计算机系统结构综合题
计算机系统结构考试试题
计算机系统结构考试试题一、选择题（每题 2 分，共 40 分）1、以下关于计算机系统结构的说法中，错误的是（）A 计算机系统结构是指计算机系统的软、硬件的界面B 计算机系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配C 计算机系统结构是指计算机系统的概念性结构和功能特性D 计算机系统结构与计算机组成和计算机实现无关2、提高并行性的技术途径不包括（）A 时间重叠B 资源重复C 资源共享D 增加指令3、指令流水线中出现数据相关时，通常采用的解决办法不包括（）A 停顿B 分支预测C 数据旁路D 指令预取4、以下关于存储系统的说法中，正确的是（）A Cache 是为了弥补主存速度的不足B 虚拟存储器是为了扩大主存容量C 相联存储器是按地址访问的D 主存是按内容访问的5、以下关于中断的说法中，错误的是（）A 中断是指计算机在执行程序过程中，遇到突发事件而中断当前程序的执行B 中断响应的过程包括关中断、保存断点、识别中断源、保护现场等C 中断向量是中断服务程序的入口地址D 中断处理的过程包括恢复现场、开中断、返回原程序等6、以下关于总线的说法中，错误的是（）A 总线是连接计算机各部件的公共信息传输线B 总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线C 同步总线的传输效率高于异步总线D 总线的带宽等于总线的时钟频率乘以总线的宽度7、以下关于输入输出系统的说法中，正确的是（）A 程序查询方式的效率最高B 中断方式需要 CPU 不断查询设备状态C DMA 方式可以直接在内存和外设之间传输数据D 通道方式的功能比 DMA 方式强大8、以下关于多处理机系统的说法中，错误的是（）A 多处理机系统是指由两个或两个以上的处理机组成的计算机系统B 多处理机系统的并行性比单处理机系统高C 多处理机系统的通信方式包括共享存储器和消息传递D 多处理机系统的性能只取决于处理机的数量9、以下关于流水线的说法中，正确的是（）A 流水线的段数越多，流水线的效率越高B 流水线的吞吐率与流水线的段数无关C 流水线的加速比等于流水线的段数D 流水线的效率与任务的类型有关10、以下关于 RISC 指令集的说法中，错误的是（）A RISC 指令集的指令长度固定B RISC 指令集的指令格式种类少C RISC 指令集的寻址方式简单D RISC 指令集的指令功能强大11、以下关于 CISC 指令集的说法中，正确的是（）A CISC 指令集的指令长度可变B CISC 指令集的指令格式种类多C CISC 指令集的寻址方式复杂D 以上都是12、以下关于超标量技术的说法中，错误的是（）A 超标量技术是指在一个时钟周期内同时发射多条指令B 超标量技术可以提高指令的并行度C 超标量技术需要增加硬件的复杂度D 超标量技术可以在任何指令集架构上实现13、以下关于向量处理机的说法中，正确的是（）A 向量处理机是专门用于处理向量数据的计算机B 向量处理机的运算速度比标量处理机快C 向量处理机的并行性主要体现在指令级并行D 以上都是14、以下关于存储层次的说法中，错误的是（）A 存储层次的目的是为了提高存储系统的性能价格比B 存储层次的性能由命中率、访问时间和失效开销决定C 增加 Cache 的容量可以提高命中率D 降低主存的访问时间可以提高存储层次的性能15、以下关于虚拟存储器的说法中，正确的是（）A 虚拟存储器的容量等于主存容量加上辅存容量B 虚拟存储器的页面大小是固定不变的C 虚拟存储器的地址转换是由硬件完成的D 虚拟存储器的页面替换算法对系统性能有很大影响16、以下关于多总线结构的说法中，错误的是（）A 多总线结构可以提高系统的性能B 多总线结构可以增加系统的可靠性C 多总线结构可以减少系统的成本D 多总线结构可以提高系统的可扩展性17、以下关于 I/O 接口的说法中，正确的是（）A I/O 接口是 CPU 与外设之间的桥梁B I/O 接口可以实现数据格式的转换C I/O 接口可以实现数据缓冲和锁存D 以上都是18、以下关于 DMA 控制器的说法中，错误的是（）A DMA 控制器可以接管总线控制权B DMA 控制器可以在内存和外设之间直接传输数据C DMA 控制器可以减少 CPU 的干预D DMA 控制器可以提高系统的并行性19、以下关于通道的说法中，正确的是（）A 通道是一种具有特殊功能的处理器B 通道可以实现对 I/O 设备的统一管理C 通道可以提高系统的 I/O 性能D 以上都是20、以下关于计算机系统性能评价的说法中，错误的是（）A MIPS 是衡量计算机性能的常用指标之一B MFLOPS 是衡量浮点运算性能的指标C 基准测试程序可以用来评价计算机系统的性能D 计算机系统的性能只取决于硬件的性能二、填空题（每题 2 分，共 20 分）1、计算机系统结构的经典定义是由提出的。
计算机系统结构复习题(含参考答案)
02325计算机系统结构复习题一、单项选择题1．多处理机上两个程序段之间同时有先读后写和先写后读两种数据相关，则（C ）A．交换串行B．不能并行执行C．必须并行执行D．顺序串行2．输入输出系统硬件的功能对下面哪一类人员是透明的（A）A．应用程序员B．操作系统程序员C．机器语言程序设计员D．系统结构设计人员3．输入流水线的指令既无局部性相关也没有全局性相关，则（ B ）A．出现瓶颈B．可获得高的吞吐率和效率C．可靠性提高D．流水线的效率和吞吐率恶化4．相对较好的处理浮点数尾数的下溢的方法是（ D ）A．舍入法B．恒置1法C．截断法D．查表舍入法5．以下属于操作级并行SIMD计算机的是（ A ）A．阵列处理机B．多处理机C．超标量处理机D．超流水线处理机6．数据表示的含义是（ C ）A．程序中的数据格式B．数据结构C．硬件能直接识别引用的数据类型D．数据类型7．下面不是流水机器全局相关的处理方法的是（ B ）A．采取延迟转移B．堆栈法C．猜测法D．加快短循环程序的处理8．面向堆栈的寻址（ D ）A．能更好地支持向量的运算B．比面向寄存器的寻址访问速度快C．能更好地支持矩阵运算D．有利于子程序嵌套、递归调用参数、返回地址与现场的保存和恢复9．中断的优先级由高到低的是（ D ）A．程序性→I/O→机器校验B．外部→重新启动→程序性C．I/O→程序性→掉电D．通路错→程序性→I/O→重新启动10．多端口存储器适合于连接（ C ）A．机数很多的多处理机B．机数可变的多处理机C．紧耦合多处理机D．松耦合多处理机11．关于归约机的描述正确的是（ B ）A．归约机不是基于数据流的计算模型B．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C．归约机不是以函数式语言为机器语言D．归约机采是Von Neumann型计算机12．关于静态流水线的描述正确的是（ A ）A．某一时间内各段只能按一种功能联接流水的多功能流水线B．功能固定的流水线C．各段之间的连接是固定不变D．某一时间内可执行多种功能13．多处理机机间互连采用总线形式的优点是（ A ）A．结构简单、造价低、可扩充性好B．适用于处理机机数较多的场合C．系统增减模块不方便D．没有访问公用总线的冲突14．位片处理是指计算机采用___________方式对数据进行处理。
吉林大学22春“计算机科学与技术”《计算机系统结构》作业考核题库高频考点版(参考答案)试题号4
吉林大学22春“计算机科学与技术”《计算机系统结构》作业考核题库高频考点版（参考答案）一.综合考核(共50题)1.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参考答案：A2.直接执行微指令的是()。
A.编译程序B.硬件C.汇编程序D.微指令程序参考答案：B3.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C、汇编程序解释D、汇编程序翻译正确答案：D4.要实现两条指令在时间上重叠解释，首先需要付出空间代价，其次，要处理好指令之间可能存在的关联。
()A.正确B.错误5.信息在主存—辅存存储层次间的传送是由辅助软硬设备来实现﹔信息在Cache—主存层次间的传送则由辅助硬件来实现。
()A.正确B.错误参考答案：A6.归约机和数据流机一样，都是基于数据流的计算机模型，它们所采用的驱动方式是一样( )。
A、错误B、正确正确答案：A7.数据流机采用数据驱动，执行的操作序列取决于输入数据的可用性﹔归约机则采用需求驱动，执行的操作序列取决于对数据的要求，对数据的需求又来源于函数式程序设计语言对表达式的归纳。
()A.正确B.错误参考答案：A8.对计算机系统结构透明的是( )。
A、字符行运算指令B、是否使用通道型I/O处理机C、虚拟存贮器D、VLSI技术正确答案：D9.在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是()。
A.“访管”指令D.“启动1/0”指令参考答案：D10.利用时间重叠概念实现并行处理的是()。
A.相联处理机B.流水处理机C.并行(阵列)处理机D.多处理机参考答案：B11.计算机系统结构不包括()。
A.机器工作状态B.数据表示C.信息保护D.主存速度参考答案：D12.()属于MIMD系统结构。
A.阵列处理机B.松耦合多处理机和多计算机C.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令D.各处理单元同时受同一个控制单元的管理参考答案：B13.关于非专用总线三种控制方式中，下列叙述错误的是()。
(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。
综合练习题及答案计算机信息系统工程剖析
《计算机信息系统工程》综合练习题一、简答题1 什么是系统结构？系统内部各要素之间相对稳定的联系方式，组织次序刚好空关系的内在表现形式，就是系统的结构。
2 什么是系统功能？系统功能是指系统和外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质，实力和功效。
3 什么是系统的目的性？系统的目的性是系统发展变更时表现出来的特点。
4 什么是系统的稳定性？系统的稳定性是指在外界作用下的开放系统有确定的自我稳定实力，保持和复原原来的有序状态，原有的结构和功能。
5 什么是系统的相像性？系统的相像性是指系统具有同构和同态的性质，体现在系统结构，存在方式和演化过程具有共同性。
6 什么是管理？有哪些代表性的定义？管理是通过支配，组织，限制，激励和领导等环节来协调资源，以期更好地达到组织目标的过程。
有以下代表性的定义：管理也是社会主义教化，管理就是决策，管理就是领导等。
7 管理系统有哪些基本职能？管理的基本职能：支配职能，组织职能，领导职能，限制职能，激励职能等。
8 管理系统有什么特点？管理系统的特点是：管理系统是把人也作为结构成分的组织系统；企业系统是一个有输入，输出的开放式系统；管理系统是个反馈系统；企业管理系统都是多目标的系统。
9 什么是信息？信息有哪些主要特性？信息系统就是输入数据，通过加工处理，产生信息的系统。
10 什么是信息系统？信息系统就是输入数据，通过加工处理，产生信息的系统11 面对对象程序设计有什么特点？面对对象设计的特点是：封装性，继承性和多态性。
12 系统规划有什么特点？应遵循哪些原则？系统规划的特点是：系统规划是面对全局，面对长远的关键问题，系统规划是高层次的系统分析，系统规划不宜过细，系统规划是企业规划的一部分。
应遵循如下原则：支持企业的总目标；整体上着眼于高层管理，兼顾各管理层的要求；摆脱信息系统对组织机构的依靠性。
13 信息系统可行性的含义是什么？信息系统可行性分析包括哪些内容？“可行性”是指在当前状况下，企业研制这个信息系统是否有必要，是否具备必要的条件。
(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。
计算机系统结构试题及答案(四)
计算机系统结构试题及答案一、选择题（50分，每题2分，正确答案可能不只一个，可单选或复选）1.（CPU周期、机器周期）是内存读取一条指令字的最短时间。
2.（多线程、多核）技术体现了计算机并行处理中的空间并行。
3.（冯•诺伊曼、存储程序）体系结构的计算机把程序及其操作数据一同存储在存储器里。
4.（计算机体系结构）是机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性，其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。
5.（控制器）的基本任务是按照程序所排的指令序列，从存储器取出指令操作码到控制器中，对指令操作码译码分析，执行指令操作。
6.（流水线）技术体现了计算机并行处理中的时间并行。
7.（数据流）是执行周期中从内存流向运算器的信息流。
8.（指令周期）是取出并执行一条指令的时间。
9.1958年开始出现的第二代计算机，使用（晶体管）作为电子器件。
10.1960年代中期开始出现的第三代计算机，使用（小规模集成电路、中规模集成电路）作为电子器件。
11.1970年代开始出现的第四代计算机，使用（大规模集成电路、超大规模集成电路）作为电子器件。
12.Cache存储器在产生替换时，可以采用以下替换算法：（LFU算法、LRU算法、随机替换）。
13.Cache的功能由（硬件）实现，因而对程序员是透明的。
14.Cache是介于CPU和（主存、内存）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。
15.Cache由高速的（SRAM）组成。
16.CPU的基本功能包括（程序控制、操作控制、时间控制、数据加工）。
17.CPU的控制方式通常分为：（同步控制方式、异步控制方式、联合控制方式）反映了时序信号的定时方式。
18.CPU的联合控制方式的设计思想是：（在功能部件内部采用同步控制方式、在功能部件之间采用异步控制方式、在硬件实现允许的情况下，尽可能多地采用异步控制方式）。
19.CPU的同步控制方式有时又称为（固定时序控制方式、无应答控制方式）。
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！。
计算机系统结构总复习题(填空选择判断)
二、填空题1、按照Flynn分类法,根据指令流和数据流的不同组织方式,计算机系统的结构可以分为SISD(单指令流单数据流)、MISD、MIMD或单指令流多数据流和多指令流多数据流。
2、Amdahl等人在1964年把系统结构定义为：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。
3、指令系统是软件设计人员与硬件设计人员之间的一个主要分界面，也是他们之间互相沟通的一座桥梁。
在计算机系统的设计过程中，指令系统的设计是非常关键的，它必须由软件设计人员和硬件设计人员共同来完成。
4、实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、模拟和仿真。
5、系列机软件兼容必须做到向后兼容，尽可能争取向上兼容。
6、开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有同时性和并发性二重含义。
7、浮点数尾数基值增大。
可使运算中的精度损失减小可表示数的精度变降低。
8、浮点数阶码位数影响数的可表示范围大小，尾数位数影响数的可表示精度大小。
9、设计指令系统时，在功能方面的基本要求是：指令系统的完整性、规整性、高效率和兼容性。
10、根据多台外围设备共享通道的不同情况，可将通道分为三种类型：字节多路通道、选择通道和数组多路通道。
11、输入输出设备的异步性、实时性、与设备无关性三个特点是现代计算机系统必须具备的共同特性。
12、评价存贮器性能的基本要求是大容量、高速度和低价格。
13、虚拟存贮器主要是为解决主存容量满足不了要求发展出来的。
14、Cache存贮器是为解决主存速度满足不了要求发展出来的。
15、虚拟存贮器是增加辅助软硬件。
使主、辅存形成整体，速度接近于主存的。
容量是辅存的。
16、Cache存贮器是增加辅助硬件，使之速度接近于Cache的，容量是__主_存的。
17、Cache存贮器对应用程序员是透明的。
对系统程序员是透明的(填“透明”或“不透明”)18、程序在时间上的局部性表现在，最近未来要用的信息可能就是现在正在使用的信息，这是因为程序中有存在着循环。
成都理工大学计算机系统结构试题
计算机系统结构一. 填空题(30分，每题1分)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、、计算机系统结构也称（计算机体系结构），指的是（传统机器级的系统机构）。
它是（软件/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。
3. 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）。
4. 费林按指令流和数据流的多倍性把计算机系统分成（SISD），（SIMD），（MISD）和（MIMD）四大类。
传统的单处理机属于（SISD），紧密耦合和松散耦合多处理机属于（MIMD）, 阵列处理机和相联处理机属于（SIMD）。
5.寻址方式指的是指令按什么方式寻找(或访问)到所需的操作数或信息的，具有分别面向( 主存)、( 寄存器)和堆栈的寻址方式。
6.根据所用的存储映象算法，虚拟存储器管理方式主要有段式、( 页式)和(段页式)三种。
7.基本输入输出方式有（程序控制输入输出方式），（中断输入输出方式），（DMA 方式），（通道输入输出方式），(外围处理机方式) 五种。
8.在同一器件技术水平上，进一步提高计算机系统性能的有效途径是（开发并行性）。
9. 从计算机信息加工的步骤和阶段的并行性看，并行性等级可分为（存储器操作并行），（处理机操作步骤并行），（处理机操作并行）和（作业或程序之间）。
二 . 选择题(20分，每题2分)1. 计算机系统结构设计者所关心的是________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2 .在计算机系统设计时，为了提高系统性能，应当注意________。
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C)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3 . 重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因________而导致的问题。
计算机系统结构复习题
计算机106 计算机系统结构复习题一、选择题1.Cache存储器写操作时，只写入Cache，仅当需要块替换时，才将其写回主存，称这种修改主存块内容的方法为___写回法_______。
2.仿真和模拟的主要区别在于采用不同的语言进行解释。
仿真采用___________解释，其解释程序在控制存储器中，而模拟采用机器语言程序解释，其解释程序在___________中。
3.16个处理器编号为0～15，采用PM2+3单级网络互连，与13号处理器相连的处理器号是( 利用公式计算机一下。
)A．5 B．7 C．11 D．144.在共享主存的多处理机中，为减少访问主存冲突，采用的方式一般是( )A．虚拟存储器B．共享Cache存储器C．用高速单体主存系统D．并行多体交叉主存系统5.7．下列关于标量流水机的说法不正确的是( )A．没有向量数据表示 B．不能对向量数据进行运算C．可对标量数据进行流水处理 D．可以对向量、数组进行运算6.广义地讲， F. 有着两种含义：一是 G. ，指两个以上事件在 A. 发生；二是 H. ，指两个以上事件在 C. 间隔内发生。
A. 同一时刻B. 不同时刻C. 同一时间D. 不同时间E. 串行性F. 并行性G. 同时性H. 并发性7.页式虚拟存储管理中，实页冲突概率最低的地址映象方式是( )A．直接映象B．全相联映象C．组相联映象D．段相联映象8.组相联映象、LRU替换的Cache存储器，不影响Cache命中率的是( )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9.不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括（）A．模拟 B．仿真C．用统一汇编语言D．用统一高级语言10.采用地址码高位交叉的目的是（）。
A. 扩大存储器的容量B. 提高存储器的速度C. 缩小存储器的容量D. 减小存储器的速度11.超标量处理机主要是采用（）来开发处理机内部的并行性的。
A. 空间B. 重叠C.资源重复D. 时间重叠12.在下列内容中，对系统程序员和应用程序员都透明的是（）。
计算机体系结构复习题(有答案)
计算机系统结构
一、填空题1.仿真和模拟的主要区别在于采用不同的语言进行解释。
仿真采用（微程序）解释，其解释程序在控制存储器中，而模拟采用（机器语言程序）解释，其解释程序在主存储器中。
2.程序的局部性包括（时间）上的局部性和（空间）上的局部性。
3.4.开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有（时间）重叠，（资源重复）和（资源共享）。
5.指令格式的优化包括（操作码）_的优化和（地址码）的优化两方面军。
6.程序定位的技术分为（直接定位技术）、静态再定位和动态再定位。
7.cache常用的地址映射方式有全相联映像、（直接映射）、（组相联映射）和段相联映像四种。
8.流水线按流水处理级别不同，流水线分为（部件级流水线）、（处理机级流水线）和系统级流水线9.并行处理机按存储器的组成方式不同分为（分布存储器的并行处理结构）和（共享存储器的并行处理结构）两种。
10.多处理在系统结构可分为（紧耦合多处理机）和（松耦合多处理机）两类。
11.计算机系统弗林分类法，把计算机系统分成单指令流单数据流(SISD) 、单指令流多数据流(SIMD) 、（多指令流单数据流（MISD））和(多指令流多数据流(MIMD)) 四大类。
12.在存储体系中，Cache 存储器对应用程序员是（透明）的，对系统程序员是（透明）的( 填“ 透明” 或“ 不透明”) 。
13.虚拟存储器按映象算法不同，存储管理方式有段式、页式和段页式三种。
14.“一次重叠”解释时，第K+1 条指令需等K 条指令执行后才能形成，称此时发生了“ （指令）相关” 。
若第K 条指令的结果数地址与第K+1 条指令的源数地址一样时，称发生了“（数）相关”。
15.并行处理机按存储器的组织方式不同，分为两种不同的基本构形，一种是采用（分布式）存储器结构的并行处理机，另一种是具有（集中式共享）存储器结构的并行处理机。
16.开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有（同时）性和（并发）性二重含义。
17.计算机系统为了满足日益复杂的应用需要，在机器指令系统的设计、发展和改进上有两种不同（复杂指令系统）和（精简指令系统）方向。
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
02325计算机系统结构复习题参考答案
计算机系统结构（02325）复习题一、填空题1. 评价存储系统的指标包括每位价格c、命中率H 和存储层次的等效访问时间”。
2. 计算机系统设计方法有“由上往下”设计、“由下往上”设计和“由中间开始”向两边设计。
其中软硬件结合较好的是“________ 的设计方法。
3.1/0 控制方式可分为程序控制I/O方式、直接存储器访问（DMA方式和I/O处理机方式。
4. 在通道方式I/O传输过程中，用户经由输入/输出的访管指令来使用外设,进管后按其提供的入口地址，将管理程序调出来执行要编制通道程序。
CPU在执行完启动I/O指令后，通道就可以与其并行工作。
5. Cache块的调度算法通常有FIFO算法和LRU算法两种。
6. 计算机硬件和软件在逻辑功能上是等效的，在性能、价格、实现的难易程度上是不同的。
7. 系列机的软件兼容可分为向上兼容、向下兼容、向前兼容和向后兼容，其中向后兼容是软件兼容的根本特性。
第8 —12题重复第1 —5题13.有一个“主存一辅存”层次，采用组相联映象。
主存共1024个页面，分为S组。
当S= 1时，则成为全相联映象，当S= 1024 时，则成为直接映象。
二、解释题1. 冷启动失效率：Cache空到Cache满的失效率。
2. Huffman 压缩概念：当各种事件发生的概率不均等时，采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数（时间）来表示（处理），而对出现概率较低的，允许用较长的位数（时间）来表示（处理），就会导致表示（处理）的平均位数（时间）的缩短。
3. 动态再定位：在硬件上设置基址寄存器和地址加法器。
在程序不作变换直接装入主存的同时，装入主存的起始地址存入对应该道程序使用的基址寄存器中。
程序执行时，只要通过地址加法器将逻辑地址加上基址寄存器的程序基址形成物理（有效）地址后去访存即可。
4. LRU替换算法：LRU替换算法就是近期最少使用替换算法，即选择近期里使用得最少的页，将其替换出去。
计算机系统结构模拟试题(3)(精)
计算机系统结构模拟试题（3）一、单选题:15分，每题03分1、一台模型机共有7条指令，各指令的使用的频率分别为45％,30％,15％,5％,3％,1％,1％。
要求操作码的平均长度最短，那么该值应该是：A: 2B: 1.87C: 2.1D: 1.972、设a为一个计算机系统中n台处理机可以同时执行的程序代码的百分比，其余代码必须用单处理机顺序执行。
而单个节点机的处理效率是4MIPS,那么在a=0.8的条件下，要让系统的效率达到20MIPS,则至少需要多少台节点机？A: 8B: 16C: 32D: 以上均错误3、一条流水线的可分为k段，各段的执行时间都是，共向该流水线输入n个任务，求该流水线实际吞吐率为：A:B:C:D:4、一条4段的流水线可以由以下时空图来表示，求该流水线的实际吞吐率（假设n=100）A:B:C:D:5、在超标量，超流水线，超标量超流水线等不同结构的指令级并行处理机上运行矩阵乘法C＝A×B（假设A是m×n阶的矩阵，B是n×l阶的矩阵），最少需要进行多少次乘法和多少次加法？A: mn, nlB: mnl, ml(n-1)C: mnl, mn(l-1)D: mnl, mnl二、多选题:04分，每题04分6、下列功能，那些一般由硬件实现？A : 第一次关CPU中断B : 返回中断点C : 第一次开CPU中断D : 保存中断点三、填空选择题:04分，每题04分7、星形网络的网络直径和链路数分别为（）和（）。
选项 1 :N-1N/22N(N-1)/2选项 2 :N-1N/22N(N-1)/2四、大型计算题:10分，每题10分8、假设我们考虑条件分支指令的两种不同设计方法如下：CPU1：通过比较指令设置条件码，然后测试条件码进行分支。
CPU2：在分支指令中包括比较过程。
在两种CPU中，条件分支指令都占用2个时钟周期而所有其他指令占用1个时钟周期，对于CPU1，执行的指令中分支指令占20％；由于每个分支指令之前都需要有比较指令，因此比较指令也占20％。
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因此是在17拍时开始计算×F，第一个结果出现的时间是：16+（1+3+1）=21拍。
（2）
计算全部完成所化的时间是：21+（8-1）=28拍*50ns/拍=1400ns。总共进行的浮点运算是16次加法和16次乘法，实际吞吐率为：32/1400ns=32/1.4 MFLOPS=22.85MFLOPS。
⑹
插入前：
插入后：
改进的百分比：
5.在一台单流水线多操作部件的处理机上执行下面的程序，取指令、指令译码各需要一个时钟周期，MOVE、ADD和MUL操作各需要2个、3个和4个时钟周期。每个操作都在第一个时钟周期从通用寄存器中读操作数，在最后一个时钟周期把运算结果写到通用寄存器中。
k：MOVE R1，R0；(R1)←(R0)
（1）写出多用户虚地址和主存地址的格式，并给出各字段的长度。
（2）散列变换部件的输入、输出位数各为多少？每个相等比较电路的位数是多少？
（3）快表每个存储字的总长度为多少位？为哪几个字段？各字段的长度为多少位？
[解答]
（1）虚地址的长度为27位，格式如下：
主存的地址需要23位：格式如下
（2）由于用户号和虚页号共有18位，所以，散列变换的输入需要18位，而输出的为快表的地址，如果我们假设快表是按照字寻址，那么是3位（快表分为两组，每组8个存储字）。或4位（16个存储字，每字两个入口）。相等比较电路需要比较多用户虚页号，以消除散列冲突，所以，相等比较电路需要18位。
7.画出16台处理器仿I11iac IV的模式进行互连的互连结构图，列出PE0分别只经一步、二步和三步传送就能将信息传送到的各处理器号。
[解答]
答：
见下图，步可到达：1,4,12,15；经过二步可到达：2，5，13，8，3，11，14；经过三步可到达：6，7，9，10。
（2）画出流水线时空图；
（3）并计算流水线在此任务中的实际吞吐率、加速比和效率。
[解答]
（1）首先需要考虑的是，8个数的的和最少需要做几次加法。我们可以发现，加法的次数是不能减少的：7次；于是我们要尽可能快的完成任务，就只有考虑如何让流水线尽可能充满，这需要消除前后指令之间的相关。由于加法满足交换率和结合率，我们可以调整运算次序如以下的指令序列，我们把中间结果寄存器称为R，源操作数寄存器称为A，最后结果寄存器称为F，并假设源操作数已经在寄存器中，则指令如下：
（3）快表中需要存储两项内容：多用户虚页号和实页号。多用户虚页号为18位，实页号为14位，共有32位。
3.用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算 。每个功能段的延迟时间均相等，流水线的输出端和输入端之间有直接数据通路，而且设置有足够的缓冲寄存器。要求用尽可能短的时间完成计算，要求：
（1）列出进行加法的次序；
3/7扩展编码法
I1
0.25
00
00
00
I2
0.20
10
01
01
I3
0.15
010
1000
10
I4
0.10
110
1001
11000
I5
0.08
0110
1010
11001
I6
0.08
1110
1011
11010
I7
0.05
1111
1100
11011
I8
0.04
01110
1101
11100
I9
0.03
011110
效率为：
= 0.39
4.一条3个功能段的非线性流水线及其预约表如下：
时间
流水段
1
2
3
4
5
S1
×
×
S2
×
×
S3
×
×
⑴写出流水线的禁止向量和初始冲突向量，并画出调度流水线的状态图。
⑵求流水线的最小启动循环和最小平均启动距离。
⑶通过插入非计算延迟功能段使该流水线达到最优调度，确定该流水线的最佳启动循环及其最小平均启动距离。
k,k+2之间在R0上发生WAR无冲突。
（3）
写R1
写R0
写R0
取R0
取R1R2
取R2，R3
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
流水线中使用了7个周期。加上取指令、指令译码各需要的一个时钟周期，共使用了9个时钟周期。
6.某机有16个向量寄存器，其中V0→V5中分别存放有向量A、B、C、D、E、F，向量长度均为8，向量各元素均为浮点数；处理部件采用两个单功能流水线，加法功能部件时间为2拍，乘法功能部件时间为3拍。采用链接技术，先计算(A＋B)×C。在流水线不停流的情况下，接着计算(D＋E)×F。
1.一个处理机共有10条指令，各指令在程序中出现的概率如下表：
(1)采用最优Huffman编码法（信息熵）计算这10条指令的操作码最短平均长度。(2)采用Huffman编码法编写这10条指令的操作码，并计算操作码的平均长度，计算与最优Huffman编码法（信息熵）相比的操作码信息冗余量。将得到的操作码编码和计算的结果填入上面的表中。(3)采用2/8扩展编码法编写这10条指令的操作码，并计算操作码的平均长度，计算与最优Huffman编码法相比的操作码信息冗余量。把得到的操作码编码和计算的结果填入上面的表中。
（1）求此链接流水线的流过时间为多少拍?(设寄存器入、出各需1拍)
（2）假如每拍时间为50ns，完成这些计算并把结果存进相应寄存器，此处理部件的实际吞吐率为多少MFLOPS?
[解答]
（1）
(A＋B)与×C链接，流水线流过时间：（1+2+1+1+3+1）=9拍；
(D＋E)可以在（A+B）完成时进入加法流水线，和×C并行工作，×F可以和（D+E）链接，但是必需在×C完成之后才能进入乘法流水线。（D+E）得到第一个结果是在：（1+2+1）+（8-1）+（1+2+1）=15拍时；
(4)采用3/7扩展编码法编写这10条指令的操作码，并计算操作码的平均长度，计算与最优Huffman编码法相比的操作码信息冗余量。把得到的操作码编码和计算的结果填入上面的表中。
[解答]
采用最优Huffman编码法（信息熵）的操作码最短平均长度为：
指令序号
出现的概率
Huffman编码法
2/8扩展编码法
3
3
5
5
最小启动循环为（3），最小平均启动距离为3。
⑶
插入一个非计算延迟功能段后，最小平均启动距离为2（因为预约表中每行至多2个×），相应地可改进最小启动循环为（2）。
⑷
插入非计算延迟功能段后的流水线连接图及其预约表为：
时间
功能段
1
2
3
4
5
6
S1
X
X
S2
X
X
S3
X
X
D1
X
D2
X
⑸
流水线的禁止向量为（1，3，5），初始冲突向量为（10101），调度流水线的状态图：
k十1：MUL R0，R2，R1；(R0)←(R2)×(R1)
k十2：ADD R0，R2，R3；(R0)←(R2)十(R3)
⑴就程序本身而言，可能有哪几种数据相关?
⑵在程序实际执行过程中，有哪几种数据相关会引起流水线停顿?
⑶画出指令执行过程的流水线时空图，并计算执行完这三条指令共使用了多少个时钟周期。
[解答]
（1）k,k+1之间在R1上发生RAW，在R0上发生WAR；
k+1,k+2之间在R2上发生RAR，在R0上发生WAW；
k,k+2之间在R0上发生WAR
（2）k,k+1之间在R1上发生RAW有冲突，在R0上发生WAR无冲突；
k+1,k+2之间在R2上发生RAR无冲突，在R0上发生WAW有冲突；
⑷画出插入非计算延迟功能段后的流水线连接图及其预约表。
⑸画出插入非计算延迟功能段后的流水线状态图。
⑹在插入非计算延迟功能段前、后，分别计算流水线的最大吞吐率，并计算最大吞吐率改进的百分比。
[解答]
⑴
流水线的禁止向量为（1，2，4），初始冲突向量为（1011），调度流水线的状态图：
⑵
简单循环
平均启动距离
1110
11101
I10
0.02
011111
1111
11110
操作码的平均长度
2.99
3.1
3.2
操作码的信息冗余量
1.1%
4.6%
7.6%
2.一个虚拟存储器按字节编址，最多有128个用户，每个用户最多要用2048页，每页512字节。主存容量8M字节，快表按地址访问，共16个存储字，快表地址码经散列变换得到，为减少散列冲突，快表分为两组，有两套独立的相等比较电路。试：
I1：R1←A1+A2
I2：R2←A3+A4
I3：R3←A5+A6
I4：R4←A7+A8
I5：R5←R1+R2
I6：R6←R3+R4
I7：R7←R5+R6
（2）这并不是唯一可能的计算方法。假设功能段的延迟为Δt。时空图如下，图中的数字是指令号：
（3）整个计算过程需要18Δt，所以吞吐率为：
加速比为：