计算机系统结构-第二章自考练习题答案
(自考02325李学干版)计算机系统结构课后习题
第二章数据表示与指令系统1.数据构造和机器的数据表示之间是什么关系？确立和引入数据表示的基来源则是什么？答：数据表示是能由硬件直接辨别和引用的数据种类。
数据构造反应各样数据元素或信息单元之间的构造关系。
数据构造要经过软件映象变换成机器所拥有的各样数据表示实现，所以数据表示是数据构造的构成元素。
不一样的数据表示可为数据构造的实现提供不一样的支持，表此刻实现效率和方便性不一样。
数据表示和数据构造是软件、硬件的交界面。
除基本数据表示不可以少外，高级数据表示的引入依照以下原则：（1）看系统的效率有否提升，能否养活了实现时间和储存空间。
（2）看引入这类数据表示后，其通用性和利用率能否高。
2.标记符数据表示与描绘符数据表示有何差异？描绘符数据表示与向量数据表示对向量数据构造所供给的支拥有什么不一样？答：标记符数据表示与描绘符数据表示的差异是标记符与每个数据相连，合存于同一储存单元，描绘单个数据的种类特征 ; 描绘符是与数据分开寄存，用于描绘向量、数组等成块数据的特色。
描绘符数据表示为向量、数组的的实现供给了支持，有益于简化高级语言程序编译中的代码生成，能够比变址法更快地形成数据元素的地点。
但负阶，最小为 0)最大阶(2^p-1)最小尾数值(rm^(-1))最大尾数值(1-rm^(-m'))可表示的最小值可表示的最大值阶的个数(2^p)可表示的尾数的个数可表示的规格化数的个数note:2^6-12^6-12^6-11/21/81/161-2^(-48)1-8^(-16) ，即(1-2^(-48)) 1-16^(-12)，即(1-2^(-48))1/21/81/162^63*(1-2^(-48))8^63*(1-8^(-16))16^63*(1-16^(-12))2^62^62^62^48*(2-1)/28^16*(8-1)/816^12*(16-1)/16 2^6*2^48*(2-1)/22^6*8^16*(8-1)/82^6*16^12*(16-1)/16描绘符数据表示其实不支持向量、数组数据构造的高效实现。
计算机系统结构课后答案unit2
第2章数据表示与指令系统1、数据结构和机器的数据表示之间是什么关系确定和引入数据表示的基本原则是什么？答：数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。
数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。
数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。
不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。
数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。
除基本数据表示不可少外，高级数据表示的引入遵循以下原则：（1）看系统的效率有否提高，是否养活了实现时间和存储空间。
（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。
2、标志符数据表示与描述符数据表示有何区别描述符数据表示与向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同？答：标志符数据表示指将数据类型与数据本身直接联系在一起，让机器中每个数所都带类型樗位。
其优点是：（1）简化了指令系统和程序设计；（2）简化了编译程序；（3）便于实现一致性校验；（4）能由硬件自动变换数据类型；（5）支持数据库系统的实现与数据类型无关；（6）为软件调试和应用软件开发提供支持。
缺点是：（1）会增加程序所点的主存空间；（2）在微观上对机器的性能（运算速度）不利。
数据描述符指数据的描述与数据分开存放，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址住处它具备标志符数据表示的优点，并减少了标志符数据表示所占的空间，为向量和数组结构的实现提供支持。
数据描述符方法优于标志符数据表示，数据的描述与数据分开，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址信息，减少了樗符数据表示所占的窨。
用描述符方法实现阵列数据的索引比用变址方法实现要方便，且便于检查出程序中的阵列越界错误。
但它不能解决向量和数组的高速运算问题。
而在有向量、数组数据表示的向量处理机上，硬件上设置有丰富的赂量或阵列运算指令，配有流水或阵列方式处理的高速运算器，不仅能快速形成向量、数组的元素地址，更重要的是便于实现把向量各元素成块预取到中央处理机，用一条向量、数组指令流水或同时对整个向量、数组高速处理．如让硬件越界判断与元素运算并行。
自考计算机系统结构题库及答案
自考计算机系统结构题库及答案02325计算机系统结构自考题库及答案计算机系统结构单选题1.对应用程序员不透明的是( ) AA.条件码寄存器B.乘法器C.指令缓冲器D.先行进位链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( ) BA.编译程序解释B.汇编程序翻译C.汇编程序解释D.编译程序翻译3.属计算机系统结构考虑的应是( ) DA.主存采用多体交叉还是单体B.主存频宽的确定C.主存采用MOS 还是TTLD.主存容量和编址方式4."从中间开始设计的""中间""当前多数是在( )" CA.传统机器语言机器级与微程序机器级之间B.微程序机器级与汇编语言机器级之间C.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间5.多处理机主要实现的是( ) DA.操作步骤的并行B.指令级并行C.操作级并行D.任务级并行6.直接执行微指令的是( ) BA.编译程序B.硬件C.微指令程序D.汇编程序7.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( ) AA.编程要用到的硬件组织B.计算机各部件的硬件实现C.计算机硬件的全部组成 D.计算机软件所要完成的功能8.尾数下溢处理平均误差可调整到零的方法是( ) D "A.恒置""1""法"B.舍入法C.截断法D.ROM 查表法9.变址寻址的主要作用是( ) AA.支持向量、数组的运算寻址B.支持操作系统中的进程调度C.支持访存地址的越界检查D.支持程序的动态再定位10.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( ) BA.程序调用楷令B.比较与交换指令C.测试与置定指令D.执行指令11.程序员编写程序时使用的地址是( ) CA.主存地址B.辅存实地址C.逻辑地址D.有效地址12.不需要编制的数据存储空间是( ) BA.I/O接口的寄存器B.堆栈C.主存储器D.CPU 中的通用寄存器13.RISC执行程序的速度比CISC要快的原因是( ) BA.RISC只允许loAd和store指令访存B.RISC的指令平均执行周期数较少C.RISC的指令系统中的指令条数较少D.程序在RISC上编译生成的目标程序较短14.平均码长最短的编码是( ) AA.哈夫曼编码B.定长编码C.扩展编码D.需要根据编码使用的频度计算平均码长后确定15.外部设备打印机适合于连接到( ) AA.宇节多路通道B.选择通道C.数组多路通道D.任意一种通道16.在IBM370 系统中，申断响应硬件分工保存的是( ) DA.作业名称和优先级等B.各种软件状态和标志C.通用寄存器内容D.条件码等状态信息17.中断响应由高到低的优先次序宜用( ) AA.访管+程序性+重新启动B.访管斗程序性+机器故障C.程序性+1/0+访管D.外部+访管+程序性18.CDC CYBERl70 的I/0 处理机系统属于( ) BA.DMA 方式B.外围处理机方式C.通道方式 D.程序控制的1/0 方式19.通道流量是在某个时期单位时间内传送的宇节数，这个时期应是( ) CA.数组多路通道或字节多路通道B.字节多路通道或选择通道C.数组多路通道或选择通道D.任意一种通道20.外部设备打印机适合于连接到( )AA.宇节多路通道B.选择通道C.数组多路通道D.任意一种通道21.数据通路出错引起的中断是( ) BA.访管中断B.机器校验中断C.程序性中断D.外中断22.CAche存贮器常见的地址映象方式是( ) BA.全相联映象B.组相联映象C.页表法映象D.段页表映象23.虚拟存储器主要是为了( ) BA.扩大存储系统的容量和提高存储系统的速度B.扩大存储系统的容量C.提高存储系统的速度D.便于程序的访存操作24.对于采用组相联映像、LRU替换算法cAche存储起来说，不影响cAche命中率的是( ) AA.直接映像、组相联映像、全相联映像B.全相联映像、直接映像、组相联映像C.组相联映像、直接映像、全相联映像D.全相联映像、组相联映像、直接映像25.最能确保提高虚拟存储器访主存的命中率的改进途径是( ) CA.改用LRU替换算法并增大页面B.增大辅存容量C.改用LRU替换算法并增大页面数D.采用FIFO替换算法并增大页面26.与全相联映像相比，组相联映像的优点是( ) AA.目录表小B.命中率高C.块冲突概率低D.主存利用率高27.程序员编写程序时使用的地址是( ) BA.有效地址B.逻辑地址C.物理地址D.主存地址28.评价存储器性能的基本要求有大容量、____和低价格（） BA.性价比高B.高速度C.命中率高D.利用率高29.解释一条机器指令的微操作包括____三部分（） DA.操作数B.解释C.翻译D.取指令、分析和执行30.实现指令的重叠解释必须在计算机组成上满足____要求( ) CA.硬件冲突B.主存冲突C.要解决“分析”与“执行”操作控制上的同步D.主存和硬件冲突31.非线性流水线的特征是( ) AA.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段B.一次运算中使用流水线中的多个段C.流水线的各功能段在不同运算中能够有不同的连接D.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同32.与线性流水线最大吞吐率有关的是( ) CA.最后功能段的执行时间B.最快的那一段的执行时间C.最慢的那一段的执行时间D.各个功能段的执行时间33.在MIPS的指令流水线中，可能发生的冲突是( ) DA.两条指令的写操作之间的写后写冲突B.后流入的指令的写操作与先流入的指令的读操作之间的读后写冲突C.同一条指令的读操作与写操作之间的写后读冲突D.先流入的指令额写操作与后流入的指令的读操作之间的写后读冲突。
清华第2版《计算机系统结构》习题解答
《计算机系统结构》习题解答目录第一章(P33)1.7-1.9（透明性概念），1.12-1.18（Amdahl定律），1.19、1.21、1.24（CPI/MIPS）第二章(P124)2.3、2.5、2.6（浮点数性能），2.13、2.15（指令编码）第三章(P202)3.3（存储层次性能），3.5（并行主存系统），3.15-3.15加1题（堆栈模拟），3.19中(3)(4)(6)(8)问（地址映象/替换算法--实存状况图）第四章(P250)4.5（中断屏蔽字表/中断过程示意图），4.8（通道流量计算/通道时间图）第五章(P343)5.9（流水线性能/时空图），5.15（2种调度算法）第六章(P391)6.6（向量流水时间计算），6.10（Amdahl定律/MFLOPS）第七章(P446)7.3、7.29（互连函数计算），7.6-7.14（互连网性质），7.4、7.5、7.26（多级网寻径算法），7.27（寻径/选播算法）第八章(P498)8.12（SISD/SIMD算法）第九章(P562)9.18（SISD/多功能部件/SIMD/MIMD算法）(注：每章可选1-2个主要知识点，每个知识点可只选1题。
有下划线者为推荐的主要知识点。
)第一章(P33)1.7(1)从指定角度来看，不必要了解的知识称为透明性概念。
(2)见下表，“√”为透明性概念，“P ”表示相关课文页数。
1.8见下表，“√”为透明性概念，“P ”表示相关课文页数。
1.9见下表，“√”表示都透明，“应”表示仅对应用程序员透明，“×”表示都不透明。
1.12 已知Se=20 , 求作Fe-Sn 关系曲线。
将Se 代入Amdahl 定律得en F S 201911-=1.13 上式中令Sn=2，解出Fe=10/19≈0.5261.14 上式中令Sn=10，解出Fe=18/19≈0.9471.15 已知两种方法可使性能得到相同的提高，问哪一种方法更好。
全国2020年10月自考02325计算机系统结构真题及标准答案
全国2020年10月自考02325计算机系统结构真题及标准答案2020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注意事项：1.本试卷分为两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
2.应考者必须按试题顺序在答题卡（纸）指定位置上作答，答在试卷上无效。
3.涂写部分、画图部分必须使用2B铅笔，书写部分必须使用黑色字迹签字笔。
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.在多用户机器中，应用程序员不能使用的指令是A.“访管”指令B.“访存”指令C.“启动I/O”指令D.“算术运算”指令2.浮点数机器字长和尾数位数一定时，如果尾数基值增大，则运算中的精度损失和表示的精度分别会A.减少和降低B.增大和降低C.增大和提高D.减少和提高3.机器指令执行结果出现异常引起的中断是A.机器校验中断B.I/O中断C.程序性中断D.外中断4.一次重叠中消除指令相关，下列方法中最佳的是A.不准在程序执行过程中修改指令B.增设相关专用通路C.推后下一条指令的执行D.推后下一条指令的分析5.程序在主存中的定位技术不仅A.静态再定位B.动态再定位C.虚实地址映像表D.自动再定位6.现有0~15编号的16个处理器采用PM2.3单级网络互连，则与13号处理器相连的处理器编号是A.1B.5C.7D.97.下列关于多处理机系统的任务粒度描述，不正确的是A.任务粒度的大小会显著影响多处理机系统的效率B.任务粒度过小，系统的并行度会提高，性能会提高C.任务粒度过小，系统的辅助开销增大，性能会下降D.任务粒度过大，系统的并行度会降低，性能会下降8.下列关于数据流计算机的描述不正确的是A.数据流计算机的主要目的是提高对操作级并行的开发水平B.数据流计算机擅长处理具有很强数据相关性但并行性不高的任务C.数据流计算机需要花费较多的辅助开销和存储空间用于数据建立、识别和处理标记D.数据流计算机对标量运算非常有利，而对数组、递归及其他高级操作较难管理9.能够被硬件识别并执行的程序是A.微指令程序B.汇编语言程序C.机器语言程序第二部分非选择题以下内容不提供改写）B。
计算机组成与系统结构第二章习题及答案
一、填空题（20每空2分）1.计数制中使用的数据个数被称为。
（基）2.移码常用来表示浮点数的部分，移码和补码比较，它们除外，其他各位都相同。
（阶码，符号位）3.码值80H：若表示真值0，则为；若表示-128，则为；若表示-127，则为；若表示-0，则为。
（移码补码反码原码）4. 在浮点运算过程中，如果运算结果的尾数部分不是形式，则需要进行规格化处理。
设尾数采用补码表示形式，当运算结果时，需要进行右规操作；当运算结果时，需要进行左规操作。
（规格化溢出不是规格化数）二、选择题（20每题2分）1.以下给出的浮点数，______是规格化浮点数。
（B）A．2^-10×0.010101 B．2^-11×0.101010C．2^-100×1.010100 D．2^-1×0.00101012.常规乘除法器乘、除运算过程采用部分积、余数左移的做法，其好处是______。
（C）A．提高运算速度 B. 提高运算精度C. 节省加法器的位数D. 便于控制3.逻辑异运算10010011和01011101的结果是。
（B）A.01001110B.11001110C.11011101D.100011104.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。
（C）1.A.0.5 B.0.25 C.0.125 D.1/645.当浮点数尾数的基值rm=16,除尾符之外的尾数机器位数为8位时，可表示的规格化最大尾数值是。
（D）A.1/2B.15/16C.1/256D.255/2566.两个补码数相加，采用1位符号位，当时表示结果溢出。
（D）A、符号位有进位B、符号位进位和最高数位进位异或结果为0C、符号位为1D、符号位进位和最高数位进位异或结果为17.运算器的主要功能时进行。
（C）A、逻辑运算B、算术运算C、逻辑运算和算术运算D、只作加法8.运算器虽有许多部件组成，但核心部件是。
(自考02325)计算机系统结构课后习题
课后zhenti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。
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。
(整理)自考计算机系统结构试题及答案
全国2010年4月自学考试计算机系统结构试题课程代码：02325一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均不得分。
1．在计算机系统结构设计中，提高软件功能实现的比例可( )A．提高解题速度B．减少需要的存储器容量C．提高系统的灵活性D．提高系统的性能价格比2．浮点数表示的尾数的基r m=16，尾数长度p=8，可表示的规格化最大正尾数的值是( )A．1／256 B．1／2C．15／16 D．255／2563．下列数据存储空间为隐含寻址方式的是( )A．CPU中的通用寄存器B．主存储器C．I／O接口中的寄存器D．堆栈4．当计算机系统执行通道程序完成输入输出工作时，执行通道程序的是( )A．CPU B．通道C．CPU和通道D．指定的外设5．下列有关中断的叙述正确的是( )A．中断响应的次序是由硬件决定的B．中断处理的次序是由硬件决定的C．中断处理的次序是不可改的D．中断响应的次序是可灵活改变的6．与虚拟存储器的等效访问速度无关．．的是( )A．访存页地址流B．页面替换算法C．主存的容量D．辅存的容量7．非线性流水线的特征是( )A．一次运算中使用流水线中的多个功能段B．一次运算中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．流水线的各功能段在不同的运算中可以有不同的连接8．属于集中式共享存储器结构的SIMD计算机是( )A．ILLIAC IV B．BSP精品文档C．CM-2 D．MP-19．指令执行结果出现异常而引起的中断是( )A．程序性中断B．I／O中断C．机器校验中断D．外部中断10．下列关于脉动阵列机的描述，错误．．的是( )A．脉动阵列机是由一组内部结构相同的处理单元构成的阵列B．脉动阵列机结构简单、规整，模块化强，可扩充性好C．脉动阵列机不适用于要求计算量大的信号／图像的处理D．脉动阵列机各PE间数据通信距离短、规则，使数据流和控制流的设计、同步控制等均简单、规整二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
全国自考02325《计算机系统结构》历年真题试卷及答案 年份：202010
2020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卷(课程代码02325)本试卷共3页，满分100分，考试时间150分钟。
考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效。
试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。
3．第二部分为非选择题。
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。
超出答题区域无效。
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.在多用户机器中，应用程序员不能使用的指令是（）。
A.“访管”指令B.“访存”指令C.“启动I/O”指令D.“算术运算”指令【试题答秦】C【试题解析】本题考查数据表示、寻址方式与指令系统-指令系统的设计和优化-指令系统设计的基本原则。
指令类型一般分为非特权型和特权型两类，其中非特权性可供应用程序员和系统程序员使用，包括算术逻辑运算、数据传送、浮点运算、字符串、十进制运算、控制转移等，特权型指令只供系统程序员使用，包括启动I/O、停机等待等。
故本题选C。
2、浮点数机器字长和尾数位数一定时，如果尾数基值rm增大，则运算中的精度损失和表示的精度分别会（）。
A.减少和降低B.增大和提高C.增大和降低D.减少和提高【试题答素】A【试题解析】本题考查数据表示、寻址方式与指令系统-数据表示-浮点数尾数基值大小和下溢处理方法的选择。
rm越大，数在数轴上的分布越稀，数的表示精度自然就下降。
同时由于尾数基值rm取大后，对阶移位的机会和次数减少，又由于数的表示范围扩大，使尾数溢出需右移的机会也减少，故rm越大，尾数右移的机会越小，精度损失就越小。
故本题选A。
3、机器指令执行结果出现异常引起的中断是（）。
A.机器校验中断B.I/O 中断C.程序性中断D.外中断【试题答案】C【试题解析】本题考查存储、中断、总线与I/O系统-中断系统-中断系统的分类和等级。
全国自考(计算机系统结构)模拟试卷2(题后含答案及解析)
全国自考（计算机系统结构）模拟试卷2(题后含答案及解析)题型有：1. 单项选择题 2. 填空题 3. 简答题 4. 简单应用题 5. 综合应用题单项选择题1．处理机操作步骤并行的典型例子是( )A．阵列处理机B．并行存储器系统和相联处理机C．流水线处理机D．多处理机正确答案：C解析：流水线处理机是处理机操作步骤并行的典型例子。
2．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．虚拟存储器正确答案：D解析：虚拟存储器对系统程序员不透明，对应用程序员透明。
3．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．缓冲技术正确答案：B解析：计算机组成设计包含专用部件设置、控制机构的组成、缓冲技术等，而功能部件的集成度属于系统结构的范畴。
4．多级混洗交换网络又叫作( )A．移数网络B．STARAN网络C．数据交换网路D．Omega网络正确答案：D解析：Omega网络又称为多级混洗网络。
5．软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例不会( )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正确答案：B解析：提高硬件功能不是以提高硬件利用率为目的，常常是为了降低硬件的使用频率。
6．二功能交换单元是指( )A．直接和上播B．上播和下播C．直连和交换D．交换和下播正确答案：C解析：交换开关有四种状态，分别是直连、交换、上播和下播。
二功能交换单元为直连和交换，有全部四种功能的称为四功能交换。
7．共享主存的多处理机中，为减少访问主存冲突，采用的方式一般为( )A．并行多体交叉主存系统B．虚拟存储器C．共享Cache存储器D．用高速单体主存系统正确答案：A解析：共享主存的多处理机中，为减少访问主存冲突，采用的方式一般为并行多体交叉主存系统。
8．脉动阵列式处理机系统具有( )A．多个相同的排成阵列结构的CPUB．多个不同的排成阵列结构的处理机C．多个相同的排成阵列结构的处理机D．最适合完成累加和求解正确答案：C解析：脉动阵列结构是由一组处理单元PE构成的阵列，每个PE的内容结构相同。
计算机系统结构 第二章习题答案
3．实现下列各数的转换。
（1）(25.8125)10= (?)2= (?)8= (?)16
（2）(101101.011)2= (?)10= (?)8= (?)16= (?)8421
（3）(0101 1001 0110.0011)8421= (?)10= (?)2= (?)16
（4）(4E.C)16= (?)10= (?)2
8．假定机器M的字长为32位，用补码表示带符号整数。下表第一列给出了在机器M上执行的C语言程序中的关系表达式，请参照已有的表栏内容完成表中后三栏内容的填写。
关系表达式
运算类型
结果
说明
0 == 0U
–1 < 0
–1 < 0U
2147483647 > –2147483647 – 1
2147483647U > –2147483647 – 1
（4）(4E.C)16= (78.75)10= (0100 1110.11)2
4．假定机器数为8位（1位符号，7位数值），写出下列各二进制数的原码和补码表示。
+0.1001，–0.1001，+1.0，–1.0，+0.010100，–0.010100，+0，–0
参考答案：
原码补码
+0.1001：0.10010000.1001000
参考答案：
（1）(25.8125)10= (1 1001.1101)2= (31.64)8= (19.D)16
（2）(101101.011)2= (45.375)10= (55.3)8= (2D.6)16= (0100 0101.0011 0111 0101)8421
（3）(0101 1001 0110.0011)8421= (596.3)10= (1001010100.01001100110011…)2= (254.4CCC…)16
计算机系统结构第2章部分习题参考答案
第2章部分习题参考答案2.1 解释下列术语⏹数据表示：数据表示是机器硬件能够直接识别，并能在机器上直接对其操作的数据类型，表现在它能有对这种类型数据进行操作的指令和运算部件。
⏹寻址方式：寻址方式是指令寻找操作数或信息的方式，有面向寄存器的，面向堆栈的面向主存的三种。
⏹逻辑地址：程序员编程时所用的地址称为逻辑地址。
⏹物理地址：程序在主存中实际存放地址称为主存物理地址。
⏹静态再定位：程序的静态再定位是在目的程序装入主存时，通过调用系统配备的装入程序，运行此装入程序把目的程序的逻辑地址用软件的方式逐一修改成物理地址，程序执行时，物理地址就不能改变。
⏹动态再定位：动态再定位是指在程序装入主存时，只将装入主存的起始地址存入该道程序的基址寄存器中，指令的地址字段不做修改，程序在执行的过程中，不断将逻辑地址经地址加法器加上基址寄存器中的地址，才形成物理地址访存。
⏹静态使用频度：指的是对程序中出现的各种指令或指令串进行统计得出的百分比。
⏹动态使用频度：指的是在目标程序的执行过程中对出现的各种指令或指令串进行统计得出的百分比。
⏹CISC：Complex Instruction Set Computer，复杂指令系统计算机。
按CISC方向发展和改进指令系统的出发点是，如何进一步增强原有指令的功能以及设计更为复杂的新指令来取代原先由软件子程序完成的功能，实现软件功能的硬化。
⏹RISC：Reduced Instruction Set Computer，精简指令系统计算机。
按RISC方向设计和改进指令系统的出发点是，简化原有的指令功能，减少指令种类以降低硬件设计的复杂程度，提高指令的执行速度。
2.2 （题目略）【解】数据结构是反映数据元素之间的相互关系，数据表示是能够被机器硬件直接识别和引用的数据类型。
它们之间的关系表现在以下几个方面：（1）数据结构只有通过软件映像成机器所固有的数据表示才能在机器上执行；（2）不同的数据表示能为数据结构的实现提供不同程度的支持；（3）数据结构和数据表示是软硬件的交界面。
计算机系统结构-第二章（习题解答）
计算机系统结构-第⼆章（习题解答）1. 数据类型、数据表⽰和数据结构之间是什么关系？在设计⼀个计算机系统时，确定数据表⽰的原则主要有哪⼏个？答：略2. 假设有A 和B 两种不同类型的处理机，A 处理机中的数据不带标志位，其指令字长和数据字长均为32位。
B 处理机的数据带有标志位，每个数据的字长增加⾄36位，其中有4位是标志符，它的指令条数由最多256条减少⾄不到64条。
如果每执⾏⼀条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。
对于⼀个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在A 处理机和B 处理机中所占⽤的存储空间⼤⼩（包括指令和数据），从中得到什么启发？答：我们可以计算出数据的总数量：∵程序有1000条指令组成，且每条指令平均要访问两个操作数∴程序访问的数据总数为：1000×2＝2000个∵每个数据平均访问8次∴程序访问的不同数据个数为：2000÷8＝250对于A 处理机，所⽤的存储空间的⼤⼩为：bit 4000032250321000Mem Mem Mem data n instructio A =?+?=+=对于B 处理机，指令字长由32位变为了30位（条数由256减少到64），这样，所⽤的存储空间的⼤⼩为：bit 3900036250301000Mem Mem Mem data n instructio B =?+?=+=由此我们可以看出，由于数据的平均访问次数要⼤于指令，所以，采⽤带标志符的数据表⽰不会增加总的存储空间⼤⼩。
3. 对于⼀个字长为64位的存储器，访问这个存储器的地址按字节编址。
假设存放在这个存储器中的数据中有20％是独⽴的字节数据（指与这个字节数据相邻的不是⼀个字节数据），有30％是独⽴的16位数据，有20％是独⽴的32位数据，另外30％是独⽴的64位数据；并且规定只能从⼀个存储字的起始位置开始存放数据。
⑴计算这种存储器的存储空间利⽤率。
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计算机系统结构-第二章自考练习题答案第二章数据表示与指令系统历年真题精选1. 计算机中优先使用的操作码编码方法是（ C ）。
A. BCD码B. ASCII码C. 扩展操作码D. 哈夫曼编码2．浮点数尾数基值r m=16，除尾符之外的尾数机器位数为8位时，可表示的规格化最大尾数值为（ D ）。
A. 1/2B. 15/16C. 1/256D. 255/2563. 自定义数据表示包括（标志符）数据表示和（数据描述符）两类。
4. 引入数据表示的两条基本原则是：一看系统的效率是否有提高；二看数据表示的（通用）性和（利用）率是否高。
5. 简述设计RISC的一般原则。
6. 简述程序的动态再定位的思想。
7. 浮点数表示,阶码用二进制表示,除阶符之外的阶码位数p=3,尾数基值用十进制表示,除尾符外的尾数二进制位数m=8,计算非负阶、规格化、正尾数时，（1）可表示的最小尾数值；（2）可表示的最大值；（3）可表示的尾数个数。
8. (1)要将浮点数尾数下溢处理成K—1位结果，则ROM表的单元数和字长各是多少?并简述ROM表各单元所填的内容与其地址之间的规则。
(2)若3位数，其最低位为下溢处理前的附加位，现将其下溢处理成2位结果，设计使下溢处理平均误差接近于零的ROM表，以表明地址单元与其内容的关系。
同步强化练习一．单项选择题。
1. 程序员编写程序时使用的地址是（ D ）。
A．主存地址B．有效地址C．辅存实地址D．逻辑地址2. 在尾数下溢处理方法中，平均误差最大的是（ B ）。
A．舍入法B．截断法C．恒置“1”法D．ROM查表法3. 数据表示指的是（ C ）。
A．应用中要用到的数据元素之间的结构关系B．软件要处理的信息单元之间的结构关系C．机器硬件能识别和引用的数据类型D．高级语言中的数据类型说明语句4. 标志符数据表示中的标志建立由（ A ）。
A．编译程序完成B．操作系统完成C．高级语言编程时完成D．汇编语言编程时完成5. 堆栈型机器比通用型机器优越的是（ C ）。
A．能提高存储器空间的利用率B．支持先进先出类解题算法的求解C．支持由逆波兰表达式将高级语言多元赋值语句直接编译生成机器指令程序D．能更好地支持向量的运算6. 机器数字长相同，用浮点数表示比用定点数表示，数的范围要（ A ）。
A．大B．小C．可能大，也可能小D．相同7. 机器浮点数字长一定后，阶码位数的多少主要影响（ C ）。
A．可表示数的精度B．数在数轴上分布的稀密程度C．可表示数的范围D．数在运算过程中的精度损失8. 在阶码p位、尾数m位的浮点数中，尾数一个m r进制的数位所用的机器位数为（ C ）。
A．m B．m r C．[2log m r] D．][log22m r 9. 以m r进制为尾数的浮点数，尾数右移一个m r进制数位时，为保持数值不变，阶码应（ B ）。
A．加m r B．加1 C．减1 D．减m r 10.浮点数机器字长和尾数位数一定时，尾数基值m r增大，会使可表示数的个数（ C ）。
A．减少B．不变C．增大D．可能增多，也可能减少11.由于微型机比大型机的浮点数字长要短，尾数位数少，所以，在选择尾数基值m r时，微型机更看重于（ C ）。
A．表示数的范围B．运行速度C．表示数的精度D．表示数的个数12.浮点数尾数下溢处理时，最大误差最大，但下溢处理不需要时间，平均误差又趋于0的方法是（ D ）。
A．截断法B．舍入法C．ROM查表法D．恒置“1”法13.支持动态地址再定位的寻址方式是（ A ）。
A．基址寻址B．间接寻址C．直接寻址D．变址寻址14.信息源熵H指的是信息源各信息的（ D ）。
A．个数B．发生概率C．出现频度D．平均信息量15.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（ B ）。
A．“测试与置定”指令B．“比较与交换”指令C．“程序调用”指令D．“执行”指令16.高级语言机器的基本特点是（ C ）。
A．没有汇编B．没有微程序控制C．没有编译D．没有解释17.CISC系统在面向操作系统优化改进指令系统所缩短的语义差是（ D ）。
A．操作系统与整个硬件系统B．操作系统与汇编语言C．操作系统与高级语言D．操作系统与系统结构18.浮点数尾数基值m r=8，尾数数值部分长6位，可表示规格化正尾数的个数是（ A ）。
A．56个B．63个C．64个D．84个19.以下说法错误的是（ A ）。
A．浮点数增加了二进制代码可表示的数据的个数B．浮点数扩大了二进制代码的数值表示范围C．浮点数的规格化不是为了增加数据的表示范围D．阶码采用移码是为了便于进行对阶操作20.程序定位所采用的技术有（ C ）两种。
A．虚拟再定位和实际再定位B．逻辑再定位和物理再定位C．静态再定位和动态再定位D．管态再定位和目态再定位21.计算机系统数据的存储表示通常由（ D ）所确定的。
A．操作系统B．指令系统C．ASCII 码D．所使用的程序设计语言22.系统结构数据类型通常是在（ D ）中使用的。
A．面向对象程序设计B．汇编语言设计C．编译程序设计D．操作系统设计23.带标志符的数据表示简化了（ C ）。
A．指令系统B．操作系统C．编译程序D．源程序24.自定义数据表示包括（ D ）。
A．标志符数据表示B．数据描述符C．数据运算符D．A和B25.减少运算中精度损失的关键处理好（ C ）。
A．尾数B．阶码C．尾数超出字长的部分D．A和B26.舍入法最大误差在整数时、分数时和统计平均误差时分别为（ B ）。
A．0.5 m2-负B．0.5 )1(2+-m趋于0C．1 m2-趋于0 D．1 m2-负于27.当机器尾数位数相同，基值m r增大时，下列说法正确的是（AB ）。
A．可表示数的范围变大B．可表示数的个数增大C．数在数轴上分布变密D．运算中的精度损失变大28.IBM370的“执行”指令支持（ B ）。
A．多道程序设计B．程序的可再入性C．向量数据表示D．进程的同步29.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30.浮点数机器字长和尾数位数一定时，尾数基值m r增大，会使可表示比e（ B ）。
A．提高B．降低C．不变D．可能提高，也可能降低31.不属于带标志符数据表示优点的是（ C ）。
A．简化了指令系统和程序设计B．能由硬件自动完成对数据的类型转换，缩短解题的时间C．支持数据库系统要求其实现与数据类型有关的要求D．为软件调试和应用软件开发提供了一定的支持32.变址寻址的主要作用是（ C ）。
A．支持操作系统中的进程调度B．支持程序的动态再定位C．支持向量、数组的运算寻址D．支持访存地址的越界检查33.各指令频度i p不等时，就平均码长而言，哈夫曼编码的比扩展码的（ B ）。
A．小B．小或等于C．大D．大或等于34.设计扩展操作码主要依据于（ D ）。
A．指令字长B．指令中数的寻址C．指令中操作数字段所占用的位数D．指令使用频度的分布及操作码码长种数35.对系列机的指令系统，在增加新指令时应当（ C ）。
A．删除原有低频指令B．删除原有低频指令，保证软件向上兼容来增加新指令C．保留原有低频指令，保证软件向后兼容来增加新指令D．保留原有低频指令，保证软件向上兼容来增加新指令二．填空题。
1.浮点数尾数的下溢处理方法可以有截断法、（舍入）法、恒置“1”法、（查表舍入）法四种。
2.标志符与每个数据相连，合存于（同一存储单元），用于描述单个数据的（类型特性）。
3.数据表示是指（机器硬件）直接识别和引用的（数据类型）。
4.程序员编程用的地址称为（逻辑）地址，程序在主存中的实际地址称为主存（物理）地址。
5.系统效率有否提高是引入数据表示的一条重要原则，它又表现在是否减少了实现的（时间）和所需的（存储空间）。
6.尾基m r的尾数'm位的浮点数，阶值为二进制p 位，在非负阶、规格化、正尾数情况下，可表示的最小值为（r1-m），可表示最大值为（r)12(-p m .(1- r’m m-) ）。
7.就大型机和微型机来说，浮点尾数下溢处理的恒置“1”法宜用于（大）型机上，舍入法宜用于（微）型机上。
8.指令中操作数分别可以有面向（寄存器）、面向主存和面向（堆栈）的三种寻址方式。
9.基址寻址支持程序的（动态再定位），（变）地寻址支持程序的循环和向量数组的访问。
10.CISC方向设计、发展、改进指令系统可以有面向（目标程序）、面向高级语言和面向（操作系统）三个方面来优化实现。
11.面向目标程序优化实现改进的一个思路是增设强功能复合指令来取代原先由常用的（宏）指令或（子程序）实现的功能，由微程序来解释实现。
12.面向高级语言优化实现改进是尽可能缩短高级语言与（机器）语言的语义差，支持高级语言的（编译），缩短编译程序长度和编译时间。
13.在面向操作系统优化改进指令系统时，联系到操作系统的功能，宜于硬化固化实现的只应当是（机构）型的功能，而不应当是（策略）型的功能。
14.自定义数据表示包括标志符数据表示和（数据描述符）两类，标志符应由编译程序建立，对（高级语言）程序透明，以减轻应用程序员的负担。
15.浮点数尾数基值增大，可使运算中的精度损失（减小），可表示数的精度变（低）。
16.CISC可从（面向目标程序）、（面向高级语言）、面向操作系统三方面的优化实现来考虑。
三．简答题。
1.简述哈夫曼压缩概念的基本思想。
2.简述标志符数据表示的主要优点。
3.按CISC方向，面向操作系统的优化实现来改进指令系统有哪些思路？4.自定义数据表示可分为哪两类？有何特点？5.什么是RISC计算机？6*简述采用RISC技术的超级标量机的主要特点。
7*简述RISC机采用的延迟转移技术的特点。
8.简述三种面向的寻址方式的关系。
9.简要叙述面向操作系统优化实现来改进机器指令系统要达到的目标和四个主要的改进思路。
10.何谓数据表示和数据结构，它们之前有什么关系？11*向量数组数据表示的计算机为向量数组数据结构的实现和处理提供了哪些主要的硬件支持？12.当浮点数尾数基值减小时，对机器数的表示会产生什么影响？13.以浮点数数据表示为例，说明什么是数的可表示精度，什么是运算中的精度损失？浮点数尾数基值取小时，对上述二者，哪个有利？哪个不利？14*简述程序的静态再定位的方法及存在的问题。
15.在满足寻址范围前提下，列举缩短指令字中地址码长度的方法（至少答出6种）。
16.简述面向目标程序优化实现改进机器指令系统要达到的目标和两个主要的改进思路。
17.简述面向高级语言优化实现几进机器指令系统要达到的目标和五个主要的改进思路。
四．应用题。
假设某模型机共有7条指令，7条指令I1到I7使用的频度分别为：0.35,0.25,0.20,0.10,0.04,0.03,0.03。