计算机体系结构期末考试知识点与答案
计算机系统结构复习题（含答案）
计算机系统结构复习题（含答案）计算机系统结构复习题1、虚拟机的概念虚拟机（Virtual Machine）指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。
2、指令系统的设计方法、概念、主要原因、对象、总线的仲裁算法主要原因：因为指令系统是软件设计人员与硬件设计人员之间的一个主要分界面，也是他们之间互相沟通的一座桥梁。
对象：概念：又称指令集（instruction set）是计算机体系结构设计的核心，是计算机软、硬件接口,是指机器所具有的全部指令的集合。
它反映了计算机所拥有的基本功能。
它是机器语言程序员所看到的机器的主要属性之一。
设计方法：①、首先考虑所应实现的基本功能，确定哪些基本功能应该由硬件实现，哪些功能由软件实现比较合适。
包括指令的功能设计和指令格式的设计；②、在确定哪些基本功能用硬件来实现时，主要考虑3个因素：速度、成本、灵活性；硬件实现的特点：速度快、成本高、灵活性差软件实现的特点：速度慢、价格便宜、灵活性好③、对指令系统的基本要求完整性、规整性、正交性、高效率、兼容性。
总线仲裁算法有：静态优先级算法、固定时间片算法、（动态优先级）算法和（先来先服务）算法3、要实现两条指令在世间上重叠解释步骤是什么？为了实现两条指令在时间上重叠解释：首先需要付出空间代价，如增加数据总线、控制总线、指令缓冲器、地址加法器、相关专用通路，将指令分析部件和指令执行部件功能分开、单独设置，主存采用多体交叉存取，等等。
其次要处理好指令之间可能存在的关联，如转移的处理，指令相关，主存空间数的相关、通用寄存器组的数相关和基址值相关等的处理。
此外，还应合理调配好机器指令的微操作，使“分析”和“执行”的时间尽可能相等，以提高重叠的效率。
4、互连网络的交换方式有（线路交换）、（包交换）和（线路/包交换）5、SIMD互连网络采用（线路）交换，多处理机常采用（包）交换6、与重叠机器一样，流水机器在遇到（转移指令）指令，尤其是（条件转移指令）指令时，效率也会显著下降7、按指令与数据流的多倍性将数据流分为（SISD）、（SIMD）、（MISD）、（MIMD）四类。
计算机组织架构考试题库及答案
计算机组织架构考试题库及答案计算机组织架构是计算机科学的一个重要分支，它研究的是计算机系统中硬件和软件的组成、结构、操作和设计方法。
以下是计算机组织架构的考试题库及答案，供您参考。
一、选择题1. 计算机组织架构主要研究的是计算机系统中硬件和软件的( )。
A. 组成B. 结构C. 操作D. 设计方法答案：A、B、C、D2. 计算机的中央处理器（CPU）主要由( )两部分组成。
A. 控制器和运算器B. 控制器和内存C. 运算器和内存D. 控制器和输入输出设备答案：A3. 下列哪种存储器是计算机的主要存储设备？( )A. 只读存储器（ROM）B. 随机访问存储器（RAM）C. 磁盘存储器D. 光盘存储器答案：B4. 计算机的指令包括操作码和( )。
A. 地址码B. 操作数C. 寄存器D. 指针答案：B5. 计算机的输入输出设备中，属于输入设备的是( )。
A. 打印机B. 鼠标C. 显示器D. 键盘答案：B、D二、填空题1. 计算机的中央处理器（CPU）主要由控制器和______两部分组成。
答案：运算器2. 计算机的存储器分为内存和外存，其中内存主要包括______和______。
答案：随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）3. 计算机的指令由操作码和______组成。
答案：操作数4. 计算机的______负责将指令译码，并控制计算机的运行。
答案：控制器5. 计算机的______用于存储正在运行的程序和数据。
答案：内存三、简答题1. 请简述计算机组织架构的主要研究内容。
答案：计算机组织架构主要研究计算机系统中硬件和软件的组成、结构、操作和设计方法，包括计算机的中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备、指令系统等方面的设计和技术。
2. 请简述中央处理器（CPU）的主要功能。
答案：中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，主要负责执行计算机指令、控制计算机运行、进行数据运算和处理等功能。
它主要由控制器和运算器两部分组成，通过控制器的控制，协调运算器和其他硬件设备的工作，完成对指令的执行和数据的处理。
（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。
最新系统结构总复习题(附答案)
《计算机系统结构》期末考试复习题一、选择题：1、我们称由（B ）实现的机器为虚拟机器。
A、硬件B、软件C、微程序D、固件2、计算机系统结构设计者所关心的是（C ）所看到的的计算机结构。
A、硬件设计人员B、逻辑设计人员C、机器语言或汇编语言程序员D、高级语言程序员3、计算机组成是计算机系统结构的（B ）。
A、硬件实现B、逻辑实现C、软件实现D、以上三种4、在计算机系统设计时，为了提高系统性能，应当注意（A ）。
A、加快经常性使用指令的执行速度B、要特别精心设计少量功能强大的指令B、要减少在数量上占很小比例的指令的条数D、要加快少量指令的速度5、SIMD计算机可以处理（D ）。
A、多指令流、单数据流B、单指令流单数据流C、多指令流多数据流D、单指令流多数据流6、在提高CPU性能的问题上，从系统结构角度，可以（C ）。
A、提高时钟频率B、减少程序指令条数C、减少每条指令的时钟周期数D、减少程序指令条数和减少每条指令的时钟周期数7、冯.诺依曼计算机是（B ）。
A、以存储器为中心B、以CPU为中心C、以处理输入/输出危重点D、以存储器与计算器为中心8、解决软件移植最好的办法就是（C ）。
A、采用模拟方法B、采用仿真的方法C、采用统一高级语言D、采用统一标准设计计算机结构9、对计算机系统结构，下列透明的是（A ）。
A、数据总线宽度B、浮点数表示C、CPU寄存器个数D、存储器的编址方法10、以下对系统程序员不透明的是（B ）。
A、系列机各档不同的数据通路宽度B、虚拟存储器C、指令缓冲寄存器D、存储器读写缓冲寄存器11、在浮点数表示中，尾数的位数多少主要影响（ B ）。
A、表数范围B、表数精度C、表数效率D、运算实现容易程度12、当浮点数的尾数基值为（A ）时，其表数效率最高（假如不考虑隐藏位）。
A、16B、8C、4D、213、当浮点数的尾数基值为（ D ）时，其表数精度最高，表数范围最大。
A、2B、8C、16D、2或414、当浮点数的尾数用原码表示，基值为2，阶码用移码表示，基值为2时，若尾数部分占23位（不含符号位），阶码占8位（含符号位），则表示的最大负数和最大正数分别为（ C ）。
2020.4《计算机体系结构》期末试卷A含答案
2020.4《计算机体系结构》期末试卷A含答案《计算机体系结构》期末考试A卷(总分：100分，时间：100分钟)姓名：周元华专业：计算机科学与技术学号： 18260070164016学习中心：上海弘成一、填空题（每空1分，共14分）1.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，组相连方式。
2.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。
3.从主存的角度来看，“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度，而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系，数据相关冲突可分为读与写（RAM）、写与读（WAR）和写与写（WAW）三种类型。
5.当代计算机体系结构的概念包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容二、名词解释（每题2分，共16分）计算机体系结构：计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。
其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩，如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。
兼容机：兼容机，就是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。
简单点说，就是非厂家原装，而改由个体装配而成的机器，其中的元件可以是同一厂家出品，但更多的是整合各家之长的计算机。
写直达法：写直达法一般指全写法。
全写法（write-through）：又称写直达法、写穿法，透写法，Cache使用方式之一。
高速缓冲存储器:高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术，也有快取记忆体的名称。
高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。
在计算机存储系统的层次结构中，是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。
计算机体系结构期末考试知识点与答案
体系结构复习重点.doc1. 冯.诺依蔓计算机的特点答：冯若依曼计算机的主要特点如下：存储程序方式。
指令和数据都是以字的方式存放在同一个存储器中，没有区别，由机器状态来确定从存储器读出的字是指令或数据。
指令串行执行，并由控制器集中加以控制、单元定长的一维线性空间的存储器使用低级机器语言，数据以二进制形式表示。
单处理机结构，以运算器作为中心。
其实，他最大的特点就是简单易操作。
2. T （C）= <K*K',D*D',W*W'>所描述的三个层次（8页）答：3 个层次为控制器、算术逻辑部件、基本逻辑部件3. 计算机系统结构的分类（5 页）4. 计算机系统中的数据表示（38 页）5. 指令系统设计的原则答：指令系统的设计原则是，应特别注意如何支持编译系统能高效、简易地将源程序翻译成目标代码。
首先是正交性：又称分离原则或互不相干原则。
即指令中各个有不同含义的字段之间，在编码时应互相独立、互不相关。
规整性：对相似的操作数做出相同的规定。
可扩充性：要保留一定余量的操作码空间，为以后的扩展所用。
对称性：为了使编译能更加方便，通常希望操作具有对称性。
6. 流水操作中的相关答：流水操作过程中会出现一下的 3 个相关：资源或结构相关、数据相关、和控制相关。
资源相关是指当有多条指令进入流水线后在同一机器周期内争用同一功能部件所发生的冲突。
数据相关：这是由于流水线中的各条指令的重叠操作使得原来对操作数的访问顺序发生了变化，从而导致了数据相关的冲突。
控制相关主要是转移指令引起的，比起数据相关来，他会使流水线丧失更多的性能7. 向量机中对向量的各种运算可以采用的加工方式（149 页）答：向量机中对向量的各种运算可以采用不同的加工方式，但比较有效的加工方式应是尽量避免出现数据相关和尽量减少对向量功能的转换。
一种普通加工方式称为横向加工，它是按向量顺序计算的。
另外一种加工方式称为垂直加工，即它是先纵向加工所有B 和C 向量中元素对的相加操作。
计算机体系结构复习题(有答案)
A.目录表法 B.比较对法 C.页表法 D.堆栈法 41．组相联映象、LRU 替换的 Cache 存储器，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 42．指令间的“一次重叠”是指（ ） A.“取指 k+1”与“分析 k” B.“分析 k+1”与“执行 k” C.“分析 k”与“执行 k+1” D.“取指 k+1”与“执行 k” 43．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 44．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 45．多处理机中在先的程序段 1 中的指令 CA*B 和在后的程序段 2 中的指令 AD+E 之 间存在（ ） 。 A.RAW 数据相关 B.WAR 数据相关 C.RAR 数据相关 D.WAR 数据相关 二、填空题（20 分） 1. 实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、_____________和______________。 2．从计算机处理数据的并行性看，由低到高的并行性等级，可有位串字串、位并字串、 _____________和______________。 3．从对执行程序或指令的控制方式上，将计算机系统分为由控制驱动的控制流方式，由数 据驱动的_____________流方式，按_____________驱动的规约方式等。 4 ．浮点数尾数基值增大，可使运算中的精度损失 _____________ ，可表示数的精度变 _____________。 5．评价存储器性能的基本要求是大容量、_____________和_____________。 6 ． Cache 存 储 器 是 增 加 辅 助 _____________ 件 ， 使 之 速 度 接 近 于 Cache 的 ， 容 量 是 _____________的。 7．设 T1 和 T2 为 CPU 访问到 M1 和 M2 中信息的时间，H 为命中 M1 的概率，则由 M1 和 M2 构成的二级存储层次的等效访问时间应等于_____________。 8．在 ILLIAC IV 阵列机上，实现 N 个元素的累加和，相对单处理机上的顺序相加，速度 提高的最大比值只是_____________倍。 9．就本质而言，并行性包含着_________________和_________________的二重含义。 10．多处理机可用 FORK、JOIN 语句来管理进程的并行，其中，FORK 用于_____________ 新的进程，JOIN 用于_____________先前已并发的进程。 11. 系列机软件兼容必须做到_____________兼容，尽可能争取______________兼容。 12． 从计算机执行程序的并行性看，由低到高的并行性等级可分为_____________、指令之 间、任务或进程间和_____________间四级。 13． 沿时间重叠技术途径发展的同构型多处理机系统的典型代表是_____________处理机； 沿资源重复技术途径发展的同构型多处理机系统的典型代表是_____________处理机。 14．自定义数据表示又分为 _____________表示和_____________表示两类。
《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。
计算机体系结构期末考试知识点与答案复习过程
计算机体系结构期末考试知识点与答案体系结构复习重点.doc1.冯.诺依蔓计算机的特点答：冯·若依曼计算机的主要特点如下：存储程序方式。
指令和数据都是以字的方式存放在同一个存储器中，没有区别，由机器状态来确定从存储器读出的字是指令或数据。
指令串行执行，并由控制器集中加以控制、单元定长的一维线性空间的存储器使用低级机器语言，数据以二进制形式表示。
单处理机结构，以运算器作为中心。
其实，他最大的特点就是简单易操作。
2. T（C）＝<K*K',D*D',W*W'>所描述的三个层次（8页）答：3个层次为控制器、算术逻辑部件、基本逻辑部件3. 计算机系统结构的分类（5页）4. 计算机系统中的数据表示（38页）5. 指令系统设计的原则答：指令系统的设计原则是，应特别注意如何支持编译系统能高效、简易地将源程序翻译成目标代码。
首先是正交性：又称分离原则或互不相干原则。
即指令中各个有不同含义的字段之间，在编码时应互相独立、互不相关。
规整性：对相似的操作数做出相同的规定。
可扩充性：要保留一定余量的操作码空间，为以后的扩展所用。
对称性：为了使编译能更加方便，通常希望操作具有对称性。
6. 流水操作中的相关答：流水操作过程中会出现一下的3个相关：资源或结构相关、数据相关、和控制相关。
资源相关是指当有多条指令进入流水线后在同一机器周期内争用同一功能部件所发生的冲突。
数据相关：这是由于流水线中的各条指令的重叠操作使得原来对操作数的访问顺序发生了变化，从而导致了数据相关的冲突。
控制相关主要是转移指令引起的，比起数据相关来，他会使流水线丧失更多的性能。
7. 向量机中对向量的各种运算可以采用的加工方式（149页）答：向量机中对向量的各种运算可以采用不同的加工方式，但比较有效的加工方式应是尽量避免出现数据相关和尽量减少对向量功能的转换。
一种普通加工方式称为横向加工，它是按向量顺序计算的。
另外一种加工方式称为垂直加工，即它是先纵向加工所有B和C向量中元素对的相加操作。
湖南大学计算机体系结构期末复习题(含答案)
1.从执行程序的角度看，并行性等级从低到高分为那几级？从执行程序的角度看，并行性等级从低到高可分为：（1）指令内部并行：单条指令中各微操作之间的并行。
（2）指令级并行（Instruction Level Parallelism，ILP）：并行执行两条或两条以上的指令。
（3）线程级并行（Thread Level Parallelism，TLP）：并行执行两个或两个以上的线程，通常是以一个进程内派生的多个线程为调度单位。
（4）任务级或过程级并行：并行执行两个或两个以上的过程或任务（程序段），以子程序或进程为调度单元。
（5）作业或程序级并行：并行执行两个或两个以上的作业或程序。
2.计算机中提高并行性的技术途径有哪三种？（1）时间重叠。
多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。
（2）资源重复。
通过重复设置资源，尤其是硬件资源，大幅度提高计算机系统的性能。
（3）资源共享。
这是一种软件方法，它使多个任务按一定时间顺序轮流使用同一套硬件设备3.从当前计算机技术来看，CISC结构有什么缺点？（1）CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。
（2）CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机系统结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。
（3）CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。
（4）CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。
（5）在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机系统结构技术来提高系统的性能。
4.根据Amdahl定律，系统加速比有哪两个因素决定？系统加速比依赖于两个因素：（1）可改进比例：可改进部分在原系统计算时间中所占的比例。
（2）部件加速比：可改进部分改进以后的性能提高。
5.从处理数据角度，并行性等级由低到高分为哪几级？从处理数据的角度来看，并行性等级从低到高可分为：（1）字串位串：每次只对一个字的一位进行处理。
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 )。
计算机体系结构期末考试知识点与答案
体系结构复习重点、doc1、冯、诺依蔓计算机得特点答:冯·若依曼计算机得主要特点如下:存储程序方式。
指令与数据都就是以字得方式存放在同一个存储器中,没有区别,由机器状态来确定从存储器读出得字就是指令或数据。
指令串行执行,并由控制器集中加以控制、单元定长得一维线性空间得存储器使用低级机器语言,数据以二进制形式表示。
单处理机结构,以运算器作为中心。
其实,她最大得特点就就是简单易操作。
2、 T(C)＝<K*K',D*D',W*W'>所描述得三个层次(8页)答:3个层次为控制器、算术逻辑部件、基本逻辑部件3、计算机系统结构得分类(5页)4、计算机系统中得数据表示(38页)5、指令系统设计得原则答:指令系统得设计原则就是,应特别注意如何支持编译系统能高效、简易地将源程序翻译成目标代码。
首先就是正交性:又称分离原则或互不相干原则。
即指令中各个有不同含义得字段之间,在编码时应互相独立、互不相关。
规整性:对相似得操作数做出相同得规定。
可扩充性:要保留一定余量得操作码空间,为以后得扩展所用。
对称性:为了使编译能更加方便,通常希望操作具有对称性。
6、流水操作中得相关答:流水操作过程中会出现一下得3个相关:资源或结构相关、数据相关、与控制相关。
资源相关就是指当有多条指令进入流水线后在同一机器周期内争用同一功能部件所发生得冲突。
数据相关:这就是由于流水线中得各条指令得重叠操作使得原来对操作数得访问顺序发生了变化,从而导致了数据相关得冲突。
控制相关主要就是转移指令引起得,比起数据相关来,她会使流水线丧失更多得性能。
7、向量机中对向量得各种运算可以采用得加工方式(149页)答:向量机中对向量得各种运算可以采用不同得加工方式,但比较有效得加工方式应就是尽量避免出现数据相关与尽量减少对向量功能得转换。
一种普通加工方式称为横向加工,它就是按向量顺序计算得。
另外一种加工方式称为垂直加工,即它就是先纵向加工所有B与C向量中元素对得相加操作。
计算机组成与结构期末考试复习题及参考答案-高起本
《计算机组成与结构》复习题一、选择题1．按照冯.诺依曼提出的计算机结构，下列不属于计算机组成部件的是( )。
A. 操作系统B.控制器C. 运算器D. 存储器2．ALU的功能是( )。
A.存储数据和指令B.进行算术和逻辑运算C.只能进行算术运算D.控制计算机各部件完成执行过程3．下列对于IEEE754标准描述错误的是( )。
A. IEEE754是计算机浮点数标准B. IEEE754标准有数符、阶码和尾数三部分构成C. IEEE754标准分为32位浮点数和64位浮点数格式D. IEEE754是计算机整数标准4．定点补码加法运算中，下列( )表明运算结果必然发生了溢出。
A.双符号位相同B.双符号位不同C.异号数相加D.同号数相加5．和外存储器相比，内存储器的特点是( )。
A．容量大、速度快、成本低 B．容量大、速度慢、成本高C．容量小、速度快、成本高 D．容量小、速度快、成本低6.下列存储器中，存储速度最慢的是( )。
A.寄存器B. cacheC. SRAMD. 硬盘7.下列存储器中，属于易失性存储器的是( )。
A. E2PROMB. ROMC. RAMD. CDROM8.下列关于半导体存储器的描述错误的是( )。
A. SRAM称为静态随机存储器B. DRAM称为静态随机存储器C. DRAM称为动态随机存储器D. DRAM需要刷新操作以保持数据9.相联存储器是指按( )进行寻址的存储器。
A．地址指定方式 B．堆栈存取方式C．内容指定方式 D．地址指定方式与堆栈存取方式结合10．Cache和主存组成的存储层次中，由( )完成地址转换。
A.操作系统B.CPUC.相联存储器D.内存11.中央处理器（CPU）包含( )。
A．运算器 B．控制器C．运算器、控制器和cache D．运算器、控制器和主存储器12.下列对于寻址方式错误的是( )。
A. 基址寻址将基址寄存器的内容与指令中的偏移量相加得到操作数有效地址B. 只有数据才能利用寻址方式进行寻址，指令不可以C. 操作数可以在寄存器中也可以在内存中D. 间接寻址中操作数在内存中13. CPU中用于存放当前正在执行的指令的寄存器是( )。
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体系结构复习重点.doc1.冯.诺依蔓计算机的特点答：冯·若依曼计算机的主要特点如下：存储程序方式。
指令和数据都是以字的方式存放在同一个存储器中，没有区别，由机器状态来确定从存储器读出的字是指令或数据。
指令串行执行，并由控制器集中加以控制、单元定长的一维线性空间的存储器使用低级机器语言，数据以二进制形式表示。
单处理机结构，以运算器作为中心。
其实，他最大的特点就是简单易操作。
2. T（C）＝<K*K',D*D',W*W'>所描述的三个层次（8页）答：3个层次为控制器、算术逻辑部件、基本逻辑部件3. 计算机系统结构的分类（5页）4. 计算机系统中的数据表示（38页）5. 指令系统设计的原则答：指令系统的设计原则是，应特别注意如何支持编译系统能高效、简易地将源程序翻译成目标代码。
首先是正交性：又称分离原则或互不相干原则。
即指令中各个有不同含义的字段之间，在编码时应互相独立、互不相关。
规整性：对相似的操作数做出相同的规定。
可扩充性：要保留一定余量的操作码空间，为以后的扩展所用。
对称性：为了使编译能更加方便，通常希望操作具有对称性。
6. 流水操作中的相关答：流水操作过程中会出现一下的3个相关：资源或结构相关、数据相关、和控制相关。
资源相关是指当有多条指令进入流水线后在同一机器周期内争用同一功能部件所发生的冲突。
数据相关：这是由于流水线中的各条指令的重叠操作使得原来对操作数的访问顺序发生了变化，从而导致了数据相关的冲突。
控制相关主要是转移指令引起的，比起数据相关来，他会使流水线丧失更多的性能。
7. 向量机中对向量的各种运算可以采用的加工方式（149页）答：向量机中对向量的各种运算可以采用不同的加工方式，但比较有效的加工方式应是尽量避免出现数据相关和尽量减少对向量功能的转换。
一种普通加工方式称为横向加工，它是按向量顺序计算的。
另外一种加工方式称为垂直加工，即它是先纵向加工所有B和C向量中元素对的相加操作。
第三种方式称为纵横向加工，或称为分组加工。
8. 计算机程序的访存有两种局部性规律（165页）答：计算机程序有以下两种局部规律：时间局部性：如果一个存储项被访问，则该项可能会很快再次被访问、空间局部性：如果一个存储项被访问，则该项及其临近的项也可能很快被访问。
9.开发计算机系统并行性的开发策略.（233页）答：开发计算机系统并行性，一般是采用资源重复、时间重叠、和资源共享这三种方法。
资源重复是通过使用多功能部件，引入空间重复因素。
时间重叠是在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上互相错开，重叠地使用同一套部件的各个部分。
资源共享则主要是使用切换运行环境或应用软件手段让多个用户按时间片分时使用同一套或硬件资源，以提高资源的利用率和隐藏等待时间。
10. 自定义数据的表示形式（45页）答：自定义数据的表示形式有两种，即带标识符的数据表示和数据描述符表示。
带标识符数据表示要求对每一个数据都附加标识符。
其优点：简化了指令系统；易于对编程进行差错；能自动地进行数据类型变换；简化了编译；方便了程序调试。
数据描述符主要是用来描述复杂和多维结构数据类型，例如向量、矩阵、记录等，它与带标识符数据表示的不同之处如下：标识符要与每个数据相连，两者合存在一个存储器单元中，而描述符则和数据分开存放；要访问数据集中的元素时，必须先访问描述符，从而至少要增加一级寻址；描述符可看成是程序的一部分，而不是数据的一部分，因为它是专门用来描述要访问的数据特性。
11. RISC机的指令系统集结构是。
12. 流水线的工作阶段？（94页）答：流水线工作阶段可分为建立（充入），满载和排空三个阶段13. 多功能部件并行操作的约束条件（151页）答：多功能部件并行操作的约束条件是：不存在向量寄存器使用冲突；不存在功能部件使用冲突。
向量寄存器使用冲突是指并行工作的向量指令中的源向量或结果向量使用相同的兴亮寄存器。
功能部件使用冲突是指同一功能部件为多条并行工作向量指令所使用。
14. 存储系统分层（165页）答：对于存储器系统，高速，大容量和低成本这三个因素是相互矛盾的，存储器容量的增大也意味着速度的降低，根据这一规律，出现了层次的存储器实现方法。
存储器系统根据容量和工作速度分为若干个层次，因为速度较慢的存储介质成本较低，用其实现较低层次的存储器，而用少量的速度较高的存储器件时间速度较高的存储层次。
所以一般分成四个层次，最高层是寄存器，高速缓存，主存和外存。
15.SIMD是采用什么并行措施的阵列处理机。
（236页）答：SIMD主要采用的是资源重复的并行性措施的阵列处理及16. 指令系统集结构17. 顺序控制流改变的原因（88页）答：所谓控制流是指有关被处理的指令序列的执行顺序。
通常，指令执行的顺序是相继的，吓一跳要执行的指令地址，只需在当前的PC值上再加上当前指令所占用的字节数就可以获得，程序在执行中，若遇到以下的一些例外情况时，这种顺序的控制流将发生改变：一是转移指令，二是过程调用和返回，三是协同程序，四是中断和自陷。
18. 计算机系统结构的外特性（2页）答：通常所讲的计算机系统结构的外特性是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性，即由他们所看到的计算机的基本属性，这是机器语言程序员或编译程序生成系统为使其所编写，设计或生成的程序能在及其上正确运行所必需遵循的。
关于计算机系统结构的外特性，比较一致的看法认为应包括以下几方面：1，指令系统：反映了机器指令的类型和形式以及指令间的排序和控制机构/2.数据表示：反映了能由硬件直接识别和处理的数据类型和指令。
3.操作数的寻址方式：反映了系统能寻址的最小单位，寻址方式和表示。
4.寄存器的构成定义：反映了通用寄存器和专用寄存器的数量，定义和使用方式5.中断机构和异常：表示中断的类型，分级和中断响应硬件功能以及异常6．存储体系和管理：包括主存储器，编址方式，最大可编制空间7．I/O设备的连接方式，处理机，存储器与I/O设备间的数据传递方式和格式，传递的数据量及传递操作结束表示及出错指示8.机器工作状态的定义和切换9.信息保护：包括保护方式及有关的硬件支持等19. 在对各种机器性能比较而进行性能规格化过程中，不论取哪一台机器作参考机，（ A ）均能保持比较结果的一致性。
（30页）A. 几何性能平均值B. 算术性能平均值C. 调和性能平均值D. 性能加速比20. 持续性能的表示采用的评估指标（30页）答：持续性能的表示常用算术平均，几何平均和调和平均三种平均值方法21. 计算机系统结构的分层寄存器---高速缓存---主存---外存22. RISC 采用交叉寄存器窗口技术的目的（71页）答：缩短CALL语句和RETURN语句的操作时间在RISC结构中非常重要，采用较大量寄存器以及交叉寄存器窗口技术就是为了达到这一目的。
在RISC结构中，为了减少过程调用中保存现象和建立新现场以及返回时恢复现场等辅助操作，通常将所有寄存器分成若干个组，成为寄存器窗口。
23. 影响线性流水线最大吞吐率的因素答：数据相关是影响线性流水线最大吞吐率的因素24. Cache 存储器引入的目的（167页）答：高速缓冲存储器是位于CPU和主存之间的高层存储子系统，采用高速缓存的主要目的是提高存储器的平均访问速度，从而是存储器的速度与CPU的速度相匹配。
25. 一个程序在CPU上运行所需的时间的公式？（26页）答：绝大多数计算机都是使用以固定速率运行的时钟，它的运行周期称为时钟周期，长以时间长短或运行速率来表示，一个程序在CPU上运行所需的时间T，可以用一下公示来表示：Tcpu=I*CPI*T(I :表示要执行程序中的指令总数，CPI表示执行每条指令所需的平均时钟周期数。
而T表示时钟周期的时间长度。
)26. 多维数组的自定义数据表示（45页）27. 平均码长最短的编码是（66页）答：霍夫曼编码28. RISC执行程序的速度比CISC 要快的原因（69页）答：一是简化了指令系统，指令条数较少，基本寻址方式少，指令格式少，指令字长一致；二是以寄存器-寄存器方式工作；除LOAD/STORE指令外，所有指令都在一个机器时钟周期内执行完成，并采用流水技术；四是使用较多的通用寄存器；五是为了提高指令执行速度，绝大部分采用硬连线控制实习那，不用或少用微程序实现；六是精心选择构成指令系统的指令，并采用软件手段，特别是优化编译技术，力求能高效地支持高级语言。
29. 虫孔寻径（287页）答：这种寻址方式由于最小的信息传输单位为位片，因此一旦中间结点的输出通道堵塞而不得不存入缓冲区时，其所需的片缓冲区长度远小于包文缓冲区的长度30.输入输出数据不经过CPU内部寄存器的输入输出方式是什么（201页）答：这种方式是I/O处理机方式。
31.结构对称的静态互联网络（244页）答：静态互连网络的主要特征是在处理器间有单向或双向的固定通路。
有两种类型的静态网络，分别是全互连网络和有限互连网络。
全互连网络有被称为结构对称的静态互连网络。
在一个全互连网络中，每个结点与网络中的所有其他结点相连。
全互连网络保证消息能从任何源结点到任何目的结点的快速传递（只需经过一条链路）。
32. 互连函数的实际应用（252页）课后练习题332页33. 多处理机的Cache一致性问题（273页）答：多处理机的Cache的一致性问题是垂直一致性以及水平一致性问题垂直一致性指的是Cache与主存之间的一致性水平一致性指的是Cache之间的一致性34. 指令的顺序执行方式（88页）答：所谓控制流是指有关被处理的指令序列的执行顺序。
程序在执行中，若遇到以下的一些例外情况，这种顺序的控制流将发生改变。
转移指令，过程调用和返回，协同程序，中断和自陷35. 流水线的分类（94页）答：由于这种工作方式与工厂中的装配流水线相类似，因此称这种工作方式为流水线方式。
在流水技术中，一般有如下的一些特点：一条流水线通常由多个流水段组成；每个流水段有专门的功能部件对指令进行某种加工；个流水段所需的时间是一样的；流水线工作阶段可分为建立、满载和排空3个阶段；在理想情况下，当流水线充满后，每隔平均时间t将会有一个结果流出流水线按照不同的角度，流水线可有多种不同的分类方法1、按处理级别分类可分为操作部件级、指令级和处理机级。
2、按功能分类可分为单功能流水线和多功能流水线两种。
在单功能流水线中只能完成一种功能，多功能流水线则可完成多种功能。
3、按工作方式可分为静态流水线和动态流水线在静态流水线中，同一时间内它只能以一种功能以一种功能方式工作，它可以是但功能的，也可以是多功能的。
动态流水线必定是多功能流水线。
4、按连接方式分可分为线性流水线与非线性流水线。