什么？12. 按照弗林分类方法，ILLIACⅣ属于哪类计算机，它靠什么获得高速度？13. 软件兼容通常有哪几种,其中哪一种最为重要?四、方法题1. 已知某机器包含12条指令，使用频度分别为：0.15, 0.13, 0.12, 0.16, 0.05, 0.06, 0.06, 0.05, 0.03, 0.07, 0.4, 0.8. 给出只有两种码长的扩展操作码形式，并分别求出用等长码和你所设计的编码的操作码平均长度。