计算机系统结构试题及答案
计算机系统结构试题及答案—西安理工大学
解答: 1. 2. 3. 4. 5. 五.应用题 1. 由 4 位数 （其中最低位为下溢处理的附加位） 经 ROM 查表舍入法， 下溢处理成 3 位结果， 设 计使下溢处理平均误差接近于 0 的 ROM 表，列出 ROM 编码表的地址与内容的对应关系。 2. 若某机器要求有：三地址指令 4 条，单地址指令 255 条，零地址指令 16 条。假设指令字 长 为 12 位，每个地址码长位 3 位，能否以扩展操作码为其编码？如果其中单地址指令为 254 条呢 ？说明其理由。 3. 用于文字处理的某专用机，每个文字符用 4 位十进制数字（0~9）编码表示，空格则用︼ 表示，在对传送的文件符号和空格进行统计后，得出数字和空格的出现频度分别为
4. 开发并行性的途径有时间重叠， （ ）和资源共享。 A 重叠流水 B 共享主存 Ｃ资源重复 ） 。 Ｃ 双工系统 D 机群系统 Ｄ软件共享
5. 开发并行性的途径有时间重叠，资源重复和（ Ａ指令流水线 Ｂ资源共享
6. 计算机系统的层次结构按照有高到低的顺序分别为（ ） 。 A 高级语言机器级，汇编语言机器级，传统机器语言机器级，微程序机器级 B 高级语言机器级，应用语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级 C 应用语言机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级 D 应用语言机器级，操作系统机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级 7. 自定义数据表示包括（）和标识符数据表示。 Ａ数据描述符 表 示 8. 对于计算机系统结构，下列哪些是透明的? a）数据表示 解答: b）指令系统 c）寄存器组织 d）存储器的模的交叉存取 Ｂ向量数组数据表示 Ｃ标识符数据表示 Ｄ堆栈数据
4.
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。
5. 想在系列机中发展一种新型号机器，你认为下列哪些设想是可以考虑的?哪些则 是不行的?为什么? (1)新增加字符数据类型和若干条字符处理指令，以支持事务处理程序的编译。 (2)为增强中断处理功能，将中断分级由原来的 4 级增加到 5 级，并重新调 整 中断响应 的优先次序。 (3)在 CPU 和主存之间增设 Cache 存贮器，以克服因主存访问速率过低而造 成 的系统性 能瓶颈。 (4) 将 CPU 与主存之间的数据通路宽度由 16 位扩展成 32 位，以加快主机 内 部信息的传 送。 (5)为增加寻址灵活性和减少平均指令字长，将原来全部采用等长操作码的指令 改成有 3 类不同码长的扩展操作码；将源操作数寻址方式由原来的操作码指明改成增加一个如 VA X —11 那样的寻址方式位字段来指明。
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。
(完整版)计算机系统结构复习题(附答案)范文
计算机系统结构复习题和重点（附答案）一、单项选择题1．实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由（）A．编译程序解释B．编译程序翻译C．汇编程序解释D．汇编程序翻译2．系列机软件必须保证（）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3．浮点数尾数基值r m=8，尾数数值部分长6位，可表示规格化正尾数的个数是（）A．56个B．63个C．64个D．84个4．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（）A．“执行”指令B．“程序调用”指令C．“比较与交换”指令D．“测试与置定”指令5．关于非专用总线三种控制方式中，下列叙述错误．．的是（）A．集中式定时查询，所有部件共用同一条“总线忙”线B．集中式定时查询，所有部件都用同一条“总线请求”线C．集中式独立请求，所有部件都用同一条“总线请求”线D．集中式串行链接，所有部件都用同一条“总线请求”线6．磁盘外部设备适合于连接到（）A．字节多路通道B．数组多路通道或选择通道C．选择通道或字节多路通道D．数组多路通道或字节多路通道7．在Cache存储器中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8．在指令级高度并行的超级处理机中，下列叙述正确的是（）A．超标量处理机利用资源重复，要求高速时钟机制B．超流水线处理机利用资源重复，要求高速时钟机制C．超标量处理着重开发时间并行性，要求高速时钟机制D．超流水线处理机着重开发时间并行性，要求高速时钟机制9．间接二进制n方体网络是一种（）A．多级立方体网络B．多级全排列网络C．单级立方体网络D．多级混洗交换网络10．多端口存储器适合于连接A．紧耦合多处理机B．松耦合多处理机C．机数很多的处理机D．机数可变的多处理机二、填空题11．多处理机实现的是___________、___________间的并行。
计算机系统结构试题6附答案
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( 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2.动态数据流机最突出的特点是使( C )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( 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4.多处理机的各自独立型操作系统( D )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( 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6.“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7.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.( C )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( D )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 )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_同一存储单元__，用于描述单个数据的___类型特征___。
(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案
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。
计算机系统结构基本习题和答案
计算机系统结构基本习题和答案计算机系统结构基本习题和答案填空题1、从（使用语言的）角度可以将系统看成是按（功能）划分的多个机器级组成的层次结构。
2、计算机系统结构的层次结构由高到低分别为（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，传统机器语言机器级，微程序机器级）。
3、应用程序语言经（应用程序包）的（翻译）成高级语言程序。
4、高级语言程序经（编译程序）的（翻译）成汇编语言程序。
5、汇编语言程序经（汇编程序）的（翻译）成机器语言程序。
6、在操作系统机器级，一般用机器语言程序（解释）作业控制语句。
7、传统机器语言机器级，是用（微指令程序）来（解释）机器指令。
8、微指令由（硬件）直接执行。
9、在计算机系统结构的层次结构中，机器被定义为（能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构）的集合体。
10、目前M0由（硬件）实现，M1用（微程序（固件））实现，M2到M5大多用（软件）实现。
以（软件）为主实现的机器成为虚拟机。
（虚拟机）不一定全用软件实现，有些操作也可用（固件或硬件）实现。
11、透明指的是（客观存在的事物或属性从某个角度看不到），它带来的好处是（简化某级的设计)，带来的不利是（无法控制）。
12、计算机系统结构也称（计算机体系结构），指的是（传统机器级的系统结构）。
它是（软件和硬件/固件）的交界面，是机器语言汇编语言程序设计者或编译程序设计者看到的（机器物理系统）的抽象。
13、计算机组成指的是（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）的组成逻辑设计等。
计算机实现指的是（计算机组成的物理实现），它着眼于（器件）技术和（微组装）技术。
14、确定指令系统中是否要设乘法指令属于（计算机系统结构），乘法指令是用专门的高速乘法器实现还是用加法器实现属于（计算机组成），乘法器和加法-移位器的物理实现属于（计算机实现）。
15、主存容量与编址方式的确定属于（计算机系统结构），主存是否采用多体交叉属于（计算机组成），主存器件的选定属于（计算机实现）。
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 ）。
计算机组成原理与体系结构基础知识试题及
计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析一、选择题1. 下面哪个不是计算机中的主要硬件组成部分？A. 中央处理器B. 内存C. 硬盘D. 显卡答案：D解析：显卡是计算机中的辅助硬件组成部分，用于处理图形输出。
而中央处理器、内存和硬盘是计算机的三大核心硬件组成部分。
2. 下面哪个不是计算机存储器的一种？A. 随机存取存储器（RAM）B. 只读存储器（ROM）C. 磁盘存储器D. 闪存存储器答案：C解析：磁盘存储器属于外部存储器，不属于计算机存储器的范畴。
计算机存储器主要包括RAM、ROM和闪存存储器。
3. 下面哪个不属于计算机指令的基本格式？A. 操作码+操作数B. 地址码+操作码C. 操作数+寄存器D. 机器码答案：B解析：计算机指令的基本格式通常为操作码+操作数。
其中操作码表示要执行的操作，操作数则是操作的对象。
地址码+操作码不符合常见的指令格式。
4. 下面哪个不属于计算机中的主要总线？A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 系统总线答案：D解析：系统总线并非计算机中的主要总线，而是由数据总线、地址总线和控制总线组成的总线系统。
5. 下面哪个不是计算机系统中的输入设备？A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 扫描仪答案：C解析：打印机是计算机系统中的输出设备，而键盘、鼠标和扫描仪属于输入设备。
二、填空题1. 操作系统负责管理计算机的资源，同时提供给用户一个__________的工作环境。
答案：友好2. 在计算机中，字长是指CPU一次能处理的二进制数据的位数，它也是计算机的__________。
答案：基本数据类型3. 计算机内存中保存的数据在计算机断电后会丢失，因此又称为__________。
答案：易失性存储器4. ALU（算术逻辑单元）是计算机中负责执行__________运算的部件。
答案：算术和逻辑5. 程序计数器是CPU中的一个寄存器，用来存储下一条指令的__________。
《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试题及答案
填空题1.从2002年以来，计算机性能的年增长率下降到了约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存储器访问速度的提高缓慢。
2. 可移植性是指一个软件可以不经修改或者只需少量修改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，统一高级语言。
2.通用寄存器型指令集结构计算机在灵活性和提高性能方面有明显的优势。
主要体现在①寄存器的访问速度比存储器快；②对编译器而言，能更加容易有效地分配和使用寄存器；③寄存器可以用来存放变量。
3.MIPS的数据寻址方式只有立即数寻址和偏移量寻址。
4.向量处理机的结构由所采用的向量处理方式决定。
有两种典型的结构；存储器-存储器型结构和寄存器-寄存器型结构。
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。
不过，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中用得比较多。
7.大多数磁盘阵列的组成可以由以下两个特征来区分：数据交叉存放的粒度、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，许多早期并行处理机是SIMD计算机，近年来，MIMD已经成为通用多处理机系统结构的选择。
这是因为MIMD具有灵活性，并且MIMD能充分利用现有微处理器的性价比优势。
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级是汇编语言虚拟机。
（错）2.计算机系统中提高并行性的3种途径中，资源重复是在并行性概念中引入时间因素，加快硬件周转而赢得时间。
（错）3.指令集结构中采用多种寻址方式可能会增加实现的复杂度和使用这些寻址方式的指令的CPI。
计算机体系结构复习题(有答案)
计算机体系面试题及答案
计算机体系面试题及答案一、选择题1. 在计算机体系结构中，冯·诺依曼体系结构的主要特点是：A. 程序存储B. 程序控制C. 程序和数据分开存储D. 以上都是答案：D2. 以下哪个不是计算机体系结构的分类？A. 单片机B. 微处理器C. 微控制器D. 操作系统答案：D3. 计算机的指令周期包括以下哪些阶段？A. 取指B. 译码C. 执行D. 所有以上答案：D二、填空题1. 计算机体系结构中，______是指计算机硬件和软件的组织和功能特性。
答案：体系结构2. 在计算机体系结构中，______是指计算机硬件的物理实现，包括CPU、存储器、输入输出设备等。
答案：硬件3. 计算机体系结构中的______是指计算机的逻辑功能和操作方式，它决定了计算机如何执行指令和处理数据。
答案：软件三、简答题1. 简述计算机体系结构的发展历程。
答案：计算机体系结构的发展历程可以分为几个阶段：最初的电子管计算机，随后的晶体管计算机，再到集成电路计算机，以及现在的大规模集成电路计算机。
每个阶段都伴随着计算速度的显著提升和体积的缩小。
2. 什么是并行计算机体系结构？它有哪些优点？答案：并行计算机体系结构是指在单个计算机系统中使用多个处理单元（如CPU或GPU）来同时执行多个任务或同一任务的不同部分。
它的优点包括提高计算速度、增强处理能力以及更有效地利用资源。
四、论述题1. 论述现代计算机体系结构面临的主要挑战及其可能的解决方案。
答案：现代计算机体系结构面临的主要挑战包括能源效率、散热问题、性能瓶颈、安全性和可扩展性。
可能的解决方案包括使用更高效的处理器架构、采用先进的散热技术、优化软件以提高并行处理能力、加强安全措施以及设计可扩展的系统架构。
五、案例分析题1. 某公司计划开发一款新的高性能计算机系统，要求能够处理大量数据并具备高扩展性。
请分析该公司在设计计算机体系结构时应考虑的因素。
答案：在设计新的高性能计算机系统时，公司应考虑以下因素：选择合适的处理器架构以满足性能需求；设计高效的内存管理和存储系统以处理大量数据；确保系统的可扩展性，以便未来能够添加更多的处理单元或存储资源；考虑能源效率和散热问题，以降低运行成本并确保系统的稳定运行；最后，还应考虑系统的安全性，以保护数据不被未授权访问。
计算机系统结构试题汇总(带答案)
______，调出有关处理该中断服务程序，准备运行。
19.设多体单字低位交叉的存贮器，单体容量为 I 的 m 个分体，其 Mj 的编址模式为 m×i+j,
其中 i=0,1,…，I-1;j=______，如 m=4,M2 体对应二进制地址码最低二位的状态为______。 20.自定义数据表示包括标志符数据表示和______两类，标志符应由编绎程序建立，对______
I1： RI←A1+A2 I2： R2←A3+A4 I3： R3←A5+A6 I4： R4←A7+A8 I5： R5←A9+A10 I6： R6←R1+n2 I7： R7←R3+R4 I8： R8←R5+R6 I9： F←R7+R8 这并不是唯一可能的计算方法。假设功能段的延迟为△t。 1．画出流水线时空图。(8 分) 2．计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。(每个 4 分，共 12 分)
6. 透明性：指一种本来存在的事物或属性，从某种角度看似乎不存在的现象。 7. LRU 算法：即近期最少使用算法，它选择近期最少访问的页面作为被替换的页面。 8．RISC：精简指令系统计算机，这种系统中，尽量简化指令功能，只保留那些功能简 单，能在一个节拍内执行完成指令，较复杂的功能用一段子程序来实现。 9．超标量处理机：通常把一个时钟周期内能够同时发射多条指令的处理机称为超标量 处理机。 10．流水线的链接技术：指一条指令的结果寄存器可能成为后继指令的操作数寄存器的 技术。
五、(10 分) 已知四个程序在三台计算机上的执行时间(s，秒)如下：
程序
执行时间(s，秒)
计算机 A
计算机 B
计算机 C
程序 1
1
10
专升本《计算机系统结构》_试卷_答案
专升本《计算机系统结构》一、（共75题，共150分）1. 最早的冯·诺依曼（von Neumann）结构计算机是以（）为中心的。
(2分）A。
运算器 B.控制器 C。
存储器 D.I/O设备.标准答案:A2。
同构型多处理机和异构型多处理机所采用的提高并行性的技术途径分别是（ ) （2分)A。
资源共享、资源重复 B。
资源重复、资源共享C.资源共享、时间重叠D.资源重复、时间重叠。
标准答案：D3. 由同一厂家生产的、系统结构相同的，但组成和实现不同的所有计算机,称为（）（2分）A.兼容机B.扩展机C.系列机D.系统机.标准答案：C4. 从计算机系统中处理数据的并行性看,并行性等级从低到高分为（） (2分）A。
位串字串、位并字串、位串字并、全并行B.位并字串、全并行、位串字串、位串字并C。
全并行、位并字串、位串字串、位串字并D。
位串字串、位串字并、位并字串、全并行.标准答案:A5。
扩展编码要求（ )，否则会产生解码不唯一的问题. （2分）A。
所有的短码都必须是长码的前缀B。
所有的短码都不能是长码的前缀C.所有的短码都必须是长码的后缀D.所有的短码都不能是长码的后缀。
标准答案：B6. 下面的指令中，( ）不属于RISC处理器指令集。
（2分）A。
ADD R4，[1000］ B。
LD R3，(R4)C。
SUB R4，R3 D。
SD 0（R3）,R4。
标准答案：A7. 指令的重叠解释方式与顺序解释方式相比，可以提高（）指令的执行速度。
（2分）A.一条B.两条C。
两条以上 D.两条或两条以上.标准答案:D8. 虚拟存储器外部地址变换,实现的是虚地址到（）的变换. （2分）A.辅存物理地址 B。
主存地址C.Cache地址D.虚地址.标准答案:A9. 设主存和辅存的平均访问时间分别为秒和秒，若要使虚拟存储器的主存—辅存层平均时间达到，问至少应保证主存访问命中率为（）（2分）A.0.97 B。
0.98 C。
0.99 D。
计算机系统组成试题及答案
计算机系统组成试题及答案一、选择题1. 计算机系统组成中，负责将程序指令从主存取到CPU进行执行的硬件是：A. 高速缓存B. 控制器C. ALU（算术逻辑单元）D. 数据通路答案：B. 控制器2. 下列哪种组成不属于冯·诺依曼体系结构的特点：A. 存储器和处理器分离B. 指令和数据以不同的形式存储C. 指令和数据以相同的格式存储D. 顺序执行指令答案：C. 指令和数据以相同的格式存储3. CPU中的ALU（算术逻辑单元）用于处理下列哪些操作：A. 算术运算B. 逻辑运算C. 数据传输D. 所有上述操作答案：D. 所有上述操作4. 数据通路中的寄存器用于存储下列哪种数据：A. 控制信号B. 指令C. 地址D. 数据答案：D. 数据5. 下列属于计算机系统中外部设备的是：A. CPUB. 主存C. 显示器D. 硬盘答案：C. 显示器二、填空题1. 冯·诺依曼体系结构中，存储器和处理器通过... 来进行数据传输。
答案：总线2. CPU中的...用于执行指令中的算术和逻辑运算。
答案：ALU（算术逻辑单元）3. 数据通路中的...用于暂时存储指令和数据。
答案：寄存器4. 计算机系统中，控制器负责解析指令并生成相应的...。
答案：控制信号5. 外部设备的输入/输出操作通过...来进行。
答案：I/O接口三、简答题1. 请简要介绍冯·诺依曼体系结构。
答案：冯·诺依曼体系结构是一种计算机体系结构，也被称为存储程序型计算机。
它的特点是存储器和处理器分离，指令和数据以不同的形式存储，程序和数据都存储在主存储器中，由控制器逐条取出指令并执行。
冯·诺依曼体系结构是现代计算机系统的基础，几乎所有的计算机系统都采用这种结构。
2. CPU中的数据通路包括哪些组成部分？答案：CPU中的数据通路包括ALU（算术逻辑单元）、寄存器以及用于数据传输的总线。
ALU用于执行指令中的算术和逻辑运算，寄存器用于暂时存储指令和数据，总线用于连接CPU和主存储器，进行数据传输。
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计算机系统结构试题模拟试卷（有答案）一、名词解释1.系统结构：是对计算机系统中各机器级之间界面的划分和定义，以及对各级界面上、下的功能进行分配。
2.SIMD：单指令流多数据流计算机系统。
3.资源共享4.Cache：高速缓冲存储器5.模拟:是对真实事物或者过程的虚拟二、选择1.Cache是介于CPU和( C )之间的小容量存储器，能高速地向CPU提供指令和数据，从而加快程序的执行速度。
A.寄存器B.DRAMC.主存D.硬盘2.并行性开发的途径为时间重叠、资源共享和( C )等。
A.时间并行B.资源分布C.资源重复D.时间并发3.冯•诺依曼型计算机的设计思想是( C )。
A.存储数据并按地址顺序执行B.存储程序并按地址逆序执行C.存储程序并按地址顺序执行D.存储程序并乱序执行4.在计算机系统的层次结构中，属于硬件级的是( D )。
A.应用语言级B.高级语言级C.汇编语言级D.机器语言级5.消除流水线性能瓶颈的方法：瓶颈段细分和( B )。
A.瓶颈段串联B.瓶颈段并联C.瓶颈段拆分D.瓶颈段流水三、简答1.试述现代计算机系统的多级层次结构。
2.试述RISC设计的基本原则和采用的技术。
3.试述全相联映像与直接映像的含义及区别。
直接映像: 指主存的一个字块只能映像到Cache的一个准确确定的字块中。
直接映象是一种最简单的地址映像方式，它的地址变换速度快，而且不涉及其他两种映像方式中的替换策略问题。
但是这种方式的块冲突概率较高，当称序往返访问两个相互冲突的块中的数据时，Cache的命中率将急剧下降，因为这时即使Cache中有其他空闲块，也因为固定的地址映像关系而无法应用。
全相联映像：指主存的一个字块可以映像到整个Cache的任何一个字块中。
这种方式只有当Cache中的块全部装满后才会出现块冲突，所以块冲突的概率低，可达到很高的Cache命中率；但实现很复杂。
当访问一个块中的数据时，块地址要与Cache块表中的所有地址标记进行比较已确定是否命中。
在数据块调入时存在着一个比较复杂的替换问题，即决定将数据块调入Cache中什么位置，将Cache中那一块数据调出主存。
为了达到较高的速度，全部比较和替换都要用硬件实现。
四、论述CPU写Cache时内容不一致现象，有那两种解决方法？各自的优缺点是什么？【解】有两种方法：写回法（抵触修改法）：是在CPU执行写操作时，信息只写入Cache，仅当需要被替换时，才将已被写入过的Cache块先送回主存，然后再调入新块。
写直达法（直达法）：利用Cache-主存存储层次在处理机和主存之间的直接通路，每当处理机写入Cache的同时，也通过此通路直接写入主存。
在可靠性上，写直达法优于写回法；在与主存的通信量上，写回法少于写直达法；在控制的复杂性上，写直达法比写回法简单；在硬件实现的代价上，写回法要比写直达法好。
五、计算某模型机由8条指令，使用频度为0.3 0.3 0.2 0.1 0.05 0.02 0.02 0.01试分别用Huffmann编码和扩展编码对其操作码进行编码，限定扩展编码只能做两种长度，则它们的编码长度比定长操作码的长度减少多少？【解】Huffman长度：(0.3+0.3+0.2)*2 + 0.1*3 + 0.05*4 + 0.02*5 + 0.02*6 + 0.01*6 = 2.38 长度减少3-2.38=0.62扩展编码长度：(0.3+0.3+0.2)*2 + (0.1 + 0.05 + 0.02 + 0.02 +0.01) * 5 = 2.6长度减少3-2.6=0.4模拟试卷2一、名词解释1.系统结构:指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序，即各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式。
2. RISC: 精简指令系统计算机，只采用使用频度高、简单、执行速度快的指令类型。
3.并行性:把解题中具有可以同时进行运算或操作的特性,4.实页冲突:发生两个以上的虚页想要进入主存中同一个页面位置的现象。
5.仿真:用模型来代替实物进行研究、试验的方法二、选择1.Cache是介于CPU和( C )之间的小容量存储器，能高速地向CPU提供指令和数据，从而加快程序的执行速度。
A.寄存器B. DRAMC. 主存D. 硬盘2.并行性开发的途径为时间重叠、( C )和资源共享等。
A. 时间并行B. 资源分布C.资源重复D. 时间并发3.RISC的三个基本要素是：(1)一个有限的简单的指令集；(2)CPU配备大量的( B ) ；(3)强调对指令流水线的优化。
A. 专用寄存器B. 通用寄存器C. CacheD. 内存4.冯•诺依曼型计算机的设计思想是存储程序并按地址顺序执行，它的主要组成部分包括：运算器、( B )、控制器适配器与I/O设备。
A. 寄存器B. 存储器C. 缓冲器D. 译码器5.指令格式中的( A )字段，用来表征指令的操作特性与功能。
A. 操作码B. 指令字C.数据字D.地址码三、简答1.试述现代计算机系统的多级层次结构。
2.试述阵列处理机与多处理机的区别。
结构方面：阵列处理机的互连较规整，有一定专用性，互连的处理单元数量大；多处理机要采用更灵活多变的结构，实现复杂的互连模式，互连的处理机数量少。
并行性方面：阵列处理机是操作级并行，是并行性的同时性；多处理机是作业、程序、任务级的并行，同时包含指令内部操作间的并行，是并行性的并发性。
3.试述分页式虚拟存储器与分段式虚拟存储器的含义和区别。
页式管理：页式虚拟存储器把虚拟地址空间划分成一个个固定大小的块,每块称为一页,把主存储器的地址空间也按虚拟地址空间同样的大小划分为页。
页是一种逻辑上的划分，它可以由系统软件任意指定。
虚拟地址空间中的页称为虚页，主存地址空间中的页称为实页。
每个用户使用一个基址寄存器（在CPU 内），通过用户号U 可以直接找到与这个用户程序相对应的基址寄存器，从这个基址寄存器中读出页表起始地址。
访问这个页表地址，把得到的主存页号p 与虚地址中的页内偏移直接拼接起来得到主存实地址。
地址映象：是将每个虚存单元按某种规则（算法）装入（定位于）实存，即建立多用户虚地址Ns 与实存地址np 之间的对应关系。
地址变换：是程序按照这种映象关系装入实存后，在执行时，多用户虚地址Ns 如何变换成对应的是地址np。
页面争用（实页冲突）：发生两个以上的虚页想要进入主存中同一个页面位置的现象。
1.试推导并行主存的主存频宽与模体数、转移概率的关系表达式。
段式管理：段为程序的逻辑单位段表，本身也是段，常驻内存，也可以在辅存，需要时调入主存–段表结构：段名、地址、装入位、段长、访问方式。
–段表基址寄存器：指明段表的启始地址。
地址映象方法：每个程序段都从0 地址开始编址，长度可长可短，可以在程序执行过程中动态改变程序段的长度。
地址变换方法：–由用户号找到基址寄存器–从基址寄存器中读出段表的起始地址–把起始地址与多用户虚地址中段号相加得到段表地址段分段与分页的主要区别–页是信息的物理单位，段是信息的逻辑单位；–页的大小固定，段的大小动态变化；–分页系统中的逻辑地址空间是一维的，分段系统中的是二维的。
–分页系统中不易实现“共享”和“动态链接”，分段则很容易–表中给出的起始地址与段内偏移D 相加就能得到主存实地址四、论述地址映像有三种方式？各自是什么并画图表示。
【解】全相联映像；直接相联；组相联。
全相联映像：主存中的任意一块都可以映象到Cache中的任意一块。
冲突概率低；空间利用率高；地址变换复杂。
块块0Cache块1……块C b -10块1……块i ……块M b -1主存储器全相联映象方式直接相联：主存中一块只能映象到Cache 的一个特定的块中。
硬件简单，冲突概率高，出现大量空闲块，很少使用。
直接相联映象方式块块10Cache块1……块C b -10……块C b -1主存储器块C b ……块2C b -1块M b -C b ……块M b -1……区0区1区Me-1个区组相联地址映像：各组之间是直接映象，组内各块间是全相联映象。
块的冲突概率比较低，块的利用率大幅度提高，块失效率明显降低。
五、计算设某个程序包含5个虚页，实页数为3，其页地址流为4，5，3，2，5，1，3，2，2，5，1，3。
试画出FIFO、LRU、OPT 替换算法的时间状态图，写出各自的命中率。
【解】模拟试卷3一、名词解释6.系统结构: 指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序，即各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式。
7.MIMD:.多指令流多数据流它使用多个控制器来异步地控制多个处理器，从而实现空间上的并行性8.资源重复9.地址映像:把虚拟地址空间映象到主存地址空间，具体地说，就是把用户用虚拟地址编写的程序按照某种规则装入到主存储器中，并建立多用户虚地址与主存实地址之间的对应关系。
10.数据流:是指一组有顺序的、有起点和终点的字节集合，程序从键盘接收数据或向文件中写数据，以及在网络连接上进行数据的读写操作，都可以使用数据流来完成。
二、选择11.Cache是介于CPU和( C )之间的小容量存储器，能高速地向CPU提供指令和数据，从而加快程序的执行速度。
A.寄存器B. DRAMC. 主存D. 硬盘12.并行性开发的途径为时间重叠、资源重复和( C )等。
A. 时间并行B. 资源分布C.资源共享D. 时间并发13.虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器的( C )模型，不是任何实际的物理存储器。
A. 主存B. 用户程序C. 逻辑D. 辅存14.( C )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. 多处理机和多计算机D. 阵列处理机15.指令格式就是指令字用二进制代码表示的结构形式，通常由( A )字段和地址码字段组成。
A. 操作码B. 操作数C. 操作特性D. 数据字三、简答16.试述现代计算机系统的多级层次结构。
17.什么是虚拟存储器中的段页式管理？采用分段和分页结合的方法。
程序按模块分段，段内再分页，进入主存仍以页为基本信息传送单位，用段表和页表进行两级定位管理。
18.多处理机系统与机群系统有什么差别？多处理机系统由若干台独立的计算机组成，每台计算机能够独立执行自己的程序，彼此之间通过互连网络连接，实现程序之间的数据交换和同步。
机群系统是一组完整的计算机互连，它们作为一个统一的计算资源一起工作，并能产生一台机器的印象。
四、某台计算机有10条指令，它们出现的频度如下表所示，请给出10条指令的定长编码方案、Huffman编码方案、扩展编码方案。
指令 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10频度0.20 0.25 0.15 0.08 0.07 0.06 0.05 0.05 0.05 0.04【解】a)定长编码0000，0001，0010，0011，0100，0101，0110，0111，1000，1001b)Huffman编码1．112．013．0014．00015．10116．10107．10018．10009．0000110．00000c)扩展编码1．002．013．104．110005．110016．110107．110118．111009．1110110．11110五、计算(共25分)在一个5段的流水线处理机上需经9拍才能完成一个任务，其预约表为：度方案。