计算机体系结构期末考试试题及答案23948知识讲解

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计算机系统结构题库与答案

计算机系统结构题库与答案计算机系统结构是计算机科学与技术领域的一个重要分支，它涉及计算机硬件和软件的相互关系和结构。

本题库涵盖了计算机系统结构的基本概念、组成原理和设计方法等内容，适用于相关课程的学习和复习。

一、选择题1. 计算机系统结构的定义是什么？A. 计算机硬件和软件的相互关系和结构B. 计算机硬件的组成和功能C. 计算机软件的组成和功能D. 计算机网络的组成和功能答案：A2. 下列哪个是计算机系统结构的基本组成要素？A. 中央处理器（CPU）B. 存储器C. 输入输出设备D. 计算机网络答案：A3. 冯·诺伊曼结构是计算机系统结构的一种，它的主要特点是什么？A. 存储程序和程序控制B. 并行处理C. 分布式计算D. 虚拟化技术答案：A4. 计算机的指令集分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC），下列哪个描述是正确的？A. CISC指令集的指令较复杂，但执行速度慢B. RISC指令集的指令较简单，但执行速度慢C. CISC指令集的指令较简单，但执行速度快D. RISC指令集的指令较复杂，但执行速度快答案：B5. 直接映射存储器管理方式的特点是什么？A. 内存空间利用率高B. 内存访问速度快C. 内存碎片问题严重D. 支持虚拟内存答案：A二、填空题1. 计算机系统结构的定义是研究计算机硬件和______的相互关系和结构。

答案：软件2. 冯·诺伊曼结构是一种______结构，它的主要特点是有单独的存储器和______。

答案：存储程序；中央处理器（CPU）3. 精简指令集计算机（RISC）的指令______，这样可以提高指令的执行速度。

答案：简单4. 虚拟内存是计算机系统结构中的一种______技术，它可以扩展计算机的存储空间。

答案：存储管理5. 直接映射存储器管理方式是一种______方式，它的主要优点是内存空间利用率高。

答案：内存映射三、简答题1. 请简要描述冯·诺伊曼结构的主要特点。

计算机系统结构试题及答案

计算机系统结构试题及答案题目一：计算机体系结构的定义和作用1.1 什么是计算机体系结构？计算机体系结构是指计算机硬件和软件之间的关系，即计算机中各个组件之间的连接方式和组织结构。

它是计算机系统的基本结构，决定了计算机系统的性能、可靠性和可扩展性。

1.2 计算机体系结构的作用是什么？- 确定计算机系统的性能指标，如处理速度、存储容量、输入输出能力等。

- 建立了计算机硬件和软件之间的接口标准，使得不同厂商的计算机组件可以兼容互联。

- 提供了编程和开发的基础，使得软件开发人员可以根据体系结构设计程序。

- 为计算机系统的优化提供了依据，可以针对不同应用场景进行性能调优和资源分配。

题目二：计算机指令集的分类和特点2.1 计算机指令集的分类- 精简指令集（Reduced Instruction Set Computer，RISC）：指令集的指令数量少、长度相同且操作简单，便于流水线执行。

- 复杂指令集（Complex Instruction Set Computer，CISC）：指令集的指令数量多、长度不一且操作复杂，提供了更高层次的指令和功能。

2.2 计算机指令集的特点- 性能折中：RISC指令集追求指令简单高效，减少指令周期；CISC指令集追求完成更复杂的功能，减少指令数量。

- 硬件与软件的关系：RISC指令集更注重硬件设计，减少指令执行的硬件复杂度；CISC指令集更注重编译器的优化，减少指令编写的软件复杂度。

- 执行流水线：RISC指令集易于流水线操作，指令之间无数据依赖，提高指令执行速度；CISC指令集指令复杂度高，难以流水线操作，容易产生数据依赖和冲突。

题目三：冯·诺伊曼体系结构和哈佛体系结构3.1 冯·诺伊曼体系结构（Von Neumann Architecture）冯·诺伊曼体系结构由冯·诺伊曼于1945年提出，是现代计算机体系结构的基础。

其特点如下：- 存储程序：指令和数据都存储在同一存储器中，通过地址寻址来访问。

《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（WAR）类型的数据相关，执行指令x6=x1+x2；x6=x4*x5会引起（WAW）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。

计算机体系结构期末考试知识点与答案

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。

计算机体系结构复习题(有答案)

《体系结构复习题》一、选择题（15分）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2．对系统程序员不透明的是（）A.Cache 存储器B.系列几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3．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4．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5．堆栈型机器比通用寄存器型机器优越的是（）A.支持先进先出类接替算法的求解B.能更好地支持向量的运算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堆栈指令程序D.能优化存储器的空间利用率6．浮点数尾数基值 r m=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.1/647．在尾数下溢处理方法中，平均误差最大的是（）A.截断法B.舍入法C.恒置“1”法D.ROM 查表法8．ILLIAC Ⅳ是一种（）A.流水线处理机B.指令重叠处理机C.阵列处理机D.多处理机9．能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属（）A.MISDB.SIMDC.MIMDD.SISD10．非线性流水线是指（）A.一次运算中使用流水线中多个功能段B.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段C. 流水线中的某些功能段在各次运算中的作用不同D. 流水线中的各个功能段在各种运算中有不同的组合11．流水机器对全局性的相关处理不包括（）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12．外部设备打印机适合于连接（）A.数组多路通道或选择通道B.字节多路通道或选择通道C.选择通道D.任意一种通道13．虚拟存储器常用的地址映像方式是（）A.全相联B.段相联C.组相联D.直接14．下列关于虚拟存储器的说法，比较正确的是（）A.访主存命中率随页面大小增大而提高B.访主存命中率随贮存容量增加而提高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15．Cache 存储器常用的地址映像方式是（）A.全相联映象B.页表法映象C.组相联映象D.段页表映象16．对系统结构透明的是（）A.字符行运算指令B.主存地址寄存器C.虚拟存储器D.VLSI 技术17．汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是经（）来实现的。

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填空题1. 从 2002 年以来，计算机性能的年增加率下降到了约30 ％。

其主要原因是：①大功耗问题；②可以进一步有效地开发的指令级并行性已经很少；③积蓄器接见速度的提高缓慢。

2.可移植性是指一个软件可以不经更正也许只要少量更正就可以由一台计算机移植到另一台计算机上运行。

实现可移植性的常用方法有 3 种：系列机，模拟和仿真，一致高级语言。

2.通用存放器型指令集结构计算机在灵便性和提高性能方面有明显的优势。

主要表现在①存放器的接见速度比积蓄器快；②对编译器而言，能更加简单有效地分配和使用存放器；③ 存放器可以用来存放变量。

3.MIPS 的数据寻址方式只有马上数寻址和偏移量寻址。

4. 向量办理机的结构由所采用的向量办理方式决定。

有两种典型的结构；积蓄器-积蓄器型结构和存放器-存放器型结构。

5.Cache- 主存层次的工作由硬件实现，对系统程序员是透明的。

6. 降低 Cache 不命中率最直接的方法是增加Cache 的容量。

可是，这种方法不但会增加成本，而且还可能增加命中时间，这种方法在片外 Cache 中用得比很多。

7. 大多数磁盘阵列的组成可以由以下两个特点来划分：数据交错存放的粒度、冗余数据的计算方法以及在磁盘阵列中的存放方式。

8. 时延和带宽是用来评估互连网络性能的两个基本指标。

时延包括通信时延和网络时延。

9. 计算机系统可分为 SISD 、 SIMD 、MISD 和 MIMD 四类，很多早期并行办理机是SIMD 计算机，近来几年来， MIMD 已经成为通用多办理机系统结构的选择。

这是因为MIMD 拥有灵便性，而且 MIMD 能充分利用现有微办理器的性价比优势。

判断题1. 从计算机语言的角度，系统结构把计算机系统按功能划分成多级层次结构，其中，第 2 级是操作系统虚拟机，第３级是汇编语言虚假机。

（错）2.计算机系统中提高并行性的3 种路子中，资源重复是在并行性看法中引入时间因素，加速硬件周转而赢得时间。

计算机体系结构试题及答案

计算机体系结构试题及答案计算机体系结构试题及答案【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。

计算机体系结构考试题目及参考答案

1、简述：1）计算机体系结构研究的目的；2）计算机系统中并行性的层次划分。

目的是：研究计算机体系结构的目的是提高计算机系统的性能。

所谓并行性(parallelism)是指在同一时刻或是同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作。

只要时间上互相重叠，就存在并行性。

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：指令内部的微操作之间的并行。

(2) 指令级并行：并行执行两条或多条指令。

(3) 任务级或过程级并行：并行执行两个或多个过程或任务(程序段)。

(4) 作业或程序级并行：在多个作业或程序间的并行。

从处理数据的角度，并行性等级从低到高可以分为：(1) 字串位串：同时只对一个字的一位进行处理。

(2) 字串位并：同时对一个字的全部位进行处理。

(3) 字并位串：同时对许多字的同一位（称位片）进行处理。

(4) 全并行：同时对许多字的全部或部分位进行处理。

2、简述：1）计算机体系结构、计算机组成、计算机实现的研究内容；2）这三者之间的关系（要求附图说明）与系列机的定义。

（书P4）1)计算机体系结构包括：计算机指令系统，计算机组成，和计算机硬件（实现）计算机组成：计算机系统中各个功能部件及连接的设计；计算机实现：包括逻辑设计，集成电路工艺，封装等。

三个不同的概念，具有层次关系同一种体系结构定义下有多种组成方案，同一种组成方案下又有多种实现方法在同一体系结构下，采用不同的计算机组成和实现，生产出一系列性能不同而软件兼容的机器，满足不同用户需求——系列机2、简述：1）程序局部性原理；2）程序局部性原理在多级存储体系中的应用。

1）程序局部性原理包括时间局部性和空间局部性时间局部性：如果被访问过的存储器地址在较短时间内被再次访问，则程序具有良好的时间局部性。

在一定的时间内，重复访问同一个地址的次数越多，时间局部性越好。

空间局部性：如果程序访问某个存储器地址后，又在较短时间内访问临近的存储器地址，则程序具有良好的空间局部性。

计算机体系结构原理考试

计算机体系结构原理考试（答案见尾页）一、选择题1. 计算机体系结构中的五大基本功能模块是什么？A. 寄存器B. 运算器C. 控制器D. 存储器E. 输入/输出设备2. 在冯·诺依曼体系结构中，数据和指令是如何存储在计算机内存中的？A. 按顺序存储B. 分别存储C. 交叉存储D. 内存分层3. 哪个概念描述了CPU内部的时间并行性？A. 多线程B. 流水线C. 同步D. 异步4. 下列哪个不是操作系统用来管理内存的方式？A. 分页B. 分段C. 段页式D. 逻辑地址空间5. 性能优化技术中的时间局部性和空间局部性分别指的是什么？A. 时间上相邻的任务共享资源，空间上不相邻B. 空间上相邻的任务共享资源，时间上不相邻C. 时间上相邻的任务共享资源，空间上也不相邻D. 空间上相邻的任务共享资源，时间上也不相邻6. 在计算机体系结构中，用于描述指令执行时间的单位是什么？A. 时钟周期B. 指令周期C. 微周期D. nan周期7. 什么是缓存一致性协议，它的主要作用是什么？A. 提高数据传输速度B. 确保数据在多个处理器之间的一致性C. 增加内存带宽D. 减少处理器等待时间8. 在多核处理器中，同步机制用于协调不同核心对共享资源的访问，哪种机制是用于解决不同核心间的数据竞争问题的？A. 互斥锁B. 信号量C. 屏障D. 缓存刷新9. 在数据库系统中，索引的主要目的是什么？A. 加速数据检索速度B. 提高数据完整性C. 保证数据的唯一性D. 减少数据冗余10. 什么是数据库事务的ACID特性，它们各自代表的含义是什么？A. 原子性（Atomicity）：事务作为一个整体被执行，不可分割B. 一致性（Consistency）：事务必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态C. 隔离性（Isolation）：并发的事务之间不会互相干扰D. 持久性（Durability）：一旦事务提交，则其结果就是永久的，即使系统崩溃也不会丢失11. 计算机体系结构的主要组成部分是什么？A. 寄存器B. 指令集C. 数据总线D. 控制总线E. 地址总线12. 在冯·诺依曼体系结构中，存储器和CPU之间是如何传递数据的？A. 通过内存总线B. 通过数据总线C. 通过地址总线D. 通过控制总线E. 通过指令集13. 哪个术语描述了CPU执行指令的速度？A. 主频B. 哈佛时钟C. 执行速度D. 性能E. 核心数14. 在四级存储体系中，哪一级负责存储指令和数据？A. L1缓存B. L2缓存C. 主存储器D. 磁盘存储E. 缓存存储器15. 什么是指令级并行（ILP）？A. 一种提高CPU效率的技术B. CPU在执行指令时能够同时执行的指令数量C. CPU内部的数据总线的宽度D. CPU的时钟速度E. CPU的缓存大小16. 什么是缓存一致性协议（Cache Coherence Protocol）？A. 一种确保所有CPU缓存中的数据保持一致性的协议B. 一种优化CPU内存访问速度的技术C. 一种用于减少CPU等待时间的设计D. 一种提高CPU并行处理能力的方法E. 一种确保数据在网络中安全传输的协议17. 在计算机体系结构中，什么是虚拟内存？A. 一种内存管理技术，允许程序像拥有更多内存一样运行B. 一种硬件机制，允许CPU直接访问物理内存C. 一种内存分配策略，将内存分成固定大小的块D. 一种优化CPU性能的技术，通过减少内存访问延迟来实现E. 一种确保数据在网络中安全传输的协议18. 什么是超标量处理器？A. 一种能够同时执行多个指令的处理器B. 一种仅能执行单条指令的处理器C. 一种具有内置高速缓存的处理器D. 一种基于冯·诺依曼体系的处理器E. 一种具有多个处理器核心的处理器19. 在计算机体系结构中，什么是流水线技术？A. 一种提高CPU效率的技术，通过同时执行多个指令来实现B. 一种优化CPU内存访问速度的技术C. 一种确保所有CPU缓存中的数据保持一致性的协议D. 一种提高CPU并行处理能力的方法E. 一种确保数据在网络中安全传输的协议20. 什么是分支预测？A. 一种预测程序执行路径的技术，以提高处理器效率B. 一种优化CPU内存访问速度的技术C. 一种确保所有CPU缓存中的数据保持一致性的协议D. 一种提高CPU并行处理能力的方法E. 一种确保数据在网络中安全传输的协议21. 计算机体系结构中的指令集架构（ISA）主要定义了什么？A. CPU如何执行指令B. 存储器如何访问C. I/O设备如何与CPU通信D. 指令的格式和长度22. 下列哪个不是冯·诺依曼体系结构的特点？A. 简单易实现B. 存储器分为程序和数据存储器C. 采用流水线技术提高效率D. 指令在执行过程中需要等待结果23. 在计算机体系结构中，哪种类型的缓存（Cache）能够提供最短的访问延迟？A. 一级缓存（L1）B. 二级缓存（L2）C. 三级缓存（L3）D. 末级缓存（LLC）24. 什么是超标量处理器（Superscalar Processor）？它的主要优点是什么？A. 能够同时执行多个指令B. 提高并行计算能力C. 增加内存带宽D. 缩短指令执行时间25. 性能/功耗比是评价计算机系统性能的重要指标，下列哪个因素对这一指标影响最小？A. CPU的时钟频率B. 内存访问速度C. 系统的总线宽度D. 硬盘的容量26. 在计算机体系结构中，哪种技术用于解决多线程环境下的数据竞争问题？A. 静态优先级调度B. 动态优先级调度C. 无锁编程D. 时间片轮转调度27. 下列哪种内存管理技术提供了最大程度的地址空间分页灵活性？A. 固定分区B. 可变分区C. 页式存储管理D. 段式存储管理28. 在计算机体系结构中，用于描述指令执行顺序的术语是？A. 指令集B. 指令周期C. 操作数D. 指令流水线29. 什么是编译器优化？它的主要目标是什么？A. 提高代码的执行速度B. 提高代码的可读性C. 优化程序的结构D. 减少程序的内存占用30. 在计算机体系结构中，用于实现高速数据传输的技术是？A. DMA（直接内存访问）B. PCIe（高性能并行总线标准）C. USB（通用串行总线）D. SATA（串行ATA）31. 在冯·诺依曼体系结构中，哪个部分负责执行程序指令？A. 控制器B. 运算器C. 存储器D. 输入/输出设备32. 流水线技术的主要目的是什么？A. 提高CPU利用率B. 增加计算机的内存容量C. 加快指令执行速度D. 减少计算机的能耗33. 下列哪个不是操作系统用来管理计算机资源的一种手段？A. 内存管理B. 文件管理C. 设备管理D. 网络管理34. 在计算机体系结构中，通常将哪一部分放在靠近处理器的地方，以减少访问延迟？A. 控制单元B. 数据单元C. 寄存器文件D. 缓存存储器35. 以下哪个不是编译器的主要功能？A. 将高级语言代码转换为机器语言代码B. 优化程序性能C. 检测代码中的错误D. 执行代码36. 在数据库系统中，索引的主要作用是什么？A. 提高数据检索速度B. 增加数据存储量C. 降低数据冗余D. 加速数据传输37. 事务的ACID特性包括哪些？A. 原子性（Atomicity）B. 一致性（Consistency）C. 隔离性（Isolation）D. 持久性（Durability）38. 在分布式系统中，通常使用哪种通信协议来确保数据的可靠传输？A. HTTPB. TCP/IPC. UDPD. MQTT39. 以下哪个不是云计算服务模型？A. IaaS（基础设施即服务）B. PaaS（平台即服务）C. SaaS（软件即服务）D. CaaS（通信即服务）40. 在冯·诺依曼体系结构中，数据存储在什么位置？A. CPUB. 主存储器C. 寄存器D. 缓冲区41. 下列哪个不是CPU的主要组成部分？A. 寄存器B. 指令寄存器C. 程序计数器D. 地址总线42. 什么是缓存？它的主要作用是什么？A. 用于存储正在运行的程序和数据B. 提高数据访问速度C. 提供额外的内存空间D. 连接到局域网43. 以下哪个是虚拟存储技术可能导致的问题？A. 内存泄漏B. 系统崩溃C. 软件故障D. 硬件故障44. 什么是同步和异步操作？它们在计算机体系结构中的区别是什么？A. 同步操作是指多个任务按顺序执行，而异步操作是指多个任务可以同时执行。

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。

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。

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。

计算机体系结构试卷试题(答案全)

一填空题（每空1分，共30分）1、系列机是指具有相同的体系结构，但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。

2、存储程序计算机结构上的主要特点之一是以运算器为中心。

3、从计算机系统结构的多级层次结构可知，通常情况下，第1、2、3级用解释方法实现，第4或更高级用翻译方法实现。

4、对于最常见的事件，通常赋予它优先的处理权和资源使用权，这是计算机体系结构设计中的大概率事件优先原则。

5、容量为64块的Cache采用组相联方式映像，字块大小为128字节，每4块为一组，若主存容量为4096块，且以字编址，那么主存地址为 19 位，主存区号为 6 位。

6、可改进比例的值总是小于等于1 。

7、一般有两种策略来保存寄存器的内容,即：调用者保存和被调用者保存。

8、DLX指令集提供了立即数寻址、寄存器寻址、偏移寻址和寄存器间接寻址4种寻址方式。

9、对某流水线处理器测试时发现其存在结构冲突，通常可采用资源重复和流水化功能单元方法解决该问题。

10、编译器通过重新组织代码顺序消除暂停的技术被称为指令调度。

11、按照流水的级别可以把流水线分为部件级流水线、处理机级流水线和处理机间流水线。

12、为解决流水线使用非流水数据通路的寄存器引起冲突，在流水线设计中采用寄存器文件技术解决该问题。

13、Cache的替换算法常见的有 FIFO 、LRU 和随机法。

14、改进Cache性能的方法主要有降低失效率、减少失效开销和减少Cache命中时间。

15、减少流水线处理分支暂停时钟周期数的途径包括尽早判断分支转移是否成功和尽早计算出分支成功转移的PC值。

二、选择题（1—15题，每题1分，共15分）1、下面的指令中， A 不属于RISC处理器指令集。

Ａ.ADD R4,[1000] Ｂ.LD R3,(R4) Ｃ.SUB R4,R3 Ｄ.SD 0(R3),R42. 在其它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。

计算机体系结构期末考试题(A卷)

福建师大网络教育学院《计算机体系结构》期末复习题系别_________ 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、______计算机、_______计算机和_______计算机。

2. 改进之后的冯•诺依曼计算机的只要特点是__________。

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__________。

4.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是：__________、__________、__________。

5.虚拟存储器的三种管理方式是__________，__________和__________6.目前计算机中常用数据有__________，__________和__________三种类型。

7.通常可能出现的流水线的相关性有__________。

8.解决中断引起的流水线断流的方法有_______和________。

9.目前向量处理机的系统结构有两种：__________和__________。

10.通用计算机基本指令分为5类，它们分别是：__________。

11．执行指令x1=x2+x3；x4=x1-x5会引起__________类型的数据相关，执行指令x5=x4*x3；x4=x0+x6会引起__________类型的数据相关，执行指令x6=x1+x2；x6=x4*x5会引起__________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__________。

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_______，以需求驱动方式工作的典型计算机是_______，以模式匹配驱动方式工作的典型计算机是_______。

二、名词解释（每题2分）1.计算机体系结构：2.系列机：3.模拟:4.程序的局部性原理:5.MIPS：6.高速缓冲存储器:7.虚拟存储器:8.快表:9.程序定位：10.延迟转移技术：11.窗口重叠技术：12.流水线技术：13.动态流水线：14.静态流水线：15.线性流水线：16.非线性流水线：17.流水线的吞吐率：18.超流水线计算机：19.向量的分段开采技术：20.基准测试程序：三、简答题（每题5分）1.什么是存储系统？2.简述全相联映象规则。

计算机系统结构期末考试试题及其答案

计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷（A卷）2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。

一单选题：(10分，每题1分)1、."启动I/O"指令是主要的输入输出指令，是属于（ B ）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2、输入输出系统硬件的功能对(B )是透明的A.操作系统程序员B.应用程序员C.系统结构设计人员D.机器语言程序设计员3、全相联地址映象是指（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.组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位置D.组间可任意装入，组内是固定装入4、( C ) 属于MIMD系统结构A.各处理单元同时受一个控制单元的管理B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机系统D.阵列处理机5、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则（B ）A.可以并行执行B.不可能并行C.任何情况均可交换串行D.必须并行执行6、计算机使用的语言是（B）A.专属软件范畴，与计算机体系结构无关B.分属于计算机系统各个层次C.属于用以建立一个用户的应用环境D.属于符号化的机器指令7、指令执行结果出现异常引起的中断是（C ）A.输入/输出中断B.机器校验中断C.程序性中断D.外部中断8、块冲突概率最高的Cache地址映象方式是（A ）A．直接 B．组相联 C．段相联 D．全相联9、组相联映象、LRU替换的Cache存储器，不影响Cache命中率的是(B ) A．增大块的大小 B．增大主存容量 C．增大组的大小 D．增加Cache中的块数10、流水处理机对全局性相关的处理不．包括（C）A.猜测法B.提前形成条件码C.加快短循环程序的执行D.设置相关专用通路二填空题：（20分，每题2分）1、数据通路宽度就是数据总线上一次并行传送的信息位数。

2、计算机仿真用微程序解释，计算机模拟用机器语言解释3、阵列处理机按存贮器的组成方式可分为两种构形,分别为: 分布式存储器和集中共享式。

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。

计算机体系结构期末考试试卷及答案

计算机体系结构期末考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 计算机体系结构的研究对象是（）A. 硬件系统B. 软件系统C. 硬件和软件系统D. 计算机网络答案：C2. 下面哪个不是计算机体系结构的基本特性？（）A. 并行性B. 高效性C. 可扩展性D. 可靠性答案：D3. 下面哪个不是计算机体系结构的层次结构？（）A. 物理层B. 逻辑层C. 指令层D. 系统层答案：A4. 下面哪个不是流水线技术的优点？（）A. 提高指令执行速度B. 减少指令执行时间C. 提高硬件资源利用率D. 降低硬件成本答案：D5. 下面哪个不是超标量处理器的特点？（）A. 多指令发射B. 多指令执行C. 高性能D. 低功耗答案：D6. 下面哪个不是精简指令集计算机（RISC）的特点？（）A. 指令简单B. 执行速度快C. 指令复杂D. 硬件简化答案：C7. 下面哪个不是复杂指令集计算机（CISC）的特点？（）A. 指令复杂B. 执行速度慢C. 硬件复杂D. 指令简单答案：D8. 下面哪个不是存储器层次结构的组成部分？（）A. 寄存器B. 缓存C. 主存储器D. 硬盘答案：D9. 下面哪个不是虚拟存储器的作用？（）A. 扩展物理内存B. 提高内存利用率C. 提高程序执行速度D. 减少程序占用空间答案：D10. 下面哪个不是计算机体系结构的发展方向？（）A. 多核处理器B. 众核处理器C. 量子计算机D. 单核处理器答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 计算机体系结构的五大部件是____、____、____、____、____。

答案：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备2. 计算机体系结构的主要性能指标有____、____、____。

答案：吞吐量、执行时间、效率3. 流水线技术可以分为____、____、____三个级别。

答案：单级流水线、多级流水线、超流水线4.超标量处理器的主要技术有____、____、____。

计算机系统结构试题及答案.doc

计算机系统结构复习题单选及填空：计算机系统设计的主要方法1、由上往下的设计（top-down）2、由下往上的设计（bottom-up）3、从中间开始（middle-out）Flynn分类法把计算机系统的结构分为以下四类：（1）单指令流单数据流（2）单指令流多数据流（3）多指令流单数据流(4) 多指令流多数据流堆栈型机器：CPU 中存储操作数的单元是堆栈的机器。

累加器型机器：CPU 中存储操作数的单元是累加器的机器。

通用寄存器型机器：CPU 中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。

名词解释：虚拟机：用软件实现的机器叫做虚拟机，但虚拟机不一定完全由软件实现，有些操作可以由硬件或固件（固件是指具有软件功能的固件）实现。

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。

兼容机：它是指由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。

流水线技术：将一个重复的时序过程，分解成为若干个子过程，而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其它子过程同时执行。

单功能流水线：指流水线的各段之间的连接固定不变、只能完成一种固定功能的流水线。

多功能流水线：指各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能的流水线。

顺序流水线：流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序完全相同。

乱序流水线：流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同，允许后进入流水线的任务先完成。

这种流水线又称为无序流水线、错序流水线、异步流水线。

吞吐率：在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量。

指令的动态调度：是指在保持数据流和异常行为的情况下，通过硬件对指令执行顺序进行重新安排，以提高流水线的利用率且减少停顿现象。

是由硬件在程序实际运行时实施的。

指令的静态调度：是指依靠编译器对代码进行静态调度，以减少相关和冲突。

它不是在程序执行的过程中、而是在编译期间进行代码调度和优化的。

超标量：一种多指令流出技术。

计算机体系结构试题及答案免费版本

计算机体系结构试题及答案1、计算机高性能发展受益于：(1)电路技术的发展；(2)计算机体系结构技术的发展。

2、层次结构：计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为特征。

第六级：应用语言虚拟机 ->第五级：高级语言虚拟机 ->第四级：汇编语言虚拟机 ->第三级：操作系统虚拟机->第二级：机器语言(传统机器级) ->第一级：微程序机器级。

3、计算机体系结构：程序员所看到的计算机的属性，即概括性结构及功能特性。

4、透明性：在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。

5、Amdahl提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。

6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定，也就是指令集的设计，该界面之上由软件的功能实现，界面之下由硬件和固件的功能来实现。

7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现；计算机实现是计算机系统的物理实现。

8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系？答：一种体系结构可以有多种组成，一种组成可以有多种物理实现，体系结构包括对组织及实现的研究。

9、系列机：是指具有相同的体系结构但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。

10、软件兼容：即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各机器，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间的不同。

11、兼容机：不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。

12、向后兼容是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征。

13、当今计算机领域市场可划分为：服务器、桌面系统、嵌入式计算三大领域。

14、摩尔定律：集成电路密度大约每两年翻一番。

15、定量分析技术基础（1）性能的评测：（a）响应时间：从事件开始到结束之间的时间；计算机完成某一任务所花费的全部时间。

（b）流量：单位时间内所完成的工作量。

（c）假定两台计算机 x、y；x比 y 快意思为：对于给定任务，x的响应时间比y少。