计算机系统结构模拟试题5

一、单选(共计100分,每题2.5分)1、多处理机主要实现的是（）并行性。

指令级B.任务级C.操作级D.线程级正确:【B】2、常用的虚拟存储系统由（）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。

cache-主存B.主存-辅存C.cache-辅存D.通用寄存器-cache正确:【B】3、交叉存储器实质上是一种多模块存储器，它用（）方式执行多个独立的读写操作。

流水B.资源重复C.顺序D.资源共享正确:【A】4、机器指令与微指令之间的关系是（）。

用若干条微指令实现一条机器指令B.用若干条机器指令实现一条微指令C.用一条微指令实现一条机器指令D.用一条机器指令实现一条微指令正确:【A】5、下列指令编码中平均码长最短的是（）。

哈弗曼编码B.等长编码C.不等长扩展编码D.等长扩展编码正确:【A】6、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会（）。

提高解题速度B.减少需要的存贮容量C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比正确:【C】7、ILLIAC IV是一种（）。

流水线处理机B.指令重叠处理机C.阵列处理机D.多处理机正确:【C】8、某机字长64位，1位符号位，63位表示尾数，若用定点整数表示，则最大正整数为（）。

263-1B.264-1C.263D.264正确:【A】9、全相联地址映象是指()。

任何主存块都可装入Cache 中任何块的位置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，组内是固定装入正确:【A】10、最容易实现的替换算法()。

FIFOB.LRUC.OPTD.堆栈法正确:【A】11、在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是（）。

对程序员的训练要求来说，需要硬件知识B.汇编语言对机器的依赖性高C.用汇编语言编写程序的难度比用高级语言大D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢正确:【D】12、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（）。

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。

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。

模拟卷一、选择题（每小题2分，共20分）1.最早的冯·诺依曼结构的计算机是以（）为中心的。

A.运算器B.控制器C.存储器D.I/O设备小结：1.计算机以运算器为中心。

2.在存储器中，指令和数据同等对待。

3.存储器是按地址访问、按顺序线性编址的一维结构，每个单元的位数是固定的。

4.指令的执行是顺序的5.指令由操作码和地址码组成。

6.指令和数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。

2.Amdahl提出的系统结构指的是（）级程序员所看到的计算机属性。

A.操作系统级B.高级语言C.机器语言（传统机器级）D.汇编语言3.计算机指令集的两个发展方向是RISC和（）。

A.ARMB.MIPSC.SIMDD.CISC4.从执行程序的角度看，并行性等级最低的是（）。

A．指令内部并行B．指令级并行C．线程级并行D．作业级并行小结：指令内部并行、指令级并行、线程级并行、任务级或过程级并行、作业或程序级并行5.流水线的通过时间是指流水线中（）流出结果所需的时间。

A．流水线第一段B．流水线第二段C．第一个任务D．最后一个任务小结：排空时间：最后一个任务从进入流水线到流出结果所需的时间。

6.弗林(Michael J. Flynn)对计算机的分类中，MIMD指的是（）计算机。

A．单指令流单数据流B．单指令流多数据流C．多指令流单数据流D．多指令流多数据流7..因为分支指令引起的相关叫做（）相关。

A．数据B．结构C．控制D．循环8.基本的MIPS整数流水线中，访存地址的计算发生在流水线的第（）段。

A．1 B．2 C．3D．49.RISC执行程序的速度比CISC要快的原因是（）。

A.RISC的指令系统中指令条数较少B.程序在RISC上编译生成的目标程序较短。

C.RISC的指令平均执行周期数较少。

D.RISC只允许load和store指令访存。

10.通过编译器重新安排指令的执行顺序以减少流水的停顿方法，称之为( )。

A．线性流水线B．非线性流水线C．动态调度D．静态调度二、填空题（每空2分，共30分）1.按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序，不加修改地就能运行于在它之前或之后投入市场的机器。

计算机科学与技术考试：2022计算机系统结构真题模拟及答案(5)1、某指令功能为R[r2]←R[r1]＋M[R[r0]]，其两个源操作数分别采用寄存器、寄存器间接寻址方式。

对于下列给定部件，该指令在取数及执行过程中需要用到的是（）。

Ⅰ．通用寄存器组（GPRs）Ⅱ．算术逻辑单元（ALU）Ⅲ．存储器（Memory）Ⅳ．指令译码器（ID）（单选题）A. 仅Ⅰ、ⅡB. 仅Ⅰ、Ⅱ、ⅢC. 仅Ⅱ、Ⅲ、ⅣD. 仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ试题答案：B2、假定编译器将赋值语句“x＝x＋3；”转换为指令“add xaddt，3”，其中xaddt 是x对应的存储单元地址，若执行该指令的计算机采用页式虚拟存储管理方式，并配有相应的TLB，且Cache使用直写（Write Through）方式，则完成该指令功能需要访问主存的次数至少是（）。

（单选题）A. 0B. 1C. 2D. 3试题答案：C3、下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（）。

（单选题）A. MIPSB. CPIC. IPCD. MFLOPS试题答案：D4、从控制存储器中读取一条微指令并执行相应操作的时间叫（）。

（单选题）A. CPU周期B. 微周期C. 时钟周期D. 机器周期试题答案：B5、设f是由群<G；×>到群<G`；*>的同态映射，则Ker（f）是（）。

（单选题）A. G`的子群B. G的子群C. 包含G`D. 包含G试题答案：B6、下列选项中，用于提高RAID可靠性的措施有（）。

Ⅰ．磁盘镜像Ⅱ．条带化Ⅲ．奇偶校验Ⅳ．增加Cache机制（单选题）A. 仅Ⅰ、ⅡB. 仅Ⅰ、ⅢC. 仅Ⅰ、Ⅲ和ⅣD. 仅Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ试题答案：B7、下列各存储器中，存取速度最快的一种是（）。

（单选题）A. CacheB. 动态RAM（DRAM）C. CD-ROMD. 硬盘试题答案：A8、下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（）。

（单选题）A. MIPSB. CPIC. IPCD. MFLOPS试题答案：D9、度量计算机运算速度常用的单位是（）。

计算机体系结构试题及答案12008年01月23日22:211、计算机高性能发展受益于：(1)电路技术的发展；(2)计算机体系结构技术的发展。

2、层次结构：计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为特征。

第六级：应用语言虚拟机-> 第五级：高级语言虚拟机-> 第四级：汇编语言虚拟机-> 第三级：操作系统虚拟机-> 第二级：机器语言(传统机器级) ->第一级：微程序机器级。

3、计算机体系结构：程序员所看到的计算机的属性，即概括性结构与功能特性。

For personal use only in study and research; not for commercial use4、透明性：在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。

5、Amdahl提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。

6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定，也就是指令集的设计，该界面之上由软件的功能实现，界面之下由硬件和固件的功能来实现。

7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现；计算机实现是计算机系统的物理实现。

8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系？答：一种体系结构可以有多种组成，一种组成可以有多种物理实现，体系结构包括对组织与实现的研究。

9、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。

10、软件兼容：即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各机器，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间的不同。

11、兼容机：不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。

12、向后兼容是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征。

13、当今计算机领域市场可划分为：服务器、桌面系统、嵌入式计算三大领域。

14、摩尔定律：集成电路密度大约每两年翻一番。

15、定量分析技术基础（1）性能的评测：（a）响应时间：从事件开始到结束之间的时间；计算机完成某一任务所花费的全部时间。

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。

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。

一、（20分）选择题：1、在计算机系统结构来看，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)编程要用到的硬件知识D)计算机各部件的硬件实现2、对汇编语言程序员透明的是（A ）。

A)I/O方式中的DMA访问方式B)浮点运算C)程序性中断D)存取操作数3、用循环表示PM2-1的互连函数，应该是（A）。

A)（6 4 2 0）（7 5 3 1）B)（0 2 4 6）（1 3 5 7）C)（0 1 2 3 4 5 6 7）D)（7 6 5 4 3 2 1 0）4、在提高CPU性能的问题上，从系统结构角度，可以（C）。

P10A)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5、能实现指令、程序、任务级并行的计算机系统属于（D）。

A)SISD B)SIMD C)MISD D)MIMD6、计算机系统结构不包括（A ）。

P4A)主存速度B)机器工作状态C)信息保护D)数据表示7、"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8、重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因（ B ）而导致的问题。

P121A)JMP指令影响流水线B)CALL指令的现场保护C)只有LOAD和STORE指令带来的访问存储器不便D)存储器访问速度10、推出系列机的新机器，不能更改的是（A ）。

A)原有指令的寻址方式和操作码B)系统的总线的组成C)数据通路宽度D)存储芯片的集成度11、在流水机器中，全局性相关是指（D）。

A)先写后读相关B)先读后写相关C)指令相关D)由转移指令引起的相关12、下列说法不正确的是（D）。

A)线性流水线是单功能流水线B)动态流水线是多功能流水线C)静态流水线是多功能流水线D)动态流水线只能是单功能流水线13、结构不对称的静态互联网络是是（A）。

1.4 测试题及参考答案（一）单项选择题（在下列每小题的四个备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为是正确答案的题号，填入题后的（）内，多选不给分）1、计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级间相对顺序正确的应当是（）。

①汇编语言机器级——操作系统机器级——高级语言机器级②微程序机器级——传统机器语言机器级——汇编语言机器级③传统机器语言机器级——高级语言机器级——汇编语言机器级④汇编语言机器级——应用语言机器级——高级语言机器级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。

①编译程序解释②汇编程序解释③编译程序翻译④汇编程序翻译3、直接执行微指令的是（）。

①汇编程序②编译程序③硬件④微指令程序4、对系统程序员不透明的应当是（）。

①Cache存贮器②系列机各档不同的数据通路宽度③指令缓冲寄存器④虚拟存贮器5、对应用程序员不透明的应当是（）。

①先行进位链②乘法器③指令缓冲器④条件码寄存器6、对机器语言程序员透明的是（）。

①中断字②主存地址寄存器③通用寄存器④条件码7、计算机系统结构不包括（）。

①主存速度②机器工作状态③信息保护④数据表示8、对计算机系统结构透明的是（）。

①字符行运算指令②是否使用通道型I/O处理机③虚拟存贮器④VLSI技术9、对汇编程序语言透明的是（）。

①I/O方式中的DMA访问方式②浮点数据表示③访问方式保护④程序性中断10、属计算机系统结构考虑的是（）。

①主存采用MOS还是TTL②主存采用多体交叉还是单体③主存容量和编址方式④主存频宽的确定11、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（）。

①计算机软件所要完成的功能②计算机硬件的全部组成③编程要用到的硬件组织④计算机各部件的硬件实现12、计算组成设计不考虑（）。

①专用部件设置②功能部件的集成度③控制机构的组成④缓冲技术13、在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是（）。

①“执行”指令②“访管”指令③“启动I/O”指令④“测试与置定”指令14、以下说法中，不正确的是（）。

计算机系统结构模拟计算机系统结构试卷⼀1. 经统计, 某机器14条指令的使⽤频率分别为: 0.01, 0.15, 0.12, 0.03, 0.02, 0.04, 0.02,0.04, 0.01, 0.13, 0.15, 0.14, 0.11, 0.03。

请分别求出⽤等长码, 哈夫曼码, 只有两种码长的扩展操作码的操作码平均码长。

2. 设有两个向量C和D，各有4个元素，在图中的静态双功能流⽔线上⼯作。

其中，1->2->3->5组成加法流⽔线，1->4->5组成乘法流⽔线。

设每个流⽔线所经过的时间均为Δt，⽽且流⽔线的输出结果可以直接返回到输⼊或暂存于相应的缓冲寄存器中，其延迟时间和功能切换所需要的时间都可以忽略不计。

求：该流⽔线的实际吞吐率TP和效率η。

3. 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，其预约表如下表所⽰。

(1)分别写出延迟禁⽌表F、初始冲突向量C；(2)画出流⽔线状态转移图；(3)求出最⼩平均延迟、调度最佳⽅案。

4. 如果设⼀个系统有四个中断级，中断响应次序为1->2->3->4。

现要求中断处理次序改为1->4->3->2,(1)请画出中断级屏蔽位表。

(2) 如果在运⾏⽤户程序的过程中同时发⽣了1,2,3,4 级中断, 请画出此程序运⾏过程⽰意图。

(3) 如果在运⾏⽤户程序的过程中同时发⽣了2,3级中断, ⽽在3级中断未处理完毕⼜发⽣了4级中断, 最后回到⽤户程序时⼜同时发⽣了1,2级中断, 请画出此程序运⾏过程⽰意图。

试卷⼀答案：1.等长码码长为４位，哈夫曼码平均码长为３.３８位，两种码长的扩展操作码的操作码平均码长为３.４位2.543210 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 时间Δt 实际吞吐率TP=7/（15Δt）η=32%3.分别写出延迟禁⽌表F = {1, 5, 6, 8},初始冲突向量C = {1 0 1 1 0 0 0 1 },流⽔线状态转移图最⼩平均延迟: 3.5拍调度最佳⽅案（３，４）4.（１）（２）（３）试卷⼆假若编译器优化后能去掉50%的ALU指令，但不能去掉其它三类指令。

《计算机系统结构》模拟题（补）一．单项选择题1. SIMD是指（）。

A、单指令流单数据流B、单指令流多数据流C、多指令流单数据流D、多指令流多数据流2. 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3. 下列（）存储设备不需要编址。

A. 通用寄存器B. 主存储器C. 输入输出设备D. 堆栈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. 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11．流水线的技术指标不包括( )。

A.响应比B.吞吐率C.加速比D.效率12．指令优化编码方法，就编码的效率来讲，方法最好是（）。

A. 固定长度编码B. 扩展编码法C. Huffman编码法D. 以上编码都不是13．RISC 计算机的指令系统集类型是 ( ) 。

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（09Q计算机专升本）模拟题答案计算机系统结构（专升本）模拟题答案⼀、单选1. 对汇编语⾔程序员透明的是（A ）。

A.Cache内容的存取B.浮点运算C.程序性中断D.存取操作数2. 通常计算机中采⽤浮点数来表⽰数学中的实数，如果浮点数尾数基值取⼤，下列说法中不正确的是（C ）。

A.扩⼤浮点数的表⽰范围B.增加可表⽰数的个数C.增加数据的表⽰精度D.提⾼运算速度3. RISC计算机中采⽤重叠寄存器窗⼝的作⽤是（B ）。

A.减少运算过程中对内存储器的访问B.减少过程切换时参数保存和传递所花费的时间C.减少对内存容量的要求D.加快运算器的运算速度4. ⾮线性流⽔线的特征是（B ）。

A.⼀次运算中使⽤流⽔线中的多个功能段B.⼀次运算中要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运算中可以有不同的连接5. CRAY-1的两条向量指令：；属于（ B ）。

A.没有功能部件冲突和源Vi冲突，可以并⾏B.没有功能部件冲突和源Vi冲突，可以链接C.没有源Vi冲突，可以交换执⾏顺序D.有向量Vi冲突，只能串⾏6. 流⽔机器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.设置相关专⽤通道7. 系列机软件应做到（ B）。

A.向前兼容，并向上兼容B.向后兼容，⼒争向上兼容C.向前兼容，并向下兼容D.向后兼容，⼒争向下兼容8. 以提⾼存储容量为⽬的的存储器是（B）。

A.Cache存储器B.虚拟存储器C.并⾏访问存储器D.交叉访问存储器9. RISC执⾏程序的速度⽐CISC要快的关键原因是（ C）。

A.RISC的指令系统的指令数较少B.程序在RISC上编译⽣成的⽬标程序较短C.RISC的指令平均周期数较少D.RISC只允许Load指令和store指令访存10. 对于机器语⾔程序员⽽⾔，以下（C ）是透明的。

A.通⽤寄存器B.程序性中断C.Cache数据的存取D.主存储器11. 利⽤时间交叉概念实现并⾏处理的是（A ）。

计算机体系结构试题库—填空题计算机体系结构试题库填空题（100题）1．当代计算机体系结构的概念包括（指令集结构）、（计算机组成）和（计算机实现）三个方面的内容。

2．计算机部件的平均出售价是（部件开销）、（直接开销）和（毛利）三者之和。

3．在一个字中，两种表示字节顺序的习惯是（高端Big Endian）和（低端 LittleEndian）。

4．通常根据CPU内部状态，可以将指令集结构分为（堆栈型）、（累加器型）和（通用寄存器型）三种类型。

5．在指令流水线中，解决控制相关的方法主要有：（冻结或排空流水线）、（预测发生）、（预测不发生）和（调度分支延迟）。

6．在存储器层次结构中，提高主存性能的方法主要有：（加宽存储器）、（简单的交叉存储器）、（独立的存储块）、（避免存储器块冲突）和（DRAM特性交叉）。

7．I/O性能评价的指标主要包括：设备类型、设备数量、（响应时间）和（吞吐量）。

8．提高向量处理机性能的主要方法有：链接、（重叠执行）和（多个向量载入储存（L/S）部件）。

9．一般并行性包含（并行）和（并发）两个方面。

10．开发并行性的主要途径有：（时间重叠）、（资源重复）和（资源共享）。

11．指令内部的并行属于（细）粒度并行。

12．流水线的数据相关有（ RAW ）、（ WAW ）、（ WAR ）三种类型。

13．通用寄存器型指令集结构按其指令中的操作数个数和操作数的存储单元可以分为（ R-R ）、（ R-M ）、（ M-M ）三种类型。

14．根据CPU性能公式，程序的执行时间等于（ IC ）、（ CPI ）及（ T）三者的乘clk积。

15．对向量的处理有（水平处理）方式、（垂直处理）方式和（分组处理）方式。

16．D LX流水线可以分为（ IF ）、（ ID ）、（ EX ）、（ MEM ）、（ WB ）五个操作功能段。

17．在存储器层次结构中，Cache离CPU（最近），而外存离CPU最远。

18．一般来说，按照CPU内部操作数的存储方式，可以将机器（指令集结构）分为：（堆栈型）、（累加器型）和（通用寄存器型）三种类型。

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。