北师大-计算机系统结构作业带答案
2022年东北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年东北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、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、"一次重叠"中消除"指令相关"最好的方法是( )。
A.不准修改指令B.设相关专用通路C.推后分析下条指令D.推后执行下条指令4、“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5、对机器语言程序员透明的是（）A.中断字B.主存地址寄存器C.通用寄存器D.条件码6、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。
A.计算机网络B.控制流计算机C.机群系统D.数据流计算机7、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8、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9、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10、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。
11、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12、IBM360/91对指令中断的处理方法是（）A.不精确断点法B.精确断点法C.指令复执法D.对流水线重新调度13、输入输出系统硬件的功能对（）是透明的。
计算机体系结构课后习题原版答案
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。
透明性：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。
计算机体系结构课后答案
计算机体系结构课后答案【篇一：计算机体系结构习题(含答案)】1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值rm=16，阶码基值re=2。
对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。
（1）最大尾数（8）最小正数（2）最小正尾数（9）最大负数（3）最小尾数（10）最小负数（4）最大负尾数（11）浮点零（5）最大阶码（12）表数精度（6）最小阶码（13）表数效率（7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数范围正数不小于1038，且正、负数对称。
尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。
(1) 设计这种浮点数的格式(2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。
3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ，其中，p是浮点数的尾数长度。
(1) 选择合适的舍入方法。
(2) 确定警戒位位数。
(3) 计算在正数区的误差范围。
4．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符，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符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到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？5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。
(1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。
6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字段的长度均为6位。
东北师范笔记本系统结构16秋在线作业1
计算机系统结构16秋在线作业1一、单选题（共 15 道试题，共 45 分。
）1. 虚拟存储器地址映象方式选择时应考虑()。
. 页面命中率高. 便于主存管理. 实页冲突概率高. 实存页面争用率低正确答案：2. 在提高PU性能的问题上，从系统结构角度，可以()。
. 提高时钟频率. 减少程序指令条数. 减少每条指令的时钟周期数. 减少程序指令条数和减少每条指令的时钟周期数正确答案：3. 程序控制传送方式的主要特点是()。
. 对PU利用率高. 有利于外设的速度提高. 接口电路较简单. 有利于解放PU正确答案：4. 多处理机的各自独立型操作系统()。
. 适合于紧耦合多处理机. 要求管理程序不必是可再入的. 工作负荷较平衡. 有较高的可靠性正确答案：5. 在ILLI IV阵列处理机中，任意两个处理单元之间通信的最短距离是()。
. 8. 7. 16. 3正确答案：6. 非专用总线控制方式，可以用软件动态改变优先序的有()。
. 串行链接. 串行链接和定时查询. 定时查询和独立请求. 串行链接和独立请求正确答案：7. 对汇编语言程序员透明的是()。
. I/O方式中的M访问方式. 浮点运算. 程序性中断. 存取操作数正确答案：8. 多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则()。
. 可以并行执行. 不可能并行. 必须并行执行. 任何情况均可交换串行正确答案：9. 在计算机系统设计中，比较好的方法是()。
. 从下向上设计. 从上向下设计. 从两头向中间设计. 从中间开始向上、向下设计正确答案：10. 尾数下溢处理中，硬件量最大最复杂的是()。
. 截断法. 舍入法. 恒置“1”法. 查表舍入法正确答案：11. 在IM370系统中，中断响应优先级级别最低的中断类型是()。
. I/O中断. 外中断. 重新启动中断. 机器校验中断正确答案：12. 在具有加、乘法双功能的静态流水线中，功能切换时间是在()。
. 前一个功能的第一个任务进入流水线后. 前一个功能的第一个任务流出流水线后. 前一功能的最后一个任务进入流水线后. 前一功能的最后一个任务流出流水线后正确答案：13. 浮点数的精度主要由()决定。
北京师范大学网络作业计算机组成原理.二带答案
答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下答案在下1、存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？第一层：通用寄存器堆第二层：指令与数据缓冲栈第三层：高速缓冲存储器第四层：主储存器（DRAM）第五层：联机外部储存器（硬磁盘机）第六层：脱机外部储存器（磁带、光盘存储器等）这就是存储器的层次结构~~~ 主要体现在访问速度~~~①设置多个存储器并且使他们并行工作。
本质：增添瓶颈部件数目，使它们并行工作，从而减缓固定瓶颈。
②采用多级存储系统，特别是Cache技术，这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。
本质：把瓶颈部件分为多个流水线部件，加大操作时间的重叠、提高速度，从而减缓固定瓶颈。
③ 在微处理机内部设置各种缓冲存储器，以减轻对存储器存取的压力。
增加CPU中寄存器的数量，也可大大缓解对存储器的压力。
本质：缓冲技术，用于减缓暂时性瓶颈。
2、说明存取周期和存取时间的区别？现代计算机是以内存为中心运行的，内存性能的好坏直接影响整个计算机系统的处理能力。
平时所说的内存速度是指它的的存取速度，一般用存储器存取时间和存储周期来表示。
存储器存取时间（memory access time）又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
存储周期（memory cycle time)指连续启动两次独立的存储器操作（例如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。
通常，存储周期略大于存取时间，其差别与主存器的物理实现细节有关3、什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？存储器带宽（memory bandwidth）：单位时间里存储器所存取的信息量体现数据传输速率技术指标（位/秒，字节/秒）带宽＝（总线频率×数据位宽）÷8位宽32 频率1000000000/200＝50000000＝50MHZ那么带宽＝32×50/8＝2004、什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法？1.刷新：即更新现有页面在上网时刷新就会更新网页刷新桌面就会是桌面图标恢复到整齐的状态，也就是更新桌面2.为什么要刷新：加快系统反应任意地方粘贴类似图表或文件（没有选择自动排序），粘贴好后看见有重合或凌乱的样子，刷新一下，就可以看见图表和文件变的有次序（通熟说：让桌面变干净点）！部分注册表的项的设置更改了以后，在桌面上刷新一下就就可以生效。
计算机系统结构作业答案
计算机系统结构计算机系统结构作业1第1章计算机系统结构的基本概念一、解释下列术语：计算机系统结构；计算机组成；计算机实现；透明性；系列机；软件兼容；兼容机；模拟；仿真；虚拟机；宿主机；Amdahl定律；CPI；MIPS；MFLOPS。
【答案】计算机系统结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
系统结构定义为由程序设计者所看到的一个计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性，这里的程序设计者所看到的计算机属性是指为机器语言或编译程序设计者所看到的计算机属性，是硬件子系统的概念性结构及其功能特性，它是计算机系统的软、硬件的界面。
计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现，包括机器内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
计算机实现是指计算机组成的物理实现。
透明性：在计算机技术中，一种本来是存在的事物或属性，但从某种角度看似乎不存在，成为透明性现象。
所谓系列机是指在一个厂家内生产的具有相同的系统结构，但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。
不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机称为兼容机。
软件兼容：在新的计算机系统出台后，原先已开发的软件仍能继续在升档换代的新型号机器上使用，这就是软件兼容。
系列机方法能够在具有相同系统结构的各种机器之间实现软件移植，为了实现软件在不同系统结构的机器之间的相互移植，可以采用模拟和仿真。
模拟方法是指用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令系统。
仿真是指用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法。
虚拟机是被模拟的机器；宿主机是进行模拟的机器。
Amdahl 定律：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。
Fe=（改进前可改进部分占用的时间）/（改进前整个任务的执行时间） Se=（改进前可改进部分的执行时间）/（改进后改进部分的执行时间） 则，改进后整个系统加速比为ee e n S F F s /)1(1+-=。
计算机系统结构（课后习题答案）[整理文档]
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第一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。
《计算机系统结构》及参考答案
《计算机系统结构》练习题一一、单项选择题1。
页式虚拟存储器得地址变换对于 D 就是透明得、ﻩＡ、操作系统设计者ﻩﻩＢ、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,属于自愿中断得就是Ｃ、ﻩＡ、外部中断B、 I/Ｏ中断ﻩC、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 、A、选择通道或字节多路通道ﻩB、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ﻩﻩＤ、任意一种通道4、页式虚拟存储器页表得作用就是Ａ、ﻩA、反映虚页在主存得存储情况Ｂ、仅反映虚页就是否调入主存Ｃ、反映主存实页与Cache得对应关系D、反映虚页在辅存得存储情况5.软件与硬件得功能在逻辑上就是Ｃ得、Ａ、固件优于软件ﻩﻩB、不等价C、等价ﻩﻩﻩD、软件优于固件６、计算机中最优化得操作码编码方法就是 D 、ﻩD、哈夫曼编码A、ＢCD码ﻩﻩﻩB、AＳCＩＩ码C、扩展操作码ﻩﻩﻩ7、从计算机系统执行程序得角度瞧,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ﻫC。
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,操作系统机器级得直接上层就是Ｄ、Ａ．传统机器级ﻩＢ。
高级语言机器C.应用语言机器级ﻩＤ.汇编语言机器级9、全相联地址映像就是指Ａ、Ａ、任何虚页都可装入主存中任何实页得位置B、一个虚页只装进固定得主存实页位置ﻩC、组之间就是固定得,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,组内就是固定装入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ﻩB。
向前兼容，并向下兼容C.向后兼容，力争向上兼容ﻩD．向后兼容,力争向下兼容11。
设有１6个处理单元得并行处理机系统，采用共享主存得方式、若同时存取１6个数据, 为避免存储器访问冲突，共享主存得多体数量应该为 C 才合理、ﻩA、15ﻩﻩﻩﻩＢ、1６ﻩC、１７ﻩﻩD、1912、软件兼容得根本特征就是Ｃ、A、向前兼容ﻩﻩＢ、向后兼容C、向上兼容ﻩD、向下兼容ﻩ１3、在下列机器中，能够实现软件兼容得机器就是Ｂ、A、完全不同种类得机型ﻩB、系统结构相同得机器ﻩﻩC、宿主机与目标机ﻩD、虚拟机ﻩ14。
北师大-计算机系统结构作业带答案
北师大-计算机系统结构作业带答案
《计算机系统结构》作业（一）（1、2、3章）带答案
本课程作业由两部分组成。
第一部分为“客观题部分”，由5个选择题组成，每题2分，共10分。
第二部分为“主观题部分”，由简答题组成，共20分。
作业总分30分，将作为平时成绩记入课程总成绩。
客观题部分：
一、选择题（每题2分，共5题）
1. 下列浮点数舍入处理方法中，最容易实现的是（ D ）。
A. 恒舍法，
B. 恒置法，
C.下舍上入法，
D. 查表法
2. 下列不属于指令操作码表示方法的是（C ）。
A. 固定长度操作码，
B. Huffman编码，
C. 算数编码，
D. 扩展编码
3. 在其他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。
A. Amdahl定律，
B. 流水线，
C. 指令集，
D. 体系结构。
《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。
计算机系统结构参考答案
《计算机系统结构》习题解答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-=1.15 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。
(1)用硬件组方法，已知Se=40，Fe=0.7，解出Sn=40/12.7≈3.1496（两种方法得到的相同性能） (2)用软件组方法，已知Se=20，Sn=40/12.7，解出Fe=27.3/38≈0.7184（第二种方法的百分比） (3)结论：软件组方法更好。
因为硬件组需要将Se 再提高100%（20→40），而软件组只需将Fe 再提高1.84%（0.7→0.7184）。
1.19 由各种指令条数可以得到总条数，以及各百分比，然后代公式计算。
∑===41510i iICIC(1)∑==⨯+⨯+⨯+⨯=⨯=4155.108.0215.0232.0245.01)(i i i ICIC CPI CPI(2)806.2555.1401055.1104010666≈=⨯⨯=⨯=CPI f MIPS(3)（秒）003876.040055.1106≈=⨯=MIPS ICT2.3（忽略P124倒1行 ～ P125第8行文字，以简化题意）已知2种浮点数，求性能指标。
此题关键是分析阶码、尾数各自的最大值、最小值。
原图为数据在内存中的格式，阶码的小数点在其右端，尾数的小数点在其左端，遵守规格化要求。
由于尾数均为原码，原码的绝对值与符号位无关，所以最大正数与最小负数的绝对值相同，可1-3章作业评阅说明1.作业应按时完成。
缺大题的作业暂不签字，也不记分，退回补做；2.解题要有主要过程，不能只写最终答数。
含作图内容的题目，图占1/2的分值。
作图形式应模仿教材中的例题，不能随意画（比如3.19题(4)问的实存状况图必须标示出应有的“*”号）；3.凡是计算题，得数应该是一个具体的数字，而不能只列一个算式；4.今后的作业都要注意格式规范，考试更是如此。
计算机系统结构第1章部分习题参考答案
第1章部分习题参考答案1.1 解释下列术语⏹翻译：先用转换程序将上一级机器级上的程序整个地变换成下一级机器级上可运行的等效程序，然后再在下一级机器级上去实现的技术。
⏹解释：在下一级机器级上用它的一串语句或指令来仿真上一级机器级上的一条语句或指令的功能，通过对上一级机器语言程序中的每条语句或指令逐条解释来实现的技术。
⏹层次结构：将计算机系统由上往下依次划分为应用语言机器级、高级语言机器级、汇编语言机器级、操作系统机器级、传统机器级和微程序机器级。
对于一个具体的计算机系统，层次的多少会有所不同。
⏹计算机系统结构：传统机器级的程序员所看到计算机的基本属性，即计算机的概念性结构和功能特性。
简称为计算机的外特性。
⏹计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，也常称为计算机组织。
该组织包括机器级内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。
它包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度、速度和信号，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，电源、冷却、装配等技术。
⏹透明性：本来存在的事物或属性，但从某个角度看似乎不存在，称为透明性现象。
⏹固件：是一种具有软件功能的硬件。
如将软件固化在ROM中，就是一种固件。
⏹由上往下设计：先考虑如何满足应用要求，确定好面对使用者那级机器应有什么基本功能和特性，然后再逐级往下设计，每级都考虑怎样优化上一级实现。
这种方法适合于专用机设计。
⏹由下往上设计：根据现有的部件，并参照或吸收已有各种机器的特点，先设计出微程序机器级（如果采用微程序控制）及传统机器级，然后再为不同应用配置多种操作系统和编译系统软件，采用合适的算法来满足相应的应用。
这是20世纪60-70年代前常用的通用机设计思路。
⏹系列机：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的机器。
⏹软件兼容：同一软件可以不加修改地运行于系统结构相同的不同档次的机器上，而且它们所获得的结果一样，差别只是运行时间不同。
20春北京师范大学期末综合测验考核计算机系统结构题库复习参考答案
Ｉ是这个程序所需执行的总的指令条数； CPI(Cycles Per Instruction)是每条指令执行的平均周期数； Ｔ是一个周期的时间长度。 硬件方面： 采用硬布线控制逻辑 减少指令和寻址方式的种类 使用固定的指令格式 采用 LOAD/STORE 结构 指令执行过程中设置多级流水线等 软件方面： 十分强调优化编译技术的作用。 12. RISC 的关键技术 延时转移技术；指令取消技术；重叠寄存器窗口技术；指令流调整技术；以硬件为主固 件为辅。
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北京师范大学
终结性考核 参考资料
百年教育职业培训中心 编制
0521《计算机系统结构》2020 年 6-7 月期末考试指导
一、考试说明
（一）说明： 考试为闭卷，试卷满分为 100 分，考试时间 90 分钟。 （二）题型及各题型所占分数和相应的答题技巧 1．单项选择题
答案找我：https:/// 百年教育职业培训中心：/
间接寻址方式与变址寻址方式。 8. 定位方式 ➢ 直接定位方式：在程序装入主存储器之前，程序中的指令和数据的主存物理就已经确
定了的称为直接定位方式。 ➢ 静态定位：在程序装入主存储器的过程中随即进行地址变换，确定指令和数据的主存
• 恒置法虽有少量的积累误差，且损失一位精度，但由于实现很容易，普遍在小型微型 机中使用。
• R*舍入法是唯一积累误差能达到完全平衡的舍入方法，但由于实现非常复杂，仅在少 数对误差要求非常高的机器中采用。
• 下舍上入法只有少量积累误差，且精度比较高，但实现很复杂，用于软件实现的算法 中。
• 查表法实现比较容易，积累误差很小，且可以通过改变 ROM 或 PLA 中的内容来修正 积累误差，是一种很有前途的舍入方法。
计算机体系结构作业答案(高性能)
7. 试讨论冯·诺伊曼结构的主要特点。 a） 查阅资料，分别给出一款 Intel、AMD、IBM 商业处理器的峰值性能和访存带宽。 b） 分析这 3 种处理器的访存带宽和存储层次参数（一级 cache 大小和延迟、二级 cache 大 小和延迟等）之间的关系。
8. 在一台个人计算机上（如 Pentium-4、Core、Opteron 的 CPU） a） 查阅相关资料，给出该机器的浮点运算峰值。
4
解：
传输门的结构 许多数字电路设计都是以库单元为基本单位， 这些库单元将传统的晶体管电路设计 “封 装”起来，只提供数字电路设计者所关心的时序、面积、功耗等信息。正是这种“封装” ， 促进了数字电路 EDA 工具的发展， 解放了电路设计人员的生产力， 极大丰富电子芯片种类和 数量。 本题深入到库单元内部的电路结构，讨论数字电路设计者所看到的某触发器建立时间、 保持时间和 CLKQ 时间等时序的形成原因。 数字电路设计者看到的“封装”后的触发器如下图所示
2
第二讲：二进制与逻辑电路
9. 定点数的表示 a） 分别给出 64 位定点原码和补码表示的数的范围。 解：[-2 , 2 -1] b） 在 32 位定点补码表示中，0x80000000 表示什么数？ 解：-2
31 63 63
10. 浮点数的表示 a） 把单精度数转化为十进制数：0x7ff0000, 0xbe400000, 0xff800000 解 ： 0x7ff0000=0,0000 1111,111 1111 0000 0000 0000 0000=(1.1111111)2*2 3.8368135610839464260099560574934e-34 0xbe400000=1,0111 1100,100 0000 0000 0000 0000=-(1.1)2*2 0xff800000=1,1111 1111,000 0000 0000 0000 0000=-∞ b） 把双精度数转化为十进制数：0x4035000000000000, 0x8008000000000000 解 ： 0x4035000000000000=0,10000000011,0101000000000000000000000000000000000000 000000000000=(1.0101)2*2 0x8008000000000000 =
计算机系统结构习题答案
计算机系统结构习题答案计算机系统结构是计算机科学与技术领域中的一个重要分支，它涉及到计算机硬件的设计和实现，以及与软件的交互。
以下是一些常见的计算机系统结构习题及其答案。
1. 指令集架构（ISA）是什么？答案：指令集架构（ISA）是计算机体系结构中定义计算机硬件能执行的指令类型和操作方式的规范。
它包括指令的格式、操作数类型、寻址模式、寄存器组织等。
2. 流水线技术是如何提高计算机处理速度的？答案：流水线技术通过将指令执行过程分解为多个阶段，使得多个指令可以同时在不同的阶段执行，从而减少了每条指令的执行时间，提高了计算机的处理速度。
3. 什么是缓存一致性问题？答案：缓存一致性问题是指在多处理器系统中，每个处理器可能有自己的缓存，当多个处理器访问同一数据时，如果缓存数据不一致，就会产生一致性问题。
解决这个问题通常需要使用缓存一致性协议。
4. 虚拟内存是如何工作的？答案：虚拟内存是一种内存管理技术，它允许计算机使用磁盘空间作为内存的一部分。
操作系统将物理内存和磁盘空间映射，使得应用程序可以访问比物理内存更大的地址空间。
当物理内存不足时，操作系统会将不常用的数据从内存转移到磁盘，释放内存给其他程序使用。
5. 解释冯·诺伊曼结构和哈佛结构的区别。
答案：冯·诺伊曼结构是一种计算机组织方式，其中程序指令和数据使用相同的总线和存储器。
哈佛结构则将指令存储器和数据存储器分开，允许同时访问指令和数据，提高了执行效率。
6. 什么是超标量处理器？答案：超标量处理器是一种设计，允许同时执行多条指令。
这种处理器通常具有多个执行单元，可以同时处理多条指令的不同部分，从而提高性能。
7. RISC和CISC的区别是什么？答案：RISC（精简指令集计算机）使用简单、统一的指令集，每条指令执行时间短，适合流水线处理。
CISC（复杂指令集计算机）则包含更多的指令，每条指令可以执行更复杂的操作，但执行时间较长，流水线效率较低。
计算机系统结构练习册答案(21页)
计算机系统结构练习册答案习题一一、解释下列术语1.计算机系统结构：是指计算机系统多级层次结构中传统机器级的结构，它是软件和硬件/固件的主要交界面，是让编制的机器语言程序、汇编语言程序以及将高级语言源程序编译生成的机器语言目标程序在机器上正确运行所应看到的计算机属性。
计算机系统结构是与汇编语言程序或机器语言程序所能实现的功能，要用到的数据类型、寻址方式、指令系统、I/O结构等密切相关的。
2.计算机组成：是计算机系统结构的逻辑实现,包括机器级内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
它与指令和编程等没有直接关系，主要是看硬件系统在逻辑上是如何组织的。
也即它着眼于机器级内各事件的排序方式与控制机构、各部分的功能及各部件之间的联系。
3.计算机实现：计算机实现指的是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，器件、模块、插件、底板的划分与连接，专用器件的设计，微组装技术，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。
它着眼于器件技术和微组装技术。
器件技术在实现技术中起着主导作用。
它直接影响到系统的速度和价格。
4.透明性：指的是在计算机中，客观存在的事物或属性从某个角度看不到，则称这些事物或属性对计算机是透明的。
5.并行性：并行性是指问题中具有可同时进行运算和操作的特性。
只要在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或性质不同的工作，它们在时间上相互重叠，则都体现了并行性。
6.同时性：两个或多个事件在同一时刻发生则属于同时性（Simultaneity）。
7.并发性：两个或多个事件在同一时间间隔内发生则属于并发性(Concurrency)。
8.软件兼容：由于系列内各档机器从程序设计者看都具有相同的机器属性，因此按这个属性编制的机器语言程序以及编译程序都能不加修改地通用于各档机器。
我们称这种情况下的各档机器是软件兼容的。
系列机的区别仅在于运行所需时间不同。
9.模拟：模拟(Simulation)：用机器语言程序解释另一机器的机器指令实现软件移植的方法称为模拟。
2021年东北师范计算机系统结构秋在线作业
计算机系统结构秋在线作业2一、单选题（共 15 道试题, 共 45 分。
）1. 在IM370机器中止系统中, 分配给中止处理软件功效应该是()。
. 保留程序状态字. 保留通用寄存器. 转向中止处理程序总入口. 保留程序断点地址正确答案:2. 多处理机中不会引发h不一致是()。
. 共享可写数据. 共享只读数据. 进程在处理机之间产生迁移. I/O传输正确答案:3. 利用SIM互连网络, 实现8个部件之间点对点通信, 可用()。
. 单级. 两级. 三级. 四功效交换单元正确答案:4. 8个节点3维立方体单级互连网络, 互连函数种类为()。
. 3种. 4种. 8种. 1种正确答案:5. 发展并行处理形成份布处理系统所用路径是()。
. 资源反复. 提升主频. 资源共享. 时间重合正确答案:6. 多级PM2I网络又叫做()。
. 全排列网络. Omg网络. 数据交换网络. 移数网络正确答案:7. 在SIM计算机中各处理单元必需()。
. 以异步方法在同一时间内实施相同指令. 以同时方法在同一时间内实施相同指令. 以同时方法在同一时间内实施不一样指令. 以异步方法在同一时间内实施不一样指令正确答案:8. 页式虚拟存放器页面由小增大时, 命中率改变将会是()。
. 单调上升. 先上升后下降. 单调下降. 先下降后上升正确答案:9. 重合控制方法()。
. 不影响PU结构. PU成本低. 可提升吞吐率. 可缩短一条指令实施时间正确答案:10. 在计算机系统多级层次结构中, 单条指令功效最强一级是()。
. 应用语言级. 操作系统级. 机器语言级. 微程序级正确答案:11. 静态数据流计算机最突出特点是()。
. 数据流令牌无标号. 需要程序计数器来实现. 令牌带上标号. 同时由门寄存器来实现正确答案:12. 中止响应次序在同时发生多个不一样中止类中止请求时, 中止响应由()决定。
. 全由PU控制. 用户不能控制. 用户能够控制. 由硬件决定正确答案:13. 在计算机系统多级层次结构中, 机器级由低到高, 相对次序正确是()。
计算机系统结构练习题及答案
计算机系统结构练习题及答案第一章计算机系统结构的基本概念(一)单项选择题(在下列每小题的四个备选答案中，只有一个答案是正确的)1. 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――高级语言机器级答案:B难度:1初级、中级适于级别: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。
.A. 编译程序解释 B. 汇编程序解释C. 编译程序翻译D. 汇编程序翻译答案:D难度:1适于级别:初级、中级3. 直接执行微指令的是___。
A. 汇编程序B. 编译程序C. 硬件D. 微指令程序答案: C难度:1适于级别:初级、中级4. 对系统程序员不透明的应当是___。
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. 虚拟存贮器答案: D难度:1适于级别:初级、中级5. 对应用程序员不透明的是___。
A. 先行进位链B. 乘法器C. 指令缓冲器D. 条件码寄存器答案:D难度:1适于级别:初级、中级。
6. 对机器语言程序员透明的是___A. 中断字B. 主存地址寄存器C. 通用寄存器D. 条件码答案:B难度:1适于级别:初级7. 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. 数据表示答案: A难度:1适于级别:初级、中级8. 对计算机系统结构透明的是___。
A. 字符行运算指令B. 是否使用通道型I/O处理机C. 虚拟存贮器D. VLSI技术答案:D难度:1适于级别:初级、中级和高级9. 对汇编语言程序员透明的是___。
A. I/0方式中的DMA访间方式B. 浮点数据表示C. 访问方式保护D. 程序性中断答案:A难度:1适于级别:初级、中级和高级。
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《计算机系统结构》作业（一）（1、2、3章）带答案
本课程作业由两部分组成。
第一部分为“客观题部分”，由5个选择题组成，每题2分，共10分。
第二部分为“主观题部分”，由简答题组成，共20分。
作业总分30分，将作为平时成绩记入课程总成绩。
客观题部分：
一、选择题（每题2分，共5题）
1. 下列浮点数舍入处理方法中，最容易实现的是（ D ）。
A. 恒舍法，
B. 恒置法，
C.下舍上入法，
D. 查表法
2. 下列不属于指令操作码表示方法的是（C ）。
A. 固定长度操作码，
B. Huffman编码，
C. 算数编码，
D. 扩展编码
3. 在其他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。
A. Amdahl定律，
B. 流水线，
C. 指令集，
D. 体系结构
4. 我们常说的32位处理器是指处理器的（A ）是32位的。
A. 数据总线，
B. 控制总线，
C. 地址总线，
D. 所有的总线
5.下列信息不包括在虚拟存储器地址中的是（A ）。
A. 实页号，
B. 用户号，
C. 虚页号，
D. 页内偏移
主观题部分：
一、简答题（每题5分，共4题）
1、简述CISC结构计算机的缺点。
答：1、在CISC结构的指令系统中，各种指令使用频率相差悬殊。
据统计，有20％的指令使用频率最大，占运行时间的80％。
也就是说，有80％的指令在20％的运行时间内才会用到；
2、CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机体系结构的复杂性，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；
2、解释访问的局部性原理。
答：程序往往重复使用它刚刚使用过的数据与指令。
实验表明，一个程序用90%的执行时间去执行仅占10%的程序代码。
局部型的实质是：根据程序的最近情况，可以较精确地预测出最近的将来将要用到那些指令和数据。
局部性分时间上的局部性和空间上的局部性两种。
时间上的局部性是指最近访问过的代码是不久将被访问的代码。
空间上的局部性是指那些地址上相邻近的代码可能会被一起访问。
3、简述浮点数要进行舍入处理的原因。
答：浮点数要进行舍入处理的原因是：由于任何一种浮点数表示方式的尾数字长总是有限的，因此，可能发生两个问题：一是把日常使用的十进制实数转化为计算机内部的浮点数时，其有效位长度可能超过给定的尾数字长，这时必须舍去多余的部分；二是两个规格化浮点数的加减乘除运算结果，其尾数长度可能超过给定的尾数字长。
4、简述存储系统的定义。
答：两个或两个以上速度、容量、价格各不相同的存储器用硬件、软件或软件与硬件结合的方法连接起来成为一个系统。
这个系统对应用程序员透明，并且，从应用程序员看它是一个存储器，这个存储器的速度接近速度最快的那个存储器，存储容量与容量最大的那个存储器
相等或接近，单位容量的价格接近最便宜的那个存储器。