计算机体系结构简答题
计算机体系结构试题库—简答题
计算机体系结构试题库简答题（100题）1．简述CISC结构计算机的缺点。
答：在CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。
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。
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。
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。
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。
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体系结构技术（如流水技术）来提高系统的性能。
2．RISC结构计算机的设计原则。
答：A.选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令；B.每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成；C.所有指令长度均相同；D.只有load和store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行；E.以简单有效的方式支持高级语言。
3．影响现代微处理器主频提升的主要原因由哪些答：线延迟、功耗。
4．指令集格式设计时，有哪三种设计方法答：固定长度编码、可变长编和混合编码）三种设计方法。
5．简述存储程序计算机（冯·诺依曼结构）的特点。
答：（1）机器以运算器为中心。
（2）采用存储程序原理。
（3）存储器是按地址访问的、线性编址的空间。
（4）控制流由指令流产生。
（5）指令由操作码和地址码组成。
（6）数据以二进制编码表示，采用二进制运算。
6．在进行计算机系统设计时，一个设计者应该考虑哪些因素对设计的影响答：在进行计算机系统设计时，设计者应该考虑到如下三个方面因素的影响：技术的发展趋势；计算机使用的发展趋势；计算机价格的发展趋势。
7．简述程序翻译技术的特点。
答：翻译技术是先把N+1级程序全部变换成N级程序后，再去执行新产生的N级程序，在执行过程中N+1级程序不再被访问。
计算机系统结构复习题(附答案) (1)
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。
第3章计算机网络体系结构(习题参考答案)
第3章计算机网络体系结构三、简答题1. 为什么要采用分层的方法解决计算机的通信问题？通过分层的方法，使得计算机网络复杂的通信处理问题转化成为若干相对较小的层次内的局部问题，对其进行的研究和处理变得相对容易。
2. “各层协议之间存在着某种物理连接，因此可以进行直接的通信。
”这句话对吗？不对。
物理连接只存在于最底层的下面。
各层协议之间只存在着称为“对等层通信”的逻辑连接。
3. 请简要叙述服务与协议之间的区别。
通过协议的规定，下一层可以为上一层提供服务，但是对于上一层的服务用户来说下面的协议是透明的。
协议是存在于对等层之间的，是水平的；服务存在于直接相邻的两个层次之间，是垂直的。
4. 请描述一下通信的两台主机之间通过OSI模型进行数据传输的过程。
发送数据的具体过程为：要进行通信的源用户进程首先将要传输的数据送至应用层并由该层的协议根据协议规范进行处理，为用户数据附加上控制信息后形成应用层协议数据单元再送至表示层；表示层根据本层的协议规范对收到的应用层协议数据单元进行处理，给应用层协议数据单元附加上表示层的控制信息后形成表示层的协议数据单元再将它传送至下一层。
数据按这种方式逐层向下传送直至物理层，最后由物理层实现比特流形式的传送。
当比特流沿着传输介质经过各种传输设备后最终到达了目标系统。
此后，接收数据的具体过程为：按照发送数据的逆过程，比特流从物理层开始逐层向上传送，在每一层都按照该层的协议规范以及数据单元的控制信息完成规定的操作，而后再将本层的控制信息剥离，并将数据部分向上一层传送，依此类推直至最终的、通信的目的用户进程。
5. 请简述虚电路服务的特点。
虚电路服务要求发送分组之前必须建立连接，即虚电路。
之后所有的分组都沿着虚电路依次进行传送。
在所有分组传送完毕后要释放连接。
它可以提供顺序、可靠的分组传输，适用于长报文的通信，一般应用于稳定的专用网络。
6. 请简述无连接服务的特点。
无连接服务无需事先建立连接。
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。
计算机体系结构试卷A
《计算机系统结构A卷》一、填空题(每小题1.5分，共30分)。
1．计算机体系结构是指程序员所必须了解的概念性结构与功能特性。
2. 计算机提高并行性的主要技术途径有、资源重复和资源共享。
3. 多处理机系统的分工方式有三种，是同构型多处理机系统的分工方式。
4. 计算机系统在功能和结构上最显著的特征是。
5．相近的两条指令，后面指令操作数的地址由前面指令的执行结果来决定，使得后面的指令不能在流水线上顺畅的流动，该流水线相关称为。
6．先行控制方式实现的关键技术包括缓冲技术和。
7．流水线全局相关又称，其影响范围比局部相关要大。
8. 引起非线性流水线流水段冲突的启动距离称为。
9. 互连网络中任一端口到另一端口传输信息的最大速率称为，单位为MB/s。
10. N=8的Omega网络共有 2×2的开关。
11. 动态互联网络的互联形式有总线、交叉开关和。
12. 虚拟通道是由源结点的片缓冲区、和接收点的片缓冲区等组成。
13．数据表示是指的数据类型。
14. 指令操作码编码有三种方法，从信息冗余量最小来看，编码是最好的；从编码规整性来看，定长码是最好的。
15. 在RISC中，技术是为了解决程序中大量执行CALL指令而出现的现场保护问题。
16. 指令发射包括启动指令进入取指阶段和启动指令进入执行阶段两种，启动指令进入取指阶段可分为单发射和。
17. 按照Cache不命中产生原因不同来分，Cache不命中可分为强制不命中、和冲突不命中。
18．高速缓冲存贮器是为解决主存满足不了计算机系统要求提出来的。
19. 在两级Cache中，第级Cache的局部不命中和全局不命中是相等的。
20．相联存储器是按存储字的寻址访问的。
二、简答题(每小题6分，共30分)。
1．什么是并行性？常用的并行性度量标准有哪几个？2. 衡量线性流水线的性能指标有哪些？写出在各功能段执行时间相等时性能指标之间的关系式。
3. 什么是静态互联网络？静态互联网络依据维数来划分可分为哪几种？4. 简述RISC结构的主要特点。
计算机系统结构复习题
1【简答题】传统的存储程序计算机的主要特征是什么？存在的主要问题是什么？目前计算机系统是如何改进的?正确答案：解：主要特征：(1)机器以运算器为中心；(2）采用存储程序原理；（3)存储器是按地址访问的、线性编址的空间；(4)控制流由指令流产生；（5）指令由操作码和地址码组成；（6)数据以二进制编码表示,采用二进制运算。
主要问题和改进：（1)问题：以运算器为中心,所有部件的操作都由控制器集中控制，导致慢速输入输出操作占用快速运算器矛盾,影响运算器效率发挥。
改进：各种分布式的I/O处理或输入输出方式如程序控制、DMA(直接存储器访问)方式、 I/O 处理机等。
（2）问题:数据和指令存放在同一存储器中，自我修改程序是难以编制、调试和使用的，不利于指令执行的重叠和流水。
改进:通过存储管理硬件的支持，由操作系统控制在程序执行过程中不准修改程序.(3)问题:访问存储器次数较多影响计算机系统性能。
改进：按内容访问的相联存储器CAM，大量使用通用寄存器,在CPU和主存之间设置高速缓冲存储器cache。
(4)问题：受程序计数器控制，程序执行只能串行、顺序执行.改进：改进CPU的组成，如采用重叠方式、先行控制、多操作部件甚至流水方式把若干条指令的操作重叠起来；采用向量处理技术、多机并行处理，总之通过并行处理技术进一步提升计算机系统速度。
（5）问题：需要指令功能更加丰富，但实现困难;计算机存储器容量大增，采用直接寻址方式指令中地址码位数不够.改进：出现了CISC和RISC指令系统，CISC用硬件实现大量丰富功能,RISC只包含使用频率高的少量指令；采用多种灵活的寻址方式,如间接寻址、相对寻址、变址寻址、基址寻址、页式寻址等。
2【简答题】通用寄存器型指令系统结构在灵活性和提高性能方面的优势主要体现在哪几个方面？正确答案:(1）寄存器的访问速度比存储器快很多;(2）对编译器而言，能更加容易、有效地分配和使用寄存器。
在表达式求值方面，通用寄存器型结构具有更大的灵活性和更高的效率。
体系结构试题及答案
一．名词解释计算机系统结构：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。
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。
同构型多处理机系统：由多个同类型或至少担负同等功能的处理机组成，它们同时处理同一作业中能并行执行的多个任务。
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。
数据相关：考虑两条指令i和j，i在j的前面，如果下述条件之一成立，则称指令j与指令i数据相关：（1）指令j使用指令i产生的结果；（2）指令j与指令k数据相关，而指令k又与指令i数据相关。
定向：用来解决写后读冲突的。
在发生写后读相关的情况下，在计算结果尚未出来之前，后面等待使用该结果的指令并不见得是马上就要用该结果。
如果能够将该计算结果从其产生的地方直接送到其它指令需要它的地方，那么就可以避免停顿。
向量处理机：指令级并行：简称ILP。
是指指令之间存在的一种并行性，利用它，计算机可以并行执行两条或两条以上的指令。
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。
失效率：CPU访存时，在一级存储器中找不到所需信息的概率。
失效开销：CPU向二级存储器发出访问请求到把这个数据调入一级存储器所需的时间。
强制性失效：当第一次访问一个块时，该块不在Cache中，需要从下一级存储器中调入Cache，这就是强制性失效。
容量失效：如果程序在执行时，所需要的块不能全部调入Cache中，则当某些块被替换后又重新被访问，就会产生失效，这种失效就称作容量失效。
第3章 计算机网络体系结构(习题标准答案)
第3章计算机网络体系结构(习题答案)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2第3章计算机网络体系结构一、填空题1.协议主要由（语法）、（语义）和（同步）三个要素组成。
2.OSI模型分为（物理层）、（数据链路层）、（网络层）、（传输层）、（会话层）、（表示层）和（应用层）七个层次。
3.OSI模型分为（资源子网）和（通信子网）两个部分。
4.物理层定义了（机械特性）、（电气特性）、（功能特性）和（规程特性）四个方面的内容。
5.数据链路层处理的数据单位称为（帧）。
6.数据链路层的主要功能有（链路管理）、（成帧）、（信道共享）、（帧同步）、（流量控制）、（差错控制）、（透明传输）和（寻址）。
7.在数据链路层中定义的地址通常称为（硬件地址）或（物理地址）。
8.网络层所提供的服务可以分为两类：（面向连接的）服务和（无连接的）服务。
9.传输层的功能包括（服务选择）、（连接管理）、（流量控制）、（拥塞控制）和（差错控制）等。
二、名词解释同步协议实体对等层对等层通信服务 CIDR 协议数据单元服务数据单元同步同步指的是广义的、在一定条件下发生什么事情的特性，而且条件和时间有关，具有时序的含义。
协议计算机网络中意图进行通信的结点必须要遵守一些事先约定好的规则。
这些为进行数据交换而建立的规则、标准或约定即称为协议，也称为网络协议。
实体任何接收或者发送数据的硬件单元或者软件进程模块都可以称为通信实体，简称实体。
对等层不同的网络结点，若它们遵循的是同一种网络体系结构的话，那么在不同结点上完成同样功能的层次称为对等层。
对等层通信在分层的网络体系结构中，每个层次只知道自己从上层接收来数据并处理后再传递给下一层，结果通信目的方该层次的对等层就收到与己方处理的一模一样的数据。
就好像在两个对等层之间有一条“通道”直接把数据传送过去一样，这种情况就称为对等层通信。
计算机试题简答题及答案
计算机试题简答题及答案1. 什么是计算机？计算机是一种能够接收、存储、处理和输出数据的电子设备。
它由硬件和软件两个主要部分组成，能够执行各种指令，完成各种任务。
2. 请简述冯·诺依曼体系结构。
冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础结构，由冯·诺依曼于1945年提出。
该体系结构包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件。
其中存储器用于存放指令和数据，运算器用于执行算术和逻辑运算，控制器用于指挥各个部件的工作，输入设备和输出设备用于与外部环境进行交互。
3. 什么是操作系统？操作系统是计算机系统中的一个关键组成部分，它负责管理和控制计算机硬件和软件资源，提供用户与计算机系统之间的界面。
操作系统能够解决资源分配、进程调度、内存管理、文件管理等问题，为用户和应用程序提供良好的运行环境。
4. 请简述什么是位和字节？位是计算机中的最小存储单位，通常表示为0或1。
8个位组成一个字节，字节是计算机中数据存储和传输的基本单位，可以表示一个ASCII字符。
5. 什么是算法？算法是解决特定问题或执行特定任务的一系列有限步骤的描述。
它是问题求解的方法和步骤的抽象表示，能够告诉计算机如何执行特定的任务。
6. 请简述什么是网络？网络是将多台计算机和设备连接起来，形成一个相互通信和资源共享的系统。
它可以是局域网（LAN）、广域网（WAN）或互联网（Internet），通过不同的通信协议和技术实现数据传输和信息交换。
7. 请简述什么是数据库？数据库是用于存储和管理数据的系统。
它是一个有组织的数据集合，通过表格的形式将数据进行保存，可以方便地对数据进行存储、查询、更新和删除。
8. 请简述什么是编程语言？编程语言是一种用于描述计算机程序的语言。
它使用一定的语法规则和语义规范，通过编写代码来实现对计算机的指令控制。
常见的编程语言包括C、Java、Python等。
9. 请简述什么是人工智能？人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机科学的一个分支领域，致力于模拟、延伸和扩展人类智能的理论与方法。
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__________。
计算机体系结构第一章_练习题
计算机体系结构第⼀章_练习题《计算机系统结构》第⼀章测试题⽬⼀、填空题：（每空1分，共35分）1、从______⾓度可以将系统看成是按_______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______，______，______，______，______，______。
3、在计算机系统结构的层次结构中，机器被定义为______的集合体。
4、就计算机系统结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系，完成下⾯填空：a)确定指令系统中是否要设乘法指令属于______，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______，乘法器和加法-移位器的物理实现属于______。
b)主存容量与编址⽅式的确定属于______，主存是否采⽤多体交叉属于______，主存器件的选定属于______。
c)设计何种系列机属于______，系列机内不同型号计算机的组织属于______。
5、同时性指两个或多个事件在______发⽣，并发性指两个或多个事件在______发⽣。
6、费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分成______，______，______和______四⼤类。
传统的单处理机属于______。
7、⼀般⽤耦合度反映____________，它分为______，______，和______。
8、冯泽云提出⽤______来定量地描述各种计算机系统特征，把计算机分成______，______，______和______四类。
9、开发并⾏性的途径有______，______和______。
⼆、名词解释：（每题3分，共15分）1．透明性2．计算机系统结构3．并⾏性4．虚拟机5．MFLOPS三、简答题：（每题5分，共30分）1、软件和硬件在什么意义上是等效的?在什么意义上是不等效的?2、简述计算机系统结构⽤软件实现和⽤硬件实现各⾃优缺点。
3、下列哪些对系统程序员是透明的？哪些对应⽤程序员是透明的？虚拟存储器；Cache存储器；程序状态字；指令缓冲寄存器；通⽤寄存器。
计算机体系结构各章简答题及答案
计算机体系结构各章简答题及答案第⼀章计算机体系结构的基本概念1. 什么是计算机系统的多级层次结构？2. 硬件和软件在什么意义上是等效的在什么意义上是不等效的？3. 经典计算机系统结构的实质是什么？4. 语⾔实现的两种基本技术是什么？5. 对于通⽤寄存器型机器来说，机器语⾔程序设计者所看到的计算机的属性主要有哪些？6. 什么是软件兼容软件兼容有⼏种其中哪⼀种是软件兼容的根本特征？7. 什么是系列机它的出现较好地解决了什么⽭盾？8. 对计算机发展⾮常关键的实现技术有哪些？9. 实现软件移植的主要途径有哪些？10. 试以系列机为例，说明计算机系统结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系。
11. 存储程序计算机在系统结构上的主要特点是什么？12. 从系统结构的发展情况看，新型系统结构的设计主要从哪两⽅⾯着⼿？13. 软件技术两个最重要的发展趋势是什么？14. 计算机系统设计⼈员的技术挑战主要来⾃哪⼏个⽅⾯？15. ⼀种计算机系统结构的⽣命周期是怎样的？16. 商品的标价（价格）由哪些因素构成？17. 对计算机系统成本产⽣影响的主要因素有哪些？18. ⽤户CPU时间由哪三个因素决定？19. ⽬前常⽤的测试程序分为哪五类？20. 什么叫测试程序组件在评价计算机系统设计时最常见的测试程序组件是哪个？21. SPEC2000测试程序组件中包括哪⼏个测试程序组件？22. 测试基于Microsoft公司的Windows系列操作系统平台的最常⽤测试组件有哪些？23. 常⽤的专门的性能指标测试程序有哪些？24. 计算机系统结构设计和分析中最经常使⽤的三条基本原则是什么25. 根据Amdahl定律，系统加速⽐由哪两个因素决定？26. 从执⾏程序的⾓度看，并⾏性等级从低到⾼可分为哪⼏级？27. 从处理数据的⾓度，并⾏性等级从低到⾼可以分为哪⼏级？28. 计算机系统中提⾼并⾏性的技术途径有哪三种？29. 多机系统的耦合度可以分为哪⼏类？30. 单机系统和多机系统中，都是按哪三种技术途径分别发展为哪三类多处理机？31. 三种类型的多处理机（同构型多处理机、异构型多处理机、分布处理系统）的主要区别是什么1. 什么是计算机系统的多级层次结构从计算机语⾔的⾓度，把计算机系统按功能划分成以下多级层次结构：2. 硬件和软件在什么意义上是等效的在什么意义上是不等效的硬件和软件在功能实现上是等效的，即⼀种功能可以由软件实现，也可以由硬件实现。
体系结构复习题及答案
体系结构复习题及答案一、选择题1. 体系结构中，CPU的指令周期包括哪几个阶段？A. 取指令、译码、执行、访存、写回B. 取指令、译码、访存、执行、写回C. 取指令、译码、执行、访存、中断D. 取指令、译码、执行、中断、写回答案：A2. 在计算机体系结构中，流水线技术的主要目的是？A. 提高CPU的时钟频率B. 减少指令的执行时间C. 增加CPU的功耗D. 减少数据传输的延迟答案：B3. 以下哪项不是计算机体系结构中的并行处理技术？A. 超标量架构B. 向量处理C. 多线程D. 单指令流单数据流（SISD）答案：D二、填空题4. 在计算机体系结构中，__________是指CPU在执行指令时，能够同时处理多个数据的能力。
答案：数据并行性5. 现代计算机体系结构中，多核处理器的设计是为了提高__________。
答案：并行处理能力6. 虚拟内存技术的主要优点是__________。
答案：扩大可用内存空间三、简答题7. 请简述冯·诺依曼体系结构的主要特点。
答案：冯·诺依曼体系结构的主要特点是将程序指令存储和数据存储在同一内存空间中，采用顺序执行指令的方式，并且具有集中控制的特点。
8. 描述一下超标量处理器与超流水线处理器的区别。
答案：超标量处理器是指在每个时钟周期内可以发射并执行多条指令的处理器，而超流水线处理器则是通过将指令执行过程划分为更多的阶段，使得多个指令可以在不同的阶段并行执行，从而提高处理器的吞吐率。
9. 什么是缓存一致性问题，以及它是如何在多处理器系统中解决的？答案：缓存一致性问题是指在多处理器系统中，当多个处理器共享同一数据的缓存时，如何确保每个处理器看到的是最新的数据。
这通常通过缓存一致性协议来解决，如MESI协议，该协议确保当一个处理器修改了缓存中的数据时，其他处理器的相应缓存行会被更新或失效。
四、计算题10. 假设一个处理器的时钟频率为2GHz，流水线深度为5，计算其理论峰值性能。
《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（W AR）类型的数据相关，执行指令x6=x1+x2；x6=x4*x5会引起（WA W）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。
计算机系统结构考试试题
计算机系统结构考试试题
1. 简答题
a. 请简要阐述计算机系统结构的定义及其重要性。
b. 解释什么是指令集体系结构（ISA），并举例说明不同的ISA 类型。
c. 论述冯·诺伊曼体系结构的特点以及对计算机发展的影响。
2. 计算题
a. 给定一个16位的寄存器，寄存器中保存的数值为56902，将其转换为二进制和八进制表示。
b. 设计一个具有4位地址总线和8位数据总线的存储系统，假设寻址方式为直接地址寻址，计算其寻址范围。
c. 若一个指令的操作码占8位，寄存器地址占3位，立即数占5位，计算其最大可表示的指令数量。
3. 综合题
请设计一个简单的微处理器，包括寄存器组、ALU和控制器。
然后给出一个简单的汇编语言程序，要求能够将两个寄存器中的数值相加并存储到第三个寄存器中。
4. 分析题
请分析Intel x86和ARM架构在计算机系统结构上的异同点，并
讨论其适用领域及性能表现。
5. 论述题
论述存储层次结构在计算机系统中的重要性，并详细说明主存、
缓存和辅存的功能和特点。
同时分析存储层次结构对计算机系统性能
的影响。
在考试中，学生需要结合所学知识，对以上试题进行回答和解答。
对于计算题部分，需要给出详细的计算过程和结果。
对于综合题和分
析题部分，需要清晰地阐述思路和实现方案。
最终的目的是检验学生
对计算机系统结构理论和实践的掌握程度，以及对计算机体系结构相
关概念的理解和应用能力。
希望学生能够在考试中发挥所长，充分展示自己的学习成果和能力。
祝各位同学取得优异的成绩！。
计算机系统结构复习题
1【简答题】传统的存储程序计算机的主要特征是什么？存在的主要问题是什么？目前计算机系统是如何改进的？正确答案：解：主要特征：(1)机器以运算器为中心；(2)采用存储程序原理；(3)存储器是按地址访问的、线性编址的空间；(4)控制流由指令流产生；(5)指令由操作码和地址码组成；(6)数据以二进制编码表示，采用二进制运算。
主要问题和改进：(1)问题：以运算器为中心，所有部件的操作都由控制器集中控制，导致慢速输入输出操作占用快速运算器矛盾，影响运算器效率发挥。
改进：各种分布式的I/O处理或输入输出方式如程序控制、DMA(直接存储器访问)方式、 I/O 处理机等。
(2)问题：数据和指令存放在同一存储器中，自我修改程序是难以编制、调试和使用的，不利于指令执行的重叠和流水。
改进：通过存储管理硬件的支持，由操作系统控制在程序执行过程中不准修改程序。
(3)问题：访问存储器次数较多影响计算机系统性能。
改进：按内容访问的相联存储器CAM，大量使用通用寄存器，在CPU和主存之间设置高速缓冲存储器cache。
(4)问题：受程序计数器控制，程序执行只能串行、顺序执行。
改进：改进CPU的组成，如采用重叠方式、先行控制、多操作部件甚至流水方式把若干条指令的操作重叠起来；采用向量处理技术、多机并行处理，总之通过并行处理技术进一步提升计算机系统速度。
(5)问题：需要指令功能更加丰富，但实现困难；计算机存储器容量大增，采用直接寻址方式指令中地址码位数不够。
改进：出现了CISC和RISC指令系统，CISC用硬件实现大量丰富功能，RISC只包含使用频率高的少量指令；采用多种灵活的寻址方式，如间接寻址、相对寻址、变址寻址、基址寻址、页式寻址等。
2【简答题】通用寄存器型指令系统结构在灵活性和提高性能方面的优势主要体现在哪几个方面？正确答案：(1)寄存器的访问速度比存储器快很多；(2)对编译器而言，能更加容易、有效地分配和使用寄存器。
在表达式求值方面，通用寄存器型结构具有更大的灵活性和更高的效率。
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
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简答
1.区别模拟和仿真P17
用机器语言程序解释实现软件移植的方法称为模拟。
用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为仿真。
仿真与模拟的主要区别在于解释用的语言，仿真是用微程序解释，其解释程序存在于控制存储器中，而模拟是用机器语言程序解释，其解释程序存在于主存中。
2.区分数据表示和数据结构P31
数据表示指的是能由机器硬件直接识别和引用的数据类型。
串，队，栈，向量，阵列，链表，树，图等是软件要处理的各种的数据结构，它反映了应用中要用到的各种数据元素或信息单元之间的结构关系。
不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现为实现效率和方便性的不同3.地址映像与地址变换P126
对于Cache存储器而言，地址的映射就像是将每个主存块按什么规则装入Cache中，地址的变换就是每次访问Cache时怎样将主存地址变换成Cache地址
A全相联映像和变换主存中的任意一块都可以映像装入到cache中的任意一块位置B直接映像及其变换主存第i块只能唯一映像到第i mod 2块位置，将主存空间按cache大小等分成区，每区内的各块只能按位置一一对应到cache的相应块位置上
C组相联映像及其变换cache和主存空间都分成组，各组直接直接映像，组内各块之间是全相联映像
D段相联映像组间全相联，组内直接映像
4.总线通信技术中的同步通信与异步通信P87
同步通信：部件间的信息传送由定带宽，定距的系统时标同步。
信息的传送速率高，受总线长度的影响小，始终在总线上的时滞可能造成同步误差，时钟上的干扰信号易引起误同步
异步通信：由于I/O总线一般是为有不同速度的许多I/O设备所共享，因此易采用异步通信。
异步通信又分为单向控制和请求/回答双向控制。
5.比较中断处理次序与响应次序P80
中断的响应次序是在同时发生多个不同中断类的中断请求，中断响应硬件中的排队器所决定的相应次序。
中断的处理要有中断处理程序来完成，而中断处理程序在执行前或执
行后是可以被中断的，这样中断处理次序就可以不同于中断响应次序
6.浮点数尾数下溢的处理方法P45
减少运算中的精度损失关键是要处理好运算中的尾数超出字长部分，使之精度
损失最小。
A.截断法将尾数超出机器字长的部分截去
B.舍入法在机器运算的规定字长之外增设一位附加位，存放溢出部分的最高位，每当
进行尾数下溢处理时，将附加位加1
C.恒置“1”法将机器运算的规定字长之最低位恒置1
D.查表舍入法用ROM或PLA存放下溢处理表
7.静态流水线和动态流水线P158
静态流水线在某一时间内各段只能按一种功能连接流水，只有等流水线全部流空后，才能切换成按另一种功能连接而成的流水
动态流水线的各功能段在同一时间内可按不同的运算或功能连接
静态流水线是功能负担较多的加到软件上，以简化硬件控制；动态流水线则是把功能负担较多的加到硬件控制上，以提高流水的效能
8.并行性的开发途径P24
1.时间重叠：在并行的概念中引入时间因素，让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，加快硬件周转来赢得速度例子：重叠流水线
2.资源重复：并行的概念中引入空间因素，通过重复设置硬件资源来提高可靠性或性能例子：双工系统
3.资源共享：用软件的方法让多个用户按一定时间顺序使用同一套资源来提高资源利用率，相应的提高系统的性能例子：多道程序分时系统
9.CISC 和RISC P57
CISC：增强原有指令的功能以及设置更为复杂的新指令取代原先由软件子程序完成的功能，实现软件功能的硬化，称用这种途径设计成CPU的计算机为复杂指令系统计算机
RISC：通过减少指令种数和简化指令功能来降低硬件设计的复杂度，提高指令的执行速度，
使指令系统精简，称用这种途径设计成CPU的计算机为精简指令系统计算机。