高等计算机系统结构习题
计算机系统结构 张晨曦 王志英 (高等教育出版社)课后答案
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。
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。
(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。
2019年4月高等教育自学考试计算机系统结构真题
2019年4月高等教育自学考试计算机系统结构真题(总分：100.00，做题时间：150分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：10.00)1.用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为（）。
（分数：1.00）A.编译B.仿真（正确答案）C.翻译D.模拟解析：本题考查的是关于仿真的概念。
2.从计算机信息加工的各个步骤和阶段的角度来看，并行性等级最低的是（）。
（分数：1.00）A.处理器操作步骤并行B.存储器操作并行（正确答案）C.处理器操作并行D.指令、任务、作业并行解析：本题考查的是并行性的相关知识点。
3.下列选项中属于高级数据表示的是（）。
（分数：1.00）A.向量（正确答案）B.定点数C.逻辑数D.字符串解析：本题考查的是高级数据表示的概念。
4.浮点数表示中，当阶值位数一定时，不会受到尾数进制影响的是（）。
（分数：1.00）A.精度B.数符（正确答案）C.范围D.离散程度解析：本题考查的是浮点数的内容。
5.下列属于总线标准的是（）。
（分数：1.00）A.吞吐率B.速率C.流量D.电气（正确答案）解析：本题考查的是总线系统标准的知识点。
6.浮点数系统使用的阶基rp=2，阶值位数p=2，尾数位数m=4，尾数基值rm=2时，在非负阶正尾数、规格化的情况下可表示的最小尾数是（）。
（分数：1.00）A.1/2 （正确答案）B.1/4C.1/8D.1/16解析：本题考查的是浮点数各种特性参数的一般式。
7.总线按在系统中的位置分的级别数为（）。
（分数：1.00）A.3级（正确答案）B.4级C.5级D.6级解析：本题考查的是总线分类的概念。
总线按在系统中的位置分芯片级(CPU 芯片内的总线)、板级 (连接插件板内的各个组件，也称局部总线或内部总线)和系统级(系统间或主机与/O接]或设备之间的总线)等3级。
8.Cache存储器是为了解决主存满足不了要求的性能指标是（）。
（分数：1.00）A.容量B.价格C.字长D.速度（正确答案）解析：本题考查的是Cache的工作原理。
023251810计算机系统结构
2018年10月高等教育自学考试统考试题计算机系统结构试卷答案（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，在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.在计算机系统设计中，对功能确定起主要作用的是（ A ）A.应用软件B.系统软件C.机器指令D.高级语言2.从计算机系统中处理数据的角度来看，并行性等级最低的是（ C ）A.位并字串B.位片川字并C.位串字串D.全并行3.下列选项中属于高级数据表示的是（ A ）A.向量B.定点数C.逻辑数D.字符串4.浮点数系统使用的阶基r p=2，阶值位数p=2，尾数位数m=4，尾数基值r m=2时，在非负阶正尾数、规格化的情况下可表示最大值是（ A ）A.7.5B.6.5C.5.5D.4.55.中断可分为的种类数为（ B ）A.2类B.3类C.4类D.5类6.下列选项中，不属于减少总线数量的方法是（ D ）A.线的组合B.编码C.并/串——串/并转换D.编程7.Cache存储器解决了主存无法满足性能指标要求的是（ B ）A.容量B.速度C.字长D.价格8.标量处理机顺序解释的优点是（ A ）A.控制简单B.速度快C.效率高D.利用率高9.下列属于阵列机所采用的技术的是（ B ）A.时间重叠B.资源重复C.并发性D.资源共享10.编号为0,1，…，15的16个处理器，当互联网络函数为Shuffle时，9号处理器连接到的处理器的号数是（ D ）A.0B.1C.2D.3二、填空题：本大题共10小题，每小题2分，共20分。
11.从使用语言的角度，一台由软、硬件组成的通用计算机系统可以被看成是按（功能）划分的多层（机器级）组成的层次结构。
12.计算机组成着眼于机器内部各事件的排序方式与（控制机构）、各部件的（功能）及各部件之间的联系。
13.数据表示指的是能由计算机硬件（识别）和（引用）的数据类型。
14.尾数采用什么进制会影响到数的可表示（范围）、（精度）及数在数轴上分布的离散程度。
02325计算机系统结构真题及答案202008
全国2020年8月高等教育自学考试计算机系统结构试题一、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。
A.计算机硬件的全部组成B.计算机各部件的硬件实现C.编程要用到的硬件组织D.计算机软件所要完成的功能参考答案:C2.多处理机操作系统的类型不包括（）A.主从型B.各自独立型C.浮动型D.固定型参考答案:D3.由于掉电引起的中断是（）A.程序性中断B.机器校验中断C.外中断D.访管中断参考答案:B4.为了提高等效访问速度，在采用组相联映像的Cache存储器应（）A.减小组的大小而块的大小不变B.减小块的大小而组的大小不变C.增加Cache块数而块的大小不变D.增大主存容量而Cache容量不变参考答案:C5.计算机机器指令间的“一次重叠”是（）A.“执行k”取指k+1”重叠B.“分析k+1”与“执行k”重叠C.“取指k”与“分析k+1”重叠D.“分析k”与“执行k+1”重叠参考答案:B6.不属于集中式总线仲裁方式的是（）A.串行链接B.定时查询C.独立请求D.同步查询参考答案:D7.ILIAC Ⅳ是一种（）A.阵列处理机B.超标量处理机C.流水线处理机D.多处理机参考答案:A8.多处理机是属于（）A.SIMD系统B.SISD系统C.MISD 系统D.MIMD系统参考答案:D9.下列关于归约机的描述，正确的是（）A.归约机是属于Von Neumann型计算机B.归约机不是以函数式语言为机器语言的计算机C.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D.归约机采用数据驱动，执行的操作序列取决于输入数据的可用性参考答案:C10.传统的Von Neumann型计算机使用的工作方式是（）A.控制流方式B.数据流方式C.智能推理方式D.需求驱动方式参考答案:A非选择题部分二、填空题：本大题共10小题，每小题2分，共20分。
11.弗林提出的对计算机系统进行分类的依据，是按照______和____ __的多倍性对计算机系统进行分类的。
2018年4月高等教育自学考试计算机系统结构真题及标准答案
2018年4月高等教育自学考试计算机系统结构真题(总分：100.00，做题时间：150分钟)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。
(总题数：10，分数：10.00)1.在计算机系统多级层次结构中,机器级从低级到高级，相对顺序正确的是（）。
（分数：1.00）A.汇编语言——操作系统——高级语言B.微程序一传统机器语言一汇编语言√C.传统机器语言——高级语言——汇编语言D.汇编语言——应用语言——高级语言解析：2.下列对系统程序员不透明的是（）。
（分数：1.00）A.Cache存储器B.数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存储器√解析：3.下列予寻址方式的三种面向的是（）。
（分数：1.00）A.面向主存B.面向辅存√C.面向寄存器D.面向堆栈解析：4.浮点数尾数的基值rm=-8，尾数的计算机位数m=8位，可表示的尾数的个数为（）。
（分数：1.00）A.23×7B.24×7C.25×7√D.26×7解析：5.IBM370系统中，通道动作故障引起的中断属于（）。
（分数：1.00）A.机器校验中断√B.访管中断C.程序性中断D.I/O中断解析：6.程序员编写程序时使用的地址是（）。
（分数：1.00）A.主存地址B.逻辑地址√C.物理地址D.有效地址解析：7.对指令间“一次重叠”描述不正确的是（）。
（分数：1.00）A.仅“执行k”与“分析k+1”B.“分析k+1”完成后立即开始“执行k+1”√C.应尽量使“分析k+1”与“执行k”时间相等D.只需要一套指令分析部件和执行部件解析：8.有N个处理单元的集中式共享存储器的阵列处理机构形，为了对长度为N的向量中各元素能同时并行处理，存储器分体个数K与处理单元数N的关系是（）。
（分数：1.00）A.K与N无关B.K小于NC.K小于或等于ND.K等于或大于N √解析：9.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于（）。
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。
2011年4月高等教育自学考试《计算机系统结构》试题及参考答案
2011年4月高等教育自学考试《计算机系统结构》试题及答案（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.下列属于计算机系统结构研究范畴的是( )A.指令系统的确定B.可靠性技术C.数据通路宽度D.乘法器的物理实现2.对机器语言程序员透明的是( )A.中断字寄存器B.条件码寄存器C.通用寄存器D.乘法器3.按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法，阵列处理机属于( )A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD4.下列四种浮点数尾数下溢处理方法中，平均误差可以调节的是( )A.截断法B.舍入法C.恒置“1”法D.查表舍入法5.非专用总线的总线控制方式采用集中式定时查询方式，若部件的数量N=8，则需要的控制线线数是( )A.3B.4C.5D.86.计算机系统中采用Cache存储器的主要目的是( )A.增大容量B.提高速度C.降低价格D.既提高速度又降低价格7.下列关于阵列处理机与流水线处理机特点的描述，不正确的是( )A.阵列处理机利用并行性中的同时性，而流水线处理机利用的是时间重叠B.阵列处理机提高速度主要靠缩短时钟周期，流水线处理机主要靠增大处理单元数C.阵列处理机使用互连网络来确定处理单元间的连接，而流水线处理机则不是D.与流水线处理机不同，阵列处理机的结构是和所采用的并行算法紧密联系的8.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Cube o互连函数时，与第9号处理器相连的处理器编号是( )A.8B.10C.11D.129.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Shuffle互连函数时，与第7号处理器相连的处理器编号是( )A.10B.12C.14D.1510.阵列处理机主要实现( )A.程序段的并行B.主存操作的并行C.作业、任务间并行D.操作级并行二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。
[整理]-自考计算机系统结构试题汇编
![[整理]-自考计算机系统结构试题汇编](https://img.taocdn.com/s3/m/612433edd4d8d15abe234e91.png)
全国2002年4月高等教育自学考试计算机系统结构试题课程代码：02325第一部分选择题一、单项选择题(每小题1分，共10分)在每小题的四个备答案中有一个正确的答案，将正确答案的序号写在题干后的括号内)1.计算机使用的语言是( )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2.动态数据流机最突出的特点是使( )A.数据流令牌无标号B.需要程序记数器来实现C.令牌带上标号D.同步由门(Latch)寄存器来实现3.多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则( )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4.多处理机的各自独立型操作系统( )A.要求管理程序不必是可再入的B.适合于紧耦合多处理机C.工作负荷较平衡D.有较高的可靠性5.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.应用程序员C.系统结构设计人员D.机器语言程序设计员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.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8.( )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9.设16个处理器编号分别为0，1，2，…，15用Cube3互联函数时，第10号处理机与第( )号处理机相联。
A.11B.8C.14D.210.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.流水线的效率和吞吐率恶化C.出现瓶颈D.可靠性提高第二部分非选择题二、填空题(每空1分，共20分)11.标志符与每个数据相连，合存于_______，用于描述单个数据的_______。
全国自考02325《计算机系统结构》历年真题试卷及答案 年份：202104
2021年4月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构(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。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.在主存设计上，属于计算机系统结构应考虑的内容是（）A.频宽的确定B.采用多体交叉还是单体交叉存储器C.容量和编址方式D.采用MOS 还是TTL参考答案：C2.堆栈型计算机比通用型计算机更具有的优越性之一是（〕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支持子程序的嵌套和递归调用D支持向量的运算参考答案：C3.中断响应由高到低的优先级排列次序是（）A访管一程序性一机器故障B访管一程序性一重新启动C程序性一IO一访管D外部一访管一程序性参考答案：B4.下列不会对主存命中率产生影响的是（）A程序地址流B替换算法C分配给程序的实页数D主存总线结构参考答案：D5.各个功能段在同一时间内可按不同的运算或功能进行连接的多功能流水线是（）A系统流水线B部件流水线C静态流水线D动态流水线嵾老答案:B6.采用分布式结构的多处理机机间互连形式为（）A开关枢纽结构B环形互连C交叉开关D多端口存储器參考答案：A7.ILLIC IV 处理机届于（）A.SIMD 系统B.SISD 系统C.MISD 系统D.MIMD系統參考答案：A8.在多处理机环境中，两个程序段之间如果存在"先读后写"的数据反相关时，下列说法正确的是(）A无论如何不能并行B不可以交换串行C即使同步控制也不能并行D若指令满足交换律，可以交换串行嵾老答案:B。
02325计算机系统结构真题及答案201704
2017年4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)第一部分选择题 (共10分)一、单项选择题(本大题共l0小题。
每小题l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，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。
错涂、多涂或未涂均不得分。
1.在计算机系统的多级层次结构中，传统机器语言机器处于的级数为A.0B.1C.2D.3参考答案:B2.下列不属于软件移植技术的是A.统一高级语言B.采用系列机C.模拟D.编译参考答案:D3.正尾数小数点后的第l个Rm进制数位不为0的数称为A.规格化正尾数B.有效正尾数C.定点正尾数D.单精度正尾数参考答案:A4.在同样的器件条件下，要提高主存频宽，只有设法提高存储器的A.效率B.字数C.字长D.命中率参考答案:C5.实现中断响应次序的器件称为A.计数器B.排队器C.定时器D.触发器参考答案:B6.字节多路通道适用于连接A.大量低速设备B.少量低速设备C.大量高速设备D.少量高速设备参考答案:A7.页式存储器管理中，与主存中的每个页面能对应多少个虚页有关的是A.地址B.存储速度C.页面号D.映像方式参考答案:D8.下列对静态流水线描述正确的是A.静态流水线是功能不能改变的流水线B.静态流水线是只有一种功能的流水线C.静态流水线是在某一时间内各段只能按一种功能连接的流水线D.静态流水线是在某一时间内各段静止的流水线参考答案:C9.互连网络操作方式的种类有A.2种B.3种C.4种D.5种参考答案:B10.下列不属于全局相关处理方法的是A.加快和提前形成条件码B.猜测法C.加快短循环程序的处理D.推迟转移指令的执行参考答案:D二、填空题(本大题共l0小题。
每小题2分，共20分)11.计算机系统设计的主要任务包括系统结构、______和______的设计。
答案：组成、实现12.浮点数阶值的位数主要影响可表示数的______大小，而尾数的位数主要影响可表示区中能表示值的______答案：范围、精度(顺序不能颠倒)13.程序员编程用的地址为______主存物理地址是程序在主存中的______答案：逻辑地址、实际地址(顺序不能颠到)14.为了弥补CPU与存储器在速度上的差距，一条途径是在组成上引入______和______技术，构成并行主存系统。
重庆自考计算机系统结构科目习题
一、填空题1.评价存储系统的指标包括、和。
2 并行性包括同时性和【】性二重含义。
3. 在Cache存储器中，用比较对法实现LRU替换算法时，当Cache的块数为8时，需要的触发器个数为【】。
4.计算机硬件和软件在上是等效的，在上是不同的。
5. 多处理机采用的是多指令流操作方式，一个程序中可能存在多个并发的程序段，需要专门的指令来表示它们的并发关系以控制它们的并发执行，以便一个任务开始被执行时就能派生出可与它并行执行的另一些任务，这个过程称为【】。
6.系列机的软件兼容可分为、、和兼容，其中兼容是软件兼容的根本特性。
7. 按时间交叉技术途径发展的典型结构是【】处理机。
8. 虚拟存储器发生页面失效时，需要进行外部地址变换，把虚地址变换为【】。
9.评价存储系统的指标包括、和。
10.计算机系统设计方法有、和。
其中软硬件结合较好的是的设计方法。
11.有一个“主存—辅存”层次，采用组相联映象。
主存共1024个页面，分为S组。
当S= 时，则成为全相联映象，当S= 时，则成为直接映象。
12. BSP计算机的并行处理机的共享存储器采用【】存储器。
13. 用差分法求解三维拉普拉斯方程时，任意一个网格点的函数值是【】的平均值。
14.I/O控制方式可分为、和。
15. 并行处理提高并行性的途径是【】。
16. 多处理机系统的2种基本结构分别是【】和分布式存储器多处理机结构。
17.在通道方式I/O传输过程中，用户经由指令来使用外设，进管后要编制。
CPU在执行完指令后，通道就可以与其并行工作。
18.在通道方式I/O传输过程中，用户经由指令来使用外设，进管后要编制。
CPU在执行完指令后，通道就可以与其并行工作。
19.Cache块的调度算法通常有和两种。
20. 在基于总线互连的多处理机中，采用【】协议来解决Cache一致性问题。
21. 从计算机执行程序的并行性来看，由低到高的并行性等级，可以有【】、指令之间、任务或进程之间和作业或程序之间等4级。
全国2021年4月(02325)计算机系统结构练习题及答案
全国2021年4月(02325)计算机系统结构练习题及答案全国2021年4月高等教育自学考试考前练习题8．静态流水线是指（） A．只是一种功能的流水线B．功能不能改变的流水线计算机系统结构（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、多选或未选均无分。
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．汇编语言机器级――应用语言机器级――高级语言机器级 C．微程序机器级――传统机器语言机器级――汇编语言机器级 D．传统机器语言机器级――高级语言机器级――汇编语言机器级 2．对程序员来说，以下哪个是透明的A．数据总线宽度 B．通用寄存器 C．磁盘外设3．系列机软件应做到（） A．向前兼容，并向上兼容 C．向后兼容，力争向上兼容B．向前兼容，并向下兼容 D．向后兼容，力争向下兼容 D．条件码寄存器C．可同时执行多种功能的多功能流水线 D．同时只能完成一种功能的多功能流水线 9．STARAN网络是一种（） A．多级立方体网络 C．单级PM2I网络B．单级立方体网络 D．多级混洗交换网络10．能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于（） A．MISD C．SIMDB．MIMD D．SISD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。
错填、不填均无分。
11．已进入流水线的转移指令和其后续指令之间的相关，称为性相关。
12. 开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有__________性和__________性二重含义。
13. 实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、__________和__________。
14. 输入输出系统的发展经历了3个阶段，相应对应于3种方式，即程序控制I/O方式、__________方式和__________方式。
广西民族大学成人高等教育考试试题B卷(计算机系统结构)试题与答案
A．吞吐率、加速比、时间延迟 B．吞吐率、效率、时间延迟C．加速比、效率、时间延迟 D．吞吐率、加速比、效率9．编号为0，1，…，15的16个处理器，用单级互连网络互连，当用shuffle互连函数时，第9号处理器连至的处理器号数是（）A．3 B．5 C．6 D．910.下列关于多处理机的互连形式说法错误的是（）A．总线形式 B．环形互连形式C．单端口存储器形式 D．蠕虫穿洞寻径网络形式第Ⅱ部分非选择题（80分）二、填空题（本大题共20分，每空1分，共20分）11．软件的功能可以用或实现。
12．指令由和两部分组成。
13．计算机应用可归纳为向上升级的4类：数据处理、、_______和智能处理。
14.按照弗林分类法，计算机系统可分为SISD、MISD、和。
15.浮点数尾数基值增大，可使运算的精度损失，可表示的数据精度。
16.输入／输出系统的3种控制方式是_______、直接存储器访问_______。
17．开发并行性的途径主要有_______、_______和时间重叠。
18．页式存储是把_______空间和______空间都机械地等分成固定大小的页，按页顺序编号。
19．主存空间数据相关是相邻两条指令之间出现对主存_______要求_______的关联。
20．将二维数组中各元素在存储器中存放可以使行或列的各元素都能并行访问，但会造成上各元素的并行访问冲突。
考生注意：1、学号、姓名、年级、专业等应填写准确。
2、考试作弊者，责令停考，成三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）21.简述非用户片、现场片、用户片的定义 .22.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？。
23.简述中断和中断系统的定义24.流水线的向下扩展与向上扩展分别是什么含义？25.简述SIMD系统的互连网络的设计目标。
四、简单应用题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）26.设二级虚拟存储器的TA1=10-7s、TA2=10-2s,为使存储层次的访问效率e达到最大值的80%以上，命中率H至少要求达到多少？实际上这样高的命中率是很难达到的，那么从存储层次上如何改进？27.实现16个处理单元互连的PM2I单级立方体互连网络。
全国2022年10月高等教育自学考试02325《计算机系统结构》试题(真题)
25.简述阻塞式网络产生阻塞的原因及其解决方法。
四、简单应用题:本大题共2小题,每小题10分,共20分。
26.设某虚拟存储器上运行的程序含5个虚页,其页地址流依次为4,5,3,2,5,1,3,2,5,1,3。用LRU替换。
(2)考虑题目的要求,设计优化实用的操作码形式,并计算其操作码的平均码长。
29.在一个4段的流水线处理机上需经过6拍才能完成一个任务,其预约表如题29表所示。
(1)写出延迟禁止表,冲突向量。
(2 )画出流水线状态转移图。
(3)求出最小平均间隔拍数及其最佳调度方案。
14.在满足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息,可以加设一定容量的________或动态提高低速设备的响应_________来弥补。
15.为了提高访问Cache的命中率,Cache的取算法有________预取和________预取两种不同的预取方法。
16.为洞时解释相邻两条或多条指令，常用的控制方式是_________。
20.在紧耦合多处理机中,为了减少访问主存冲突,主存一般采用________存取;为了减少访问主存的次数,处理机还可以自带
三、简答题:本大题共5小题,每小题6分,共30分。
21.简述计算机程序时间上的局部性和空间.上的局部性。
22.简述标志符数据表示的概念和标志符数据表示存在的两个问题。
23.简述中断系统和作用。
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/0中断
C.程序性中断
D.机器校验中断
4月全国计算机系统结构自考试题及答案解析
全国2019年4月高等教育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最符合题目要求的，请将其代码填写在该题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.就使用语言的角度而言，可将计算机系统看成是按功能划分的（）组成的层次结构。
A.多个机器级B.多个软件级C.微程序级D. 多个系统2.依据Michael J.Flynn提出的按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类，阵列机ILLIA IV属于（）A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD3.静态数据流计算机的显著特点是（）A.数据令牌没加标号B.数据令牌带上标号C.其同步由匹配部件实现D.同步由门（Latch）寄存器来实现4.V on Nenmann型计算机不具有的特点是（）A.在程序计数器集中控制下B.以控制流方式工作C.以数据流驱动D.指令是顺序执行的5.多处理机的互连方式采用总线形式的优点是（）A.硬件成本低且简单B.适用于处理机机数较多的场合C.有很高的潜在通信速率D.不便于改变系统硬件设置6.在23×23Delta网络中需要2×2交叉开关模块个数为（）A.6B.12C.24D.647.设16个处理器编号分别为0，1，3，…，15用Cube3互连函数时，第10号处理机与第（）号处理机相连。
A.11B.8C.14D.28.解释指令的流水线方式中，同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作称为（）A.单功能流水线B.部件级流水线C.线性流水线D.静态流水线9.位片处理是指计算机采用（）方式对数据进行处理。
A.字串位串B.字串位并C.字并位串D.字并位并10.松散耦合的机器之间实现互联的方式是通过（）A.中间存储介质相互通信B.共享主存储器C.文件或数据集合一级进行相互通信D.指令级并行相互通信1二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。
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C、资源共享D、分布存储
【答案】D
★
30、在采用基准测试程序来测试评价机器的性能时，下列方法按照评价准确性递增的顺序排列是（）。
（1）、实际的应用程序方法
（2）、核心程序方法
（3）、玩具基准测试程序（小测试程序）
（4）、综合基准测试程序
A、（1）（2）（3）（4）B、（2）（3）（4）（1）
C、（3）（4）（1）（2）D、（4）（3）（2）（1）
【答案】D
★
31、每秒百万指令条数为（）。
A、ICB、CPI
C、MIPSD、MFLOPS
【答案】C
★
32、软件和硬件在（）意义上是等效的。
A、系统结构B、功能
C、性能D、价格
【答案】B
★★
33、机器工作状态的定义和切换对（）来说是透明的。
A、操作系统操作员B、机器语言程序员
（1）、汇编语言机器（2）、微程序控制机器
（3）、传统机器语言机器（4）、操作系统机器
A、（2）（3）（4）（1）B、（2）（4）（3）（1）
C、（3）（2）（1）（4）D、（1）（2）（3）（4）
【答案】A
★★
18、在计算机系统设计的方法中，“由中间开始”设计方法通常把“中间”取在（）。
A、传统机器级和操作系统机器级之间
【答案】
（1）CPI旧＝(0.43×1＋0.21×2＋0.12×2+0.24×2)=1.57
（2）原算逻指令中的25％变成了寄存器存储器型指令，所以算逻指令(寄存器寄存器型)少了(0.25×0.43)M条，Load指令少了(0.25×0.43)M条，而(0.25×0.43)M条的新指令为寄存器存储器型指令。指令总数少了(0.25×43%)M条。设执行算逻指令(寄存器寄存器型)、Load指令、算逻指令(寄存器存储器型)、Store指令和转移指令的周期总数分别为C1，C2，C3，C4，C5，所以:
【答案】MIPS= =
MFLOPS=
★
7、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（）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
【答案】B
★
8、按照Flynn分类法，多处理机属于（）。
A、SISDB、SIMD
C、MISDD、MIMD
【答案】D
（1）为优化方案的时钟周期比优化的快5％
（2）未优化方案中的取存指令数占总指令数的30％
（3）优化方案中的取存指令数比未优化的少1/3，对于其他指令，两种方案的动态执行数没有变化
（4）所有指令，包括取存，均只需1个时钟周期
要求定量的判断，哪一个设计方案使计算机工作的速度更快。
【答案】
由（1）可知，未优化方案的时钟周期t=0.95t1，t1为优化后的时钟周期
A、KMB、K M
C、KM D、KM
【答案】D
★
26、从用户的观点看，评价计算机系统性能的综合参数是（）。
A、指令系统B、吞吐率
C、主存容量D、主频率
【答案】B
★
27、主频为400MHz的微处理机，平均每条指令的执行时间为两个机器周期，每个机器周期由两个时钟脉冲组成，则当存储器为“零等待”时，机器运行速度为（）MIPS。
★
15、假设对A机器指令系统的每条指令的解释执行可直接由B机器的一段微程序解释执行，则A称为（）。
A、仿真机B、宿主机
C、虚拟机D、目标机
【答案】D
★
16、假设用软件方法在A计算机上实现B计算机的指令系统，则B称为（）。
A、仿真机B、宿主机
C、虚拟机D、目标机
【答案】C
★
17、在计算机系统层次结构图中，下列四个级别机器由下到上应按（）排列：
2
18%
转移
4
12%
高速存储缺失的存储器访问
8
10%
计算在单处理机上用上述跟踪数据运行程序的平均CPI。
根据所得的CPI,计算相应的MIPS速率。
【答案】
平均 =2.24
★★
37、假设高速缓存Cache工作速度为主存的5倍，且Cache被访问命中的概率为90%，则采用Cache后，能使整个存储系统获得多高的加速比？
★★
2、解释下列术语
系列机
兼容机
模拟
仿真
【答案】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成为兼容机。
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。
C1=(0.43-(0.25×0.43))M×1=0.3225M
C2=(0.21-(0.25×0.43))M×2=0.205M
C3=(0.25×0.43)M×2=0.215M
C4=0.12M×2=0.24M
C5=0.24×3M=0.72M
新指令总数N=（1-(0.25×0.43)）M=0.8925M
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 。
每条指令平均时钟周期数
CPI=CPU时钟周期数/IC（指令的条数）=
其中 =指令i在程序中执行的次数
★★
6、名词解释
MIPS、MFLOPS
C、逻辑设计员D、硬件维护员设计员
【答案】A
★★★
34、某台计算机只有Load/Store指令能对存储器进行读/写操作，其它指令只对寄存器进行操作。根据程序跟踪实验结果，已知每种指令所占的比例及CPI数如下：
指令类型指令所占比例CPI
算逻指令43％1
Load指令21％2
Store指令12％2
转移指令24％2
试计算a 0和b 1时的加速比因子。
【答案】
（a） , n为性能提高的倍数
（b）
★★
36、假设在一台40MHZ处理机上运行200,000条指令的目标代码，程序主要由四种指令组成。根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每种指令所需的指令数如下：
指令类型
CPI
指令混合比
算术和逻辑
1
60%
高速缓存命中的加载/存储
★★
9、按照Amdahl定律，假设将某系统的某一部件的处理速度加快到原来的5倍，但该部件的原处理时间仅为整个运行时间的20%，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高到原来的（）倍。
Aபைடு நூலகம்1/0.36B、1/0.24
C、1/0.45D、1/0.84
【答案】D
★
10、对计算机系统结构，下列（）是透明的。
A、浮点数据表示B、程序性中断
B、操作系统机器级和汇编语言机器级之间
C、传统机器级和汇编语言机器级之间
D、微程序控制机器级和传统机器级之间
【答案】A
★
19、在系列机的软件兼容中，按某档机器编制的程序，不加修改就能运行于比它高档的机器，叫做（）。
A、向下兼容B、向上兼容
C、向前兼容D、向后兼容
【答案】B
★★
20、什么是访问的局部性原理，有哪两种，分别是什么？
【答案】解：设可向量化百分比为x，加速比为y，根据Amdahl定律，有
。图略
则， 。y=2时，x=
y=5时，x=
★★
14、用一台433MHz的处理器执行标准测试程序，它包含的各类指令和相应的时钟周期数如下表，求有效CPI、MIPS速率和程序的执行时间。
指令类型
指令数
时钟周期数
整数运算
50 000
1
数据传送
【答案】局部性原理是指根据程序的最近情况，可以较精确地预测出最近地将来将要用到哪些指令和数据。局部性分为时间上的局部性和空间上的局部性。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。
★
21、用于科学计算的计算机中，标志系统性能的主要参数是（）。
由（2）（3）可以得到优化方案的指令条数
由（4）可知，两种方案的CPI都是1，又因为
所以，优化后的方案工作速度更快。
★★★
39、假定要将某一执行部件改进后速度提高10倍，改进后被改进部件执行时间占系统总运行时间的50％。问改进后，获得的加速比 是多少？
★★
1、解释下列术语
计算机系统结构
计算机组成
计算机实现
【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。
【答案】
Speedup = =3.57
★★★
38、假定一个计算机设计者，对高级语言结构的使用进行研究，结果表明过程调用是最常用的操作之一。该设计者已设想了一个优化的设计方案，它能减少过程调用和返回所需的取存指令次数。为了进行验证，对未加优化和已优化的方案进行实验测试，假定所使用的是相同的优化编译器。实验测得结果如下：
35 000
2
浮点运算
12 000
2
控制传送
7 000
2
【答案】
解：
=(50000*1+35000*2+12000*2+7000*2)/(50000+35000+12000+7000)