计算机系统结构第五章自考练习题答案

合集下载

计算机系统结构自考2002-2021真题及答案(02325 历年试题全带答

计算机系统结构自考2002-2021真题及答案（02325 历年试题全带答计算机系统结构自考2002~2021真题及答案全国2002年4月高等教育自学考试一、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____。

计算机系统结构-第五章自考练习题答案

计算机系统结构-第五章⾃考练习题答案计算机系统结构-第五章⾃考练习题答案第五章重叠、流⽔和向量处理机历年真题精选1. “⼀次重叠”中消除“指令相关”最好的⽅法是（ A ）。

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2．流⽔处理机对全局性相关的处理不包括（ D ）。

A. 猜测法B. 提前形成条件码C. 加快短循环程序的执⾏D. 设置相关专⽤道路3. 推后“分析1 k”和设置“（相关专⽤通道）”是解决重叠⽅式相关处理的两种基本⽅法。

前者是以（降低速度）为代价，使设备基本上不增加。

4. 流⽔线消除速度瓶颈的⽅法有瓶颈⼦过程（再细分）和瓶颈⼦过程（多套并联）两种。

5. 简述在流⽔机器中全局性相关的概念及处理全局性相关的⽅法。

（P144-146）6. 求向量D=A*(B+C),各向量元素个数均为6，参照CRAY-1⽅式分解为3条向量指令：①V3←存储器{访存取A送⼊V3寄存器组}②V2←V0+V1 {B+C→K}③V4←V2*V3 {K*A→D}当采⽤下列2种⽅式⼯作时各需多少拍才能得到全部结果?(1)①和②并⾏执⾏完后，再执⾏③；（27拍）(2)采⽤链接技术。

（22拍）(注：CRAY-1⽅式启动访存1拍，访存6拍，打⼊寄存器组1拍，加法6拍，乘7拍)7.有⼀个3段的单功能⾮线性流⽔线，预约表如下表所⽰。

（1）写出冲突向量，画冲突向量状态转移图并确定最佳调度⽅案。

（c=(101) ,最佳策略是每隔2△t 流⼊⼀个任务）（2）按最佳调度⽅案输⼊5个任务，画出流⽔的时空图，求出此时的吞吐率和效率。

（吞吐率：5/12△t 效率：69.4% ）8. 有⼀个双输⼊端的加—乘双功能静态流⽔线，由经过时间为Δt、2Δt、2Δt、Δt的1、2、3、4四个⼦过程构成。

加按1-2-4连接，乘按1-3-4连接，流⽔线输出设有数据缓冲器，也可将数据直接返回输⼊。

现要执⾏A*（B+C*（D+E*F））+G*H的运算，①调整计算顺序，画出能获得吞吐率尽量⾼的流⽔时空图，标出流⽔线⼊、出端数据的变化情况；②求出完成全部运算的时间及此期间流⽔线的效率和吞吐率。

计算机系统结构自考真题及答案解析(一)

计算机系统结构自考真题及答案解析（一）总分：140分题量：55题一、单选题（共39题，共78分）1.IBM370系统将中断的类型分为（）A.3类B.4类C.5类D.6类正确答案：D本题解析：暂无解析2.下列属于总线标准的是（）A.电气B.速率C.流量D.吞吐率正确答案：A本题解析：暂无解析3.为了解决主存的容量满足不了要求，采用的技术是（）A.寄存器B.虚拟存储器C.高速缓存D.控制存储器正确答案：B本题解析：暂无解析4.标量流水处理机的性能指标主要有（）A.吞吐率、加速比、时间延迟B.吞吐率、效率、时间延迟C.吞吐率、加速比、效率D.加速比、效率、时间延迟正确答案：C本题解析：暂无解析5.多处理机属于（）A.SISD系统B.SIMD系统C.MISD系统D.MIMD系统正确答案：D本题解析：暂无解析6.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()。

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——高级语言正确答案：B本题解析：暂无解析7.下列对系统程序员不透明的是()。

A.Cache存储器B.数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存储器正确答案：D本题解析：暂无解析8.下列予寻址方式的三种面向的是()。

A.面向主存B.面向辅存C.面向寄存器D.面向堆栈正确答案：B本题解析：暂无解析9.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()。

A.23×7B.24×7C.25×7D.26×7正确答案：C本题解析：暂无解析10.IBM370系统中，通道动作故障引起的中断属于()。

A.机器校验中断B.访管中断C.程序性中断D.I/O中断正确答案：A本题解析：暂无解析11.程序员编写程序时使用的地址是()。

A.主存地址B.逻辑地址C.物理地址D.有效地址正确答案：B本题解析：暂无解析12.对指令间“一次重叠”描述不正确的是()。

自考计算机系统结构题库及答案

自考计算机系统结构题库及答案02325计算机系统结构自考题库及答案计算机系统结构单选题1.对应用程序员不透明的是( ) AA.条件码寄存器B.乘法器C.指令缓冲器D.先行进位链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( ) BA.编译程序解释B.汇编程序翻译C.汇编程序解释D.编译程序翻译3.属计算机系统结构考虑的应是( ) DA.主存采用多体交叉还是单体B.主存频宽的确定C.主存采用MOS 还是TTLD.主存容量和编址方式4."从中间开始设计的""中间""当前多数是在( )" CA.传统机器语言机器级与微程序机器级之间B.微程序机器级与汇编语言机器级之间C.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间5.多处理机主要实现的是( ) DA.操作步骤的并行B.指令级并行C.操作级并行D.任务级并行6.直接执行微指令的是( ) BA.编译程序B.硬件C.微指令程序D.汇编程序7.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( ) AA.编程要用到的硬件组织B.计算机各部件的硬件实现C.计算机硬件的全部组成 D.计算机软件所要完成的功能8.尾数下溢处理平均误差可调整到零的方法是( ) D "A.恒置""1""法"B.舍入法C.截断法D.ROM 查表法9.变址寻址的主要作用是( ) AA.支持向量、数组的运算寻址B.支持操作系统中的进程调度C.支持访存地址的越界检查D.支持程序的动态再定位10.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( ) BA.程序调用楷令B.比较与交换指令C.测试与置定指令D.执行指令11.程序员编写程序时使用的地址是( ) CA.主存地址B.辅存实地址C.逻辑地址D.有效地址12.不需要编制的数据存储空间是( ) BA.I/O接口的寄存器B.堆栈C.主存储器D.CPU 中的通用寄存器13.RISC执行程序的速度比CISC要快的原因是( ) BA.RISC只允许loAd和store指令访存B.RISC的指令平均执行周期数较少C.RISC的指令系统中的指令条数较少D.程序在RISC上编译生成的目标程序较短14.平均码长最短的编码是( ) AA.哈夫曼编码B.定长编码C.扩展编码D.需要根据编码使用的频度计算平均码长后确定15.外部设备打印机适合于连接到( ) AA.宇节多路通道B.选择通道C.数组多路通道D.任意一种通道16.在IBM370 系统中，申断响应硬件分工保存的是( ) DA.作业名称和优先级等B.各种软件状态和标志C.通用寄存器内容D.条件码等状态信息17.中断响应由高到低的优先次序宜用( ) AA.访管+程序性+重新启动B.访管斗程序性+机器故障C.程序性+1/0+访管D.外部+访管+程序性18.CDC CYBERl70 的I/0 处理机系统属于( ) BA.DMA 方式B.外围处理机方式C.通道方式 D.程序控制的1/0 方式19.通道流量是在某个时期单位时间内传送的宇节数，这个时期应是( ) CA.数组多路通道或字节多路通道B.字节多路通道或选择通道C.数组多路通道或选择通道D.任意一种通道20.外部设备打印机适合于连接到( )AA.宇节多路通道B.选择通道C.数组多路通道D.任意一种通道21.数据通路出错引起的中断是( ) BA.访管中断B.机器校验中断C.程序性中断D.外中断22.CAche存贮器常见的地址映象方式是( ) BA.全相联映象B.组相联映象C.页表法映象D.段页表映象23.虚拟存储器主要是为了( ) BA.扩大存储系统的容量和提高存储系统的速度B.扩大存储系统的容量C.提高存储系统的速度D.便于程序的访存操作24.对于采用组相联映像、LRU替换算法cAche存储起来说，不影响cAche命中率的是( ) AA.直接映像、组相联映像、全相联映像B.全相联映像、直接映像、组相联映像C.组相联映像、直接映像、全相联映像D.全相联映像、组相联映像、直接映像25.最能确保提高虚拟存储器访主存的命中率的改进途径是( ) CA.改用LRU替换算法并增大页面B.增大辅存容量C.改用LRU替换算法并增大页面数D.采用FIFO替换算法并增大页面26.与全相联映像相比，组相联映像的优点是( ) AA.目录表小B.命中率高C.块冲突概率低D.主存利用率高27.程序员编写程序时使用的地址是( ) BA.有效地址B.逻辑地址C.物理地址D.主存地址28.评价存储器性能的基本要求有大容量、____和低价格（） BA.性价比高B.高速度C.命中率高D.利用率高29.解释一条机器指令的微操作包括____三部分（） DA.操作数B.解释C.翻译D.取指令、分析和执行30.实现指令的重叠解释必须在计算机组成上满足____要求( ) CA.硬件冲突B.主存冲突C.要解决“分析”与“执行”操作控制上的同步D.主存和硬件冲突31.非线性流水线的特征是( ) AA.一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段B.一次运算中使用流水线中的多个段C.流水线的各功能段在不同运算中能够有不同的连接D.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同32.与线性流水线最大吞吐率有关的是( ) CA.最后功能段的执行时间B.最快的那一段的执行时间C.最慢的那一段的执行时间D.各个功能段的执行时间33.在MIPS的指令流水线中，可能发生的冲突是( ) DA.两条指令的写操作之间的写后写冲突B.后流入的指令的写操作与先流入的指令的读操作之间的读后写冲突C.同一条指令的读操作与写操作之间的写后读冲突D.先流入的指令额写操作与后流入的指令的读操作之间的写后读冲突。

(自考02325李学干版)计算机系统结构课后习题

课后习题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2.2.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。

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。

计算机组织与系统结构第五章习题答案

第 5 章习题答案3．假定某计算机中有一条转移指令，采用相对寻址方式，共占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量（用补码表示），CPU每次从内存只能取一个字节。

假设执行到某转移指令时PC的内容为200，执行该转移指令后要求转移到100开始的一段程序执行，则该转移指令第二字节的内容应该是多少？参考答案：因为执行到该转移指令时PC为200，所以说明该转移指令存放在200单元开始的两个字节中。

因为CPU每次从内存只能取一个字节，所以每次取一个字节后PC应该加1。

该转移指令的执行过程为：取200单元中的指令操作码并译码→PC+1→取201单元的相对位移量→PC+1→计算转移目标地址。

假设该转移指令第二字节为Offset，则100=200+2+Offset，即Offset = 100–202 = –102 = 10011010B（注：没有说定长指令字，所以不一定是每条指令占2个字节。

）4．假设地址为1200H的内存单元中的内容为12FCH，地址为12FCH的内存单元的内容为38B8H，而38B8H单元的内容为88F9H。

说明以下各情况下操作数的有效地址和操作数各是多少？（1）操作数采用变址寻址，变址寄存器的内容为12，指令中给出的形式地址为1200H。

（2）操作数采用一次间接寻址，指令中给出的地址码为1200H。

（3）操作数采用寄存器间接寻址，指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H。

参考答案：（1）有效地址EA=000CH+1200H=120CH，操作数未知。

（2）有效地址EA=(1200H)=12FCH，操作数为38B8H。

（3）有效地址EA=1200H，操作数为12FCH。

5．通过查资料了解Intel 80x86微处理器和MIPS处理器中各自提供了哪些加法指令，说明每条加法指令的汇编形式、指令格式和功能，并比较加、减运算指令在这两种指令系统中不同的设计方式，包括不同的溢出处理方式。

(整理)自考计算机系统结构试题及答案

全国2010年4月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．在计算机系统结构设计中，提高软件功能实现的比例可( )A．提高解题速度B．减少需要的存储器容量C．提高系统的灵活性D．提高系统的性能价格比2．浮点数表示的尾数的基r m=16，尾数长度p=8，可表示的规格化最大正尾数的值是( )A．1／256 B．1／2C．15／16 D．255／2563．下列数据存储空间为隐含寻址方式的是( )A．CPU中的通用寄存器B．主存储器C．I／O接口中的寄存器D．堆栈4．当计算机系统执行通道程序完成输入输出工作时，执行通道程序的是( )A．CPU B．通道C．CPU和通道D．指定的外设5．下列有关中断的叙述正确的是( )A．中断响应的次序是由硬件决定的B．中断处理的次序是由硬件决定的C．中断处理的次序是不可改的D．中断响应的次序是可灵活改变的6．与虚拟存储器的等效访问速度无关．．的是( )A．访存页地址流B．页面替换算法C．主存的容量D．辅存的容量7．非线性流水线的特征是( )A．一次运算中使用流水线中的多个功能段B．一次运算中多次使用流水线中的某些功能段C．流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D．流水线的各功能段在不同的运算中可以有不同的连接8．属于集中式共享存储器结构的SIMD计算机是( )A．ILLIAC IV B．BSP精品文档C．CM-2 D．MP-19．指令执行结果出现异常而引起的中断是( )A．程序性中断B．I／O中断C．机器校验中断D．外部中断10．下列关于脉动阵列机的描述，错误．．的是( )A．脉动阵列机是由一组内部结构相同的处理单元构成的阵列B．脉动阵列机结构简单、规整，模块化强，可扩充性好C．脉动阵列机不适用于要求计算量大的信号／图像的处理D．脉动阵列机各PE间数据通信距离短、规则，使数据流和控制流的设计、同步控制等均简单、规整二、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。

全国自考02325《计算机系统结构》历年真题试卷及答案年份：202010

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试卷(课程代码02325)本试卷共3页，满分100分，考试时间150分钟。

考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。

答在试卷上无效。

试卷空白处和背面均可作草稿纸。

2．第一部分为选择题。

必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。

3．第二部分为非选择题。

必须注明大、小题号，使用0.5毫米黑色字迹签字笔作答。

4．合理安排答题空间。

超出答题区域无效。

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【试题答秦】C【试题解析】本题考查数据表示、寻址方式与指令系统-指令系统的设计和优化-指令系统设计的基本原则。

指令类型一般分为非特权型和特权型两类，其中非特权性可供应用程序员和系统程序员使用，包括算术逻辑运算、数据传送、浮点运算、字符串、十进制运算、控制转移等，特权型指令只供系统程序员使用，包括启动I/O、停机等待等。

故本题选C。

2、浮点数机器字长和尾数位数一定时，如果尾数基值rm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.增大和提高C.增大和降低D.减少和提高【试题答素】A【试题解析】本题考查数据表示、寻址方式与指令系统-数据表示-浮点数尾数基值大小和下溢处理方法的选择。

rm越大，数在数轴上的分布越稀，数的表示精度自然就下降。

同时由于尾数基值rm取大后，对阶移位的机会和次数减少，又由于数的表示范围扩大，使尾数溢出需右移的机会也减少，故rm越大，尾数右移的机会越小，精度损失就越小。

故本题选A。

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【试题答案】C【试题解析】本题考查存储、中断、总线与I/O系统-中断系统-中断系统的分类和等级。

《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。

计算机系统结构课后习题答案(老师划过重点得)

…第1章计算机系统结构的基本概念解释下列术语层次结构：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。

计算机系统结构自考真题及答案

全国2002年4月高等教育自学考试一、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.8 C．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____。

计算机体系结构第五章练习题参考解答

计算机体系结构第五章练习题参考解答第五章5.34 在⼀个采⽤组相联映象⽅式的Cache 存储系统中，主存由B 0～B 7共8块组成，Cache 有2组，每组2块，每块⼤⼩为16B 。

在⼀个程序执⾏过程中，访存的主存块地址流为：B 6，B 2，B 4，B 1，B 4，B 6，B 3，B 0，B 4，B 5，B 7，B 3。

(1)写出主存地址的格式，并标出各字段的长度。

(2)写出Cache 地址的格式，并标出各字段的长度。

(3)指出主存与Cache 之间各个块的映象关系。

(4)若Cache 的4个块号为C 0、C 1、C 2和C 3，列出程序执⾏过程中的Cache 块地址流。

(5)若采⽤FIFO 替换算法，计算Cache 的块命中率。

(6)若采⽤LRU 替换算法，计算Cache 的块命中率。

(7)若改为全相联映象⽅式，再做(5)和(6)。

(8)若在程序执⾏过程中，每从主存装⼊⼀块到Cache ，平均要对这个块访问16次，计算在这种情况下的Cache 命中率。

解：（1）（2）采⽤组相联映象时，主存和Cache 地址的格式分别为：主存按Cache 的⼤⼩分区，现主存有8个块，Cache 有2×2=4个块，则主存分为8/4=2个区，区号E 的长度为1位。

⼜每区有2个组，则组号G 、g 的长度都为1位。

⽽每组有2个块，则块号B 、b 的长度⼜都为1位。

每块⼤⼩为16个存储字，故块内地址W 、w 的长度都为4位。

（3）根据组相联映象的规则，主存块0～7与Cache 块0～3之间的映象关系为：主存块0、1、4、5与Cache 块0、1之间全相联，主存块2、3、6、7与Cache 块2、3之间全相联。

（4）根据组相联映象的规则，该主存块地址流相应的⼀种Cache 块地址流如下表所⽰（组内替换算法为FIFO ）。

时间： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12主存块地址流： B 6 B 2 B 4 B 1 B 4 B 6 B 3 B 0 B 4 B 5 B 7 B 3 Cache 块地址流： C 2 C 3 C 0 C 1 C 0 C 2 C 2 C 0 C 0 C 0 C 3 C 2（5）组内替换算法采⽤FIFO 时，Cache 块0～3的使⽤过程如下表所⽰。

计算机系统结构第5章部分习题参考答案

第5章部分习题参考答案5.1 解释下列术语⏹一次重叠－执行第K条指令与分析第K＋1条指令在时间上重叠。

这是最简单的重叠方式。

⏹单功能流水线－只能完成一种运行或处理功能的流水线。

⏹多功能流水线－在同一时间或在不同时间能够完成两个或两个以上功能的流水线。

可分为静态和动态流水线。

⏹静态流水线－在同一时间内流水线只能以一种方式工作。

可以是单功能，也可以是多功能。

⏹动态流水线－在同一时间内流水线可以连接成不同的功能子集，以完成不同的运算或处理功能。

⏹非线性流水线－在流水线的各功能部件之间存在着反馈（或前馈）回路的流水线。

⏹全局性相关－进入流水线的转移指令（特别是条件转移指令）与后续指令之间引起的相关。

这种相关引起的范围是全局性的。

⏹局部性相关－只发生在相邻或相近的几条指令之间的相关，其影响范围是局部性的。

它包括主存资源相关和寄存器数据相关。

⏹先行控制－包括缓冲技术和预处理技术。

通过对指令流和数据流的预处理和缓冲，尽量使指令的分析部件和执行部件独立工作，提高其利用率。

⏹先写后读相关－若顺序指令i（写）先于指令j(读)对同一寄存器访问，由于异步流动可能使得指令j先于i之前执行。

⏹先读后写相关－若顺序指令i（读）先于指令j(写)对同一寄存器访问，由于异步流动可能使得指令j先于i之前执行。

⏹写与写相关－若顺序指令i（写）先于指令j(写)对同一寄存器访问，由于异步流动可能使得指令j先于i之前执行。

⏹向量流水技术－向量数据表示与流水技术的结合。

⏹超标量处理机－在处理机内重复设置多套功能部件组成多条流水线，以保证在一个时钟周期内同时发送两条或两条以上指令。

⏹超长指令字处理机－利用编译技术将多条可并行执行的打住组成一条超长指令，实现多个微操作的并行执行。

⏹超流水线处理机－将流水线的各功能段细分成更多（一般大于或等于8）的子功能段，利用程序的并发性，使指令解释过程中的每个微操作在更短的时间内完成。

以保证一个时钟周期可分时发送多条指令。

02325 自考计算机系统结构2013-2017.10试题及答案

2017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试卷(课程代码02325)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．计算机实现的设计着眼于的技术是A．器件技术和编译技术 B．器件技术和微组装技术C．微组装技术和模拟技术 D．器件技术和模拟技术2．下列选项中，不是并行性开发途径的是A．器件改进 B．时间重叠 C．资源重复 D．资源共享3．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A．精度 B．数符 C．范围 D．离散程度4．主存中的实际地址称为A．物理地址 B．逻辑地址 C．虚拟地址 D．相对地址5．下列属于外部中断的是A．主存访问方式保护中断 B．寻址超过主存容量中断C．定时器中断 D．指令和数据格式出错中断6．下列不属于集中式总线控制优先次序方式的是A．串行链接 B．DMA C．定时查询 D．独立请求7．CPU要能预知未来被访问信息的地址是基于计算机程序具有的特性是A．快速性 B．稳定性 C．局部性 D．可靠性8．流水按处理的级别可分为的级数是A．6级 B．5级 C．4级 D．3级9．编号为0，1，…，15的l6个处理器，当互连网络函数为Cube3时，3号处理器连接到的处理器的号数是A．9 8．10 C．11 D．1210．按指令流和数据流的多倍性，多处理机属于的系统是A．SISD B．SIMD C．MISD D．MIMD第二部分非选择题二、填空题：本大题共10小题，每小题2分，共20分。

11．计算机系统层次结构由高到低依次为应用语言机器级、_______、汇编语言机器级、_______、传统机器语言机器级和微程序机器级。

12．计算机系统设计的主要任务包括系统结构、_______和_______的设计。

13．计算机的运算类指令和_______结构主要是按计算机有什么样的_______来确定的。

计算机体系结构第五章课后习题答案

第五章存储层次5.1名词解释1．存储层次——采用不同的技术实现的存储器，处在离CPU不同距离的层次上，目标是达到离CPU最近的存储器的速度，最远的存储器的容量。

2．全相联映象——主存中的任一块可以被放置到Cache中任意一个地方。

3．直接映象——主存中的每一块只能被放置到Cache中唯一的一个地方。

4．组相联映象——主存中的每一块可以放置到Cache中唯一的一组中任何一个地方（Cache分成若干组，每组由若干块构成）。

5．替换算法——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。

6．L RU——选择最近最少被访问的块作为被替换的块。

实际实现都是选择最久没有被访问的块作为被替换的块。

7．写直达法——在执行写操作时，不仅把信息写入Cache中相应的块，而且也写入下一级存储器中相应的块。

8．写回法——只把信息写入Cache中相应块，该块只有被替换时，才被写回主存。

9．按写分配法——写失效时，先把所写单元所在的块调入Cache，然后再进行写入。

10．不按写分配法——写失效时，直接写入下一级存储器中，而不把相应的块调入Cache。

11．写合并——在往缓冲器写入地址和数据时，如果缓冲器中存在被修改过的块，就检查其地址，看看本次写入数据的地址是否和缓冲器内某个有效块的地址匹配。

如果匹配，就将新数据与该块合并。

12．命中时间——访问Cache命中时所用的时间。

13．失效率——CPU访存时，在一级存储器中找不到所需信息的概率。

14．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。

15．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。

16．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。

计算机系统结构第1-8章部分作业答案

第一章1.6 某台主频为400MHz 的计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执行数量和平均时钟周期数如下：求该计算机的有效CPI 、MIPS 和程序执行时间。

解：（1）CPI ＝(45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2) / 129500＝1.776 (或259460) （2）MIPS 速率＝f/ CPI ＝400/1.776 ＝225.225MIPS (或2595180MIPS) （3）程序执行时间= (45000×1＋75000×2＋8000×4＋1500×2)／400=575μs1.9 假设某应用程序中有4类操作，通过改进，各操作获得不同的性能提高。

具体数据（1）改进后，各类操作的加速比分别是多少？（2）各类操作单独改进后，程序获得的加速比分别是多少？（3）4类操作均改进后，整个程序的加速比是多少？解：根据Amdahl 定律SeFeFe S n +-=)1(1可得4类操作均改进后，整个程序的加速比：2.16)1(1≈+-=∑∑iii n S F F S1.10 第二章变长编码，哈夫曼编码第三章3.12 有一条指令流水线如下所示：（1）求连续输入10条指令的情况下，该流水线的实际吞吐率和效率。

（2）该流水线的瓶颈在哪一段？请采用两种不同的措施消除此瓶颈。

对于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？解：（1）本题主要考察对各功能段用时不等的线性流水线的性能计算公式的掌握情况。

2200(ns)2009200)10050(50t n t T maxki i =⨯++++=∆-+∆=∑=)1(1流水 )(ns 2201T nTP 1-==流水45.45%1154400TP ktTP E k1i i≈=⋅=∆⋅=∑= 注意：对于公式不能死记硬背，需要充分理解，注意公式的适用条件。

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。