计算机体系习题
一、选择题：
1、虚拟存储器地址变换是指（）
A 多用户虚地址与实地址如何一一对应
B 程序的逻辑地址变换成主存实地址
C 程序执行时将虚地址变换成对应的实存地址
D 指令的符号地址变换成二进制地址
2、计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级相对顺序正确的应当是（）
A 汇编语言机器级，操作系统机器级，高级语言机器级
B 微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级
C 传统机器语言机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级
D 汇编语言机器级、应用语言机器级、高级语言机器级
3、操作码优化的主要目的是（）
A 缩短指令字长 B减少程序总位数 C增加指令字表示的信息
D A和B和C
4、为实现“执行K”与“分析k+1”的重叠，必须( )。
A. 操作数和指令分别存放在两个独立编址的存储器中
B．采用多体交叉主存结构，且不共存于一个体中
C．有独立的指令分析部件和指令执行部件
D．增设指令缓冲寄存器
5、计算机系统中主存一辅存存储层次或Cache一主存存储层次常用的替换算法是( )
A 随机算法
B 近期最少使用算
法
C 先进后出算法
D OPT算法
6、数据表示的意义是：（）
A 它是计算机系统能表示的数据类型
B 它是计算机硬件能直接识别的数据类型
C 它是计算机硬件能直接识别的数据结构
D 它是数据结构的一个子集
7、如果一台计算机的输入输出由一个独立的处理机来完成，它应该是：（）
A 采用DMA的计算机系统
B 采用通道处理机的系统
C 采用I/O处理机的系统
D 采用程序传送方式进行I/O的系统
8、假设禁止向量为（1，5，6，8），则8位的初始冲突向量为（10110001）。若选择第二个任务在2拍后送入流水线，则新的冲突向量为（）
A 10101010
B 01011111
C 10111101
D 10111011
9、系列机软件兼容必须有的基本要求是：应能保证做到( )。
A 向上兼容
B 向下兼容
C 向前兼容
D 向后兼容
10、对计算机系统结构，下列哪个是透明的：（）
A 操作系统程序员
B 应用程序员
C 系统结构设计人员
D 机器语言程序设计人员
1、在计算机系统层次结构中，从低层到高层，各层相对顺序正确的是（）
A、汇编语言机器级——操作系统机器级——高级语言
机器级
B、微程序机器级——传统机器语言机器级——汇编语言
机器级
C、传统机器语言机器级——高级语言机器级——汇编语
言机器级
D、汇编语言机器级——应用语言机器级——高级语言
机器级
2、2－4扩展编码最多可以得到的码点数是（）
A、6
B、7
C、10 D13
3、数据表示的意义是：（）
A、它是计算机系统能表示的数据类型
B、它是计算机硬件能直接识别的数据类型
C、它是计算机硬件能直接识别的数据结构
D、它是数据结构的一个子集
4、静态流水线是指（）
A、功能不能改变的流水线
B、可同时执行多种功能的流水线
C、同时只能完成一种功能的多功能流水线
D、各段之间的连接是固定不变的流水线
5、虚拟存储器主要是为了解决（）
A、扩大存储系统的容量
B、提高存储系统的速度
C、扩大存储系统的容量和速度
D、便于程序的访存操作
6、输入输出数据不经过CPU内部寄存器的输入输出方式是（）
A、中断方式
B、DMA方式
C、程序查询方式
D、上述3种方式
7、假设禁止向量为（1，5，6，8），则8位的初始冲突向量为（10110001）。若选择第二个任务在2拍后送入流水线，则新的冲突向量为（）
A、10101010 B 、01011111 C、10111101 D、
10111011
8、RISC执行程序的速度比CISC要快的原因是（）
A、RISC的指令系统的指令数少
B、程序在RISC上编译生成的目标程序较短
C、RISC只允许load指令和store指令访存
D、RISC的指令平均周期数较少
9、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
10、字节多路通道的实际流量是（）
A、连接在这个通道上所有外设的最大数据传输速率
B、连接在这个通道上所有外设的最小数据传输速率
C、连接在这个通道上的所有设备的数据传输速率之和
D、以上3者都不是
1、在计算机的系统结构设计中，提高硬件功能实现的比例会（）
A、提高硬件利用率
B、提高系统的运行速度
C、减少需要的存储器容量
D、提高系统的性能价格比
2、平均码长最短的编码是（）
A、定长码
B、2－4扩展码
C、3－6扩展码
D、哈
夫曼编码
3、RISC执行程序的速度比CISC要快的原因是（）
E、RISC的指令系统的指令数少
F、RISC只允许load指令和store指令访存
G、RISC的指令平均周期数较少
H、程序在RISC上编译生成的目标程序较短
程序在RISC上编译生成的目标程序较短
4、与线性流水线最大吞吐率有关的是（）
A、各个子过程的执行时间
B、最快子过程的执行时间
C、最慢子过程的执行时间
D、最后子过程的执行时间
5、与全相联映象相比，组相联映象的优点是（）
A、目录表小
B、块冲突概率低
C、命中率高
D、主存利用率高
6、程序员编写程序时使用的访存地址是（）
A、主存地址
B、物理地址
C、有效地址
D、逻辑地址
7、在顺序流动的指令流水线中，可能发生的相关有（）
A、同一条指令的读操作和写操作之间的先写后读相关
B、先流入的指令的写操作与后流入的指令的读操作之间
的先写后读相关
C、后流入的指令的写操作与先流入的指令的读操作之间
的先读后写相关
D、两条指令的写操作之间的写－写相关
8、设置中断屏蔽码可以改变（）
A、多个中断源的中断请求优先级
B、多个中断服务程序被开始执行的次序
C、CPU对多个中断响应的优先次序
D、多个中断服务程序执行完的次序
9、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
10、通道最大流量等于通道实际流量时，有可能发生局部的数据丢失，这是因为（）
A通道流量匹配的要求不合理
B多个外设的数据传输速率之和大于通道最大流量
C通道没有空闲的工作周期及时响应优先级低的外设的个别数据传送请求
D通道在数据传送过程中丢失数据
1、不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括（）
E、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
2、多处理机上两个程序之间若有先写后读的数据相关，则（）
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
3、采用先行控制技术必须增设( )。
A、指令缓冲栈
B、先行操作栈
C、数据缓冲栈
D、以上都需要
4、平均码长最短的编码是（）
A、定长码
B、扩展码
C、哈夫曼编码
D、需要根据编码使用的频率计算平均码长后确定
5、RICS执行程序的速度比CISC要快的原因是（）
A、RISC的指令系统的指令数少
B、RISC的指令平均
周期数较少
C、在RISC上编译生成的目标程序较短
D、RISC只允许Load指令和Store指令
6、指令流水线属于（）
A、操作流水线
B、部件级流水线
C、系统级流水线
D、处理机级流水线
7、按Cache地址映像的块冲突概率从高到低的顺序是（）
A、直接映像、组相联映像、全相联映像
B、全相联映像、组相联映像、直接映像
C、组相联映像、直接映像、全相联映像
D、全相联映像、直接映像、组相联映像
8、程序员编写程序时使用的地址是（）
I、主存地址B、逻辑地址C、物理地址
D、有效地址
9、输入输出数据不经过CPU内部寄存器的输入输出方式是( )
A、程序控制输入输出方式
B、中断输入输出方式
C、直接存储器访问方式
D、上述3种方式
10、通道最大流量等于通道实际流量时，有可能发生局部的数据丢失，这是因为（）
E、通道流量匹配的要求不够合理
F、多个外设的数据传输速率之和大于通道最大流量
G、通道没有空闲的工作周期及时响应优先级低的外设的
个别数据传送请求
H、通道在数据传送过程中丢失数据
1、系列机在软件兼容上应做到（）
F、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
2、2－4扩展编码最多可以得到的码点数是（）
A、6
B、7
C、10 D13
3、在计算机的系统结构设计中，提高硬件功能实现的比例会：（）
A、提高硬件利用率
B、提高系统的性能价格比
C、提高系统的运行速度
D、减少需要的存储器容量
4、计算机系统中主存一辅存存储层次或Cache一主存存储层次常用的替换算法是( )
A 、随机算法
B 、近期最少使用算法
C 、先进后出算法
D 、 OPT算法
5、数据表示的意义是：（）
A、它是计算机系统能表示的数据类型
B、它是计算机硬件能直接识别的数据类型
C、它是计算机硬件能直接识别的数据结构
D、它是数据结构的一个子集
6、静态流水线是指（）
A、功能不能改变的流水线
B、同时只能完成一种功能
的多功能流水线
C、可同时执行多种功能的流水线
D、各段之间的连接是
固定不变的流水线
7、指令的二次交叉执行方式是指（）
A、同时解释执行相邻的2条指令
B、把指令的解释执行过程分为指令分析和指令执行2个子
过程交叉执行
C、一条指令的取指、分析与执行同时解释执行
D、取指K，分析K＋1与执行K＋2同时解释执行
8、虚拟存储器常用的地址映像是（）
A全相联映像B、组相联映像
C、直接映像
D、以上三种
9、直接存储器访问方式的并行性是指( )
A、多个外设可同时并行地通过DMA控制器进行数据传
送
B、外设和主存储器并行工作
C、CPU和DMA控制器并行工作
D、CPU和主存储器并行工作
10、设置中断屏蔽码可以改变（）
I、多个中断源的中断请求优先级
J、C PU对多个中断请求响应的优先次序
K、多个中断服务程序被开始执行的次序
L、多个中断服务程序执行完的次序
1、虚拟存储器主要是为了解决（）
A．扩大存储系统的容量 B.提高存储系统的速度C．扩大存储系统的容量和提高存储系统的速度
D．便于程序的访存操作
2、与线性流水线最大吞吐率有关的是（）
A．各个子过程的执行时间 B.最快子过程的执行时间C．最慢子过程的执行时间 D.最后子过程的执行时间3、DMA方式的并行性是指（）
A．多个外设可同时并行地通过DMA控制器进行数据传送B．外设和主存储器并行工作
C．CPU和主存储器并行工作
D．CPU和DMA控制器并行工作
4、通道最大流量等于通道实际流量时，有可能会发生局部的
数据丢失，这是因为（）
A．通道流量匹配的要求不够合理
B．多个外设的数据传输率之和大于通道最大流量
C．通道设有空闲的工作周期及时响应优先级低的外设的个别数据传送请求
D．通道在数据传送过程中丢失数据
5．浮点数表示的尾数的基Rm＝16，尾数的长度P＝8，可表示的规格化最大正尾数的值是（）
A．0.5 B.0.125 C.0.25 D.1/64
6.2-4扩展编码最多可以得到的码点数是（）
A．6 B.7 C.10 D.13
1、采用先行控制技术必须增设( )。
A、指令缓冲栈
B、先行操作栈
C、数据缓冲栈
D、以上都需要
2、RICS执行程序的速度比CISC要快的原因是（）
B、R ISC的指令系统的指令数少B、RISC的指令平均周
期数较少
C、在RISC上编译生成的目标程序较短
D、RISC只允许Load指令和Store指令
3、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连接
4、系列机在软件兼容上应做到（）
E、向前兼容，并向上兼容
F、向后兼容，力争向上兼容
G、向前兼容，并向下兼容
H、向后兼容，力争向下兼容
5、程序员编写程序时使用的地址是（）
J、主存地址B、逻辑地址C、物理地址
D、有效地址
6、设置中断屏蔽码可以改变（）
M、多个中断源的中断请求优先级
N、C PU对多个中断请求响应的优先次序
O、多个中断服务程序被开始执行的次序
P、多个中断服务程序执行完的次序
二、填空题：
1、计算机实现是指计算机组成的实现,而计算机组成
则是计算机系统结构的实现.
2、按照在同一时间内是否能够连接成多种方式，同时执行多
种功能，可以把非线性流水线分为和。
3、地址映象是指将每个虚存单元按一定规则装入；
地址变换是指程序执行中，如何将多用户虚地址变换成对应的。
4、 CPI表示执行每条指令所需的_ _____。
5、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 （多指令流单数据流）、和。
6、数组多路通道与设备之间的数据传送的基本单位是_ ___。
7、目前常用的基本输入输出方式有如下三种 ,
和。
8、为了满足向量计算机中运算器带宽的要求，通常有两种向
量处理机结构，它们是
和。
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、和。
2、为了满足向量计算机中运算器带宽的要求，通常有两种向
量处理机结构，它们
是和。
3、流水线消除速度瓶颈的方法是如。
4、就其本质而言，局部性原理包括和
两部分。
5、CPU响应中断后，硬件自动是为了使CPU不
再响应其他中断请求，使保存断点及现场信息的工作不受干扰。在保存现场之后和执行中断服务功能之前，应使CPU ，是为了能实现多重中断。
1、计算机组成是计算机系统结构的，计算机实现是计算机组成的。
2、CISC中,各种指令的使用频率相差很悬殊，大量的统计数字
表明，大约有的指令使用频率比较高，占据了的处理机时间。
3根据所采用的地址映象和地址变换方法的不同，有多种类型
的Cache，如全相联映象
和。
4、CPU响应中断后，硬件自动是为了使CPU不
再响应其他中断请求，使保存断点及现场信息的工作不受干扰。在保存现场之后和执行中断服务功能之前，应使CPU ，是为了能实现多重中断。
5、按照流水线的各个功能段之间是否有反馈信号，可以把流
水线分为和
。
1、当两个虚页要求装入同一主存页面的位置时，称
为；当发生页面失效，同时又发生页面冲突时，需要进行+ 。
2、若通道连接的外设台数为p，外设i 的数据传输速率为f i，
那么，字节多路通道的实际流量f byte＝，选择通道的实际流量f select＝，数组多路通道的实际流量f block＝。
3、假设高速缓存Cache工作速度是主存的5倍，且cache被访
问命中的概率为90％，则采用Cache后，能使整个存储系统获得的加速比为。
4、CPU响应中断后，硬件自动是为了使CPU不
再响应其他中断请求，使保存断点及现场信息的工作不受干扰。在保存现场之后和执行中断服务功能之前，应使CPU ，是为了能实现多重中断。
5、先行控制技术的关
键是和。
1、实现程序移植的主要途径有、、模拟和仿真。
2、假设将某系统某一部件的处理速度加快到10倍，但该部件
的原处理时间仅为整个运行时间的40％，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高倍。
3、Cache存储器采用组相联映像是指组间采用映
像，组内各块采用
映像方式。
4、就其本质而言，局部性原理包括和
两部分。
5、若通道连接的外设台数为p，外设i 的数据传输速率为f i，
那么，字节多路通道的实际流量f byte＝，选择通道的实际流量f select＝，数组多路通道的实际流量f block＝。
1、数据存储空间的编址单位有编址、
编址和编址。
2、先行控制技术的关键是技术和技术。
3、Cache存储器采用组相联映像是指组间采用
映像，组内各块之间是映像。
4、常用的3种基本输入输出方式是、
和。
1、实现程序移植的主要途径有统一高级语
言、、、。
2、只需要通过该层的语言就可以使用机器，而不必关心其下
层的机器级是如何工作和如何实现各自功能的，这一性质称为。
3、在Cache存储器中，CPU每次可在写Cache的同时也写入
主存，也可以在发生块替换的时候才写回主存，这2种保持Cache一致性的方法中，前者称为，
后者称为。
4、在程序控制输入输出方式中，由CPU执行用户程序来完成
输入输出工作；在中断输入输出方
式中，由执行程序来完成
输入输出工作；在通道输入输出方式中，
由执行来完成输入输出工作。
三、名词解释：
1、RISC 虚拟存储器向量处理
2、流水线的吞吐率Amdahl定律透明性
数据相关地址映象中断源局部性原理
流水线的链接地址变换虚拟存储系统
中断响应时间3、非线性流水线4、链接技术
中断源静态流水线数据表示CPI 向量处理吞率
四、判断题
1、扩展编码要求所有的短码都不能是长码的前缀，否则会产生解码不惟一的
问题（）
2无论采用何种方法，只要消除流水线的瓶颈段就能提高流水线的吞吐率和
效率（）
3、FIFO、LRU和OPT等替换算法都是根据虚页的过去使用情况来确定被替换页的（）
4、在直接存储器访问方式中，DMA控制器接收外设的DMA
计算机体系结构习题(含答案)
第2章课后习题 1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值r m=16，阶码基值r e=2。对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。 （1）最大尾数（8）最小正数 （2）最小正尾数（9）最大负数 （3）最小尾数（10）最小负数 （4）最大负尾数（11）浮点零 （5）最大阶码（12）表数精度 （6）最小阶码（13）表数效率 （7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数 2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数围正数不小于1038，且正、负数对称。尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。 (1) 设计这种浮点数的格式 (2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。 3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1，其中，p是浮点数的尾数长度。 (1) 选择合适的舍入方法。 (2) 确定警戒位位数。 (3) 计算在正数区的误差围。 4．假设有A和B两种不同类型的处理机，A处理机中的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。B处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在A处理机和B处理机中所占用的存储空间大小（包括指令和数据），从中得到什么启发？ 5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。 (1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 (2) 设计8字长的寄存器-寄存器型指令3条，16位字长的寄存器-存储器型变址寻址方式指令4条，变址围不小于±127。请设计指令格式，并给出各字段的长度和操作码的编码。 6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字
公务员考试计算机专业知识习题附答案
公务员考试计算机专业知识习题（一）附答案 一、选择题：（共80分，1-30题每题1分，31-55题每题2分）在下列各题的A）、B）、C）、D）四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确的选项涂写在答题卡相应的位置上。 1、SRAM存储器是（） A）静态随机存储器 B）静态只读存储器 C）动态随机存储器 D）动态只读存储器 2、Petium计算机的CPU能同时处理的二进制位数为（） A）8 B）16 C）32 D）64 3、PetiumⅡ是指（） A）计算机品牌 B）计算机公司 C）主机 D）CPU 4、在下列操作中最易磨损硬盘的是（） A）在硬盘建立目录 B）向硬盘拷贝文件 C）高级格式化 D）低级格式化 5、DOS采用的文件结构是（） A）上下结构 B）包含结构 C）网状结构 D）树型结构 6、DOS操作系统命令分内部命令和外部命令，其中内部命令是常驻于（） A）内存 B）软盘 C）光盘 D）硬盘 7、下面几组中，全是计算机寻址方式的是（） A）立即寻址、直接寻址、数据寻址 B）直接寻址、间接寻址、变址寻址 C）代码寻址、立即寻址、间接寻址 D）数据寻址、代码寻址、直接寻址 8、下列选项中，不是字处理程序的是（） A）WPS B）CCED C）Windows D)Word 9、在Windows95下，软盘上被删除的文件（） A）还可用“回收站”恢复 B）不能用“回收站”恢复 C）一定能用“回收站”恢复 D）如恢复删除的文件要看运气了 10、在同一时刻，Windows95中的活动窗口可以有（） A）前台窗口和后台窗口各一个 B）255个 C）任意多个，只要内存足够 D）唯一一个 11、的工作区个数是（） A）5个 B）10个 C）255个 D）256个
计算机系统结构三四章作业及答案
3.1 简述流水线技术的特点。（1） 流水线把一个处理过程分解为若干个子过程，每个子过程由一个专门的功能部件来实现。因此，流水线实际上是把一个大的处理功能部件分解为多个独立的功能部件，并依靠它们的并行工作来提高吞吐率。（2） 流水线中各段的时间应尽可能相等，否则将引起流水线堵塞和断流。（3） 流水线每一个功能部件的前面都要有一个缓冲寄存器，称为流水寄存器。（4） 流水技术适合于大量重复的时序过程，只有在输入端不断地提供任务，才能充分发挥流水线的效率。（5） 流水线需要有通过时间和排空时间。在这两个时间段中，流水线都不是满负荷工作。 3.2 解决流水线瓶颈问题有哪两种常用方法？答：细分瓶颈段与重复设置瓶颈段 3.3 有一条指令流水线如下所示： （1 用两给出条指 （1） （24? 变八级流水线（细分） ? 重复设置部件 )(ns 85 1 T n TP 1pipeline -== 3.4 有一个流水线由4段组成，其中每当流过第三段时，总要在该段循环一次，然后才能流到第4段。如果每段经过一次所需的时间都是△t ，问： （1）当在流水线的输入端连续地每△t 时间输入一个任务时，该流水线会发生什么情况？ （2）此流水线的最大吞吐率为多少？如果每2△t 输入一个任务，连续处理10个任务时，其实际吞吐率和效率是多少？ （3）当每段时间不变时，如何提高流水线的吞吐率？人连续处理10个任务时，其吞吐率提高多少？ 解：（1）会发生流水线阻塞情况。
（2） （3）重复设置部件 吞吐率提高倍数＝ t t ??2310 75 ＝1.64 3.5 有一条动态多功能流水线由5段组成，加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第2段的时间为2△t ，其余各段的时间均为△t ，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水线寄存器中。现在该流水线上计算 ∏=+4 1 )(i i i B A ，画出时空图，并计算其吞吐率、加速比和效率。 ＋B 4；再计算由图可见，它在18个△t 时间中，给出了7个结果。所以吞吐率为： 如果不用流水线，由于一次求积需3△t ，一次求和需5△t ，则产生上述7个结果共需（4×5+3×3）△t =29△t 。所以加速比为： 该流水线的效率可由阴影区的面积和5个段总时空区的面积的比值求得： 3.6 在一个5段流水线处理机上,各段执行时间均为△t,需经9△t 才能完成一个任务,其预约表如下所示。 段23 时间 入 A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 A 4 B 4 A B C D A × B C ×D
计算机体系结构期末复习
计算机体系结构期末复习资料 1.并行性：是指在同一时刻或者是同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作。 2.CPI：每条指令执行时所花费的平均时钟周期。 3.体系结构：即计算机的属性，即概念性结构与功能特性。 4.Amdahl定理：加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。 5.信息存储的整数边界：信息在主存中存放的起始地址必须是该信息（字节数）的整数倍。 6.指令系统的正交性：指在指令中各个不同含义的字段，在编码时应互不相关，相互独立。 7.流水线技术：是指将一个重复的时序过程，分解成为若干子过程，而每个过程都可有效在其专用功能段上与其他子过程同时执行。 8.定向技术：在某条指令产生一个结果之前，其他指令并不直接需要该计算结果，如果能将该计算结果从其他产生的地方直接送到其他指令需要它的地方，那么就可以避免暂停的技术就叫定向技术。 9.相关：衡量两个随机变量之间相关程度的指标。 10.向量流水处理机：是指处理机具有向量数据表示并通过向量指令对向量的各元素进行处理。、
11.定向：将计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要它的地方，或所有需要它的功能单元，避免暂停。 12.指令集的并行：当指令之间不存在相关时，它们在流水线中是可以重叠起来并行执行。 13.记分牌技术：流出和读操作数。在没有结构冲突时,尽可能早地执行没有数据冲突的指令,实现每个时钟周期执行一条指令。如果某条指令被暂停,而后面的指令与流水线中正在执行或被暂停的指令都不相关,是这些指令可以跨越它,继续流出和执行下去。 14.Tomasulo算法：寄存器换名是通过保留站和流出逻辑来共同完成,当指令流出时,如果其操作数还没有计算出来,则该指令中相应的寄存器换名将产生这个操作数的保留站的标识。因此,指令流出到保留站后,其操作数寄存器或者换成了数据本身,或换成了保留站的标识,和寄存器无关。后面指令对该寄存器的写入操作就不会产生WAR冲突。 15.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。
计算机体系结构习题答案解析
第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语 层次机构：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。 透明性：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。 软件兼容：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。差别只是执行时间的不同。 向上（下）兼容：按某档计算机编制的程序，不加修改就能运行于比它高（低）档的计算机。 向后（前）兼容：按某个时期投入市场的某种型号计算机编制的程序，不加修改地就能
计算机专业基础知识要点及习题
计算机专业基础知识要点及习题第一章概论 数据就是指能够被计算机识别、存储和加工处理的信息的载体。 数据元素是数据的基本单位，可以由若干个数据项组成。数据项是具有独立含义的最小标识单位。 数据结构的定义：·逻辑结构：从逻辑结构上描述数据，独立于计算机。·线性结构：一对一关系。 ·线性结构：多对多关系。 ·存储结构：是逻辑结构用计算机语言的实现。·顺序存储结构：如数组。 ·链式存储结构：如链表。 ·索引存储结构：·稠密索引：每个结点都有索引项。 ·稀疏索引：每组结点都有索引项。 ·散列存储结构：如散列表。 ·数据运算。·对数据的操作。定义在逻辑结构上，每种逻辑结构都有一个运算集合。 ·常用的有：检索、插入、删除、更新、排序。 数据类型：是一个值的集合以及在这些值上定义的一组操作的总称。·原子类型：由语言提供。 ·结构类型：由用户借助于描述机制定义，是导出类型。 抽象数据类型ADT：·是抽象数据的组织和与之的操作。相当于在概念层上描述问题。 ·优点是将数据和操作封装在一起实现了信息隐藏。 程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构，设计一个好的算法。算法取决于数据结构。 算法是一个良定义的计算过程，以一个或多个值输入，并以一个或多个值输出。 评价算法的好坏的因素：·算法是正确的； ·执行算法的时间； ·执行算法的存储空间（主要是辅助存储空间）； ·算法易于理解、编码、调试。 时间复杂度：是某个算法的时间耗费，它是该算法所求解问题规模n的函数。 渐近时间复杂度：是指当问题规模趋向无穷大时，该算法时间复杂度的数量级。空间复杂度：是某个算法的空间耗费，它是该算法所求解问题规模n的函数。 算法的时间复杂度和空间复杂度合称算法复杂度。 第二章线性表 线性表是由n≥0个数据元素组成的有限序列。n=0是空表；非空表，只能有一个开始结点，有且只能有一个终端结点。线性表上定义的基本运算：·构造空表：Initlist(L) 顺序表是按线性表的逻辑结构次序依次存放在一组地址连续的存储单元中。在存储单元中的各元素的物理位置和逻辑结构中各结点相邻关 系是一致的。地址计算：LOCa(i)=LOCa(1)+(i-1)d；（首地址为1） 在顺序表中实现的基本运算：·插入：平均移动结点次数为n/2；平均时间复杂度均为O(n)。 ·删除：平均移动结点次数为（n-1）/2；平均时间复杂度均为O(n)。 线性表的链式存储结构中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同，为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个结点值的同时，还存储
计算机系统结构网上作业
计算机系统结构作业参考答案 一、 1、试述现代计算机系统的多级层次结构。 计算机系统具有层次性，它由多级层次结构组成。从功能上计算机系统可分为五个层次级别：第一级是设计级。这是一个硬件级，它由机器硬件直接执行。 第二级是一般机器级，也称为机器语言级。它由微程序解释系统.这一级是硬件级。 第三级是操作系统级，它由操作系统程序实现。这些操作系统由机器指令和广义指令组成，这些广义指令是操作系统定义和解释的软件指令。这一级也称混合级。 第四级是汇编语言级。它给程序人员提供一种符号形式的语言，以减少程序编写的复杂性。这一级由汇编程序支持执行。 第五级是高级语言级。这是面向用户为编写应用程序而设置的。这一级由各种高级语言支持。 2、试述RISC设计的基本原则和采用的技术。 答：一般原则： (1)确定指令系统时，只选择使用频度很高的指令及少量有效支持操作系统，高级语言及其它功能 的指令，大大减少指令条数，一般使之不超过100条； (2)减少寻址方式种类，一般不超过两种； (3)让所有指令在一个机器周期内完成； (4)扩大通用寄存器个数，一般不少于32个，尽量减少访存次数； (5)大多数指令用硬联实现，少数用微程序实现； (6)优化编译程序，简单有效地支持高级语言实现。
基本技术： (1)按RISC一般原则设计，即确定指令系统时，选最常用基本指令，附以少数对操作系统等支持最有用的指令，使指令精简。编码规整，寻址方式种类减少到1、2种。 (2)逻辑实现用硬联和微程序相结合。即大多数简单指令用硬联方式实现，功能复杂的指令用微程序实现。 (3)用重叠寄存器窗口。即：为了减少访存，减化寻址方式和指令格式，简有效地支持高级语言中的过程调用，在RISC机器中设有大量寄存嚣，井让各过程的寄存器窗口部分重叠。 (4)用流水和延迟转移实现指令，即可让本条指令执行与下条指令预取在时间上重叠。另外，将转移指令与其前面的一条指令对换位置，让成功转移总是在紧跟的指令执行之后发生，使预取指令不作废，节省一个机器周期。 (5)优化设计编译系统。即尽力优化寄存器分配，减少访存次数。不仅要利用常规手段优化编译，还可调整指令执行顺序，以尽量减少机器周期等。 3、试述全相联映像与直接映像的含义及区别 （1）全相连映像 主存中任何一个块均可以映像装入到Cache中的任何一个块的位置上。主存地址分为块号和块内地址两部分，Cache地址也分为块号和块内地址。Cache的块内地址部分直接取自主存地址的块内地址段。主存块号和Cache块号不相同，Cache块号根据主存块号从块表中查找。Cache保存的各数据块互不相关，Cache必须对每个块和块自身的地址加以存储。当请求数据时，Cache控制器要把请求地址同所有的地址加以比较，进行确认。 （2）直接映像 把主存分成若干区，每区与Cache大小相同。区内分块，主存每个区中块的大小和Cache 中块的大小相等，主存中每个区包含的块的个数与Cache中块的个数相等。任意一个主存块只能映像到Cache中唯一指定的块中，即相同块号的位置。主存地址分为三部分：区号、块号和块内地址，Cache地址分为：块号和块内地址。直接映像方式下，数据块只能映像到Cache中唯一指定的位置，故不存在替换算法的问题。它不同于全相连Cache，地址仅需比较一次。 （3）区别： 全相连映像比较灵活，块冲突率低，只有在Cache中的块全部装满后才会出现冲突，Cache 利用率高。但地址变换机构复杂，地址变换速度慢，成本高。 直接映像的地址变换简单、速度快，可直接由主存地址提取出Cache地址。但不灵活，块冲突率较高，Cache空间得不到充分利用。 4. 画出冯?诺依曼机的结构组成？
系统结构期末考试试题及答案
得分 评分人 填空题: （20分，每题2 分） 单选题：（10分，每题1分） 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 《计算机系统结构》期末考试试卷（A ） 得分 注：1、共100分，考试时间120分钟。 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 1、."启动I/O"指令是主要的输入输出指令，是属于（ 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 2、 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 3、 全相联地址映象是指（A ） C. 组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位置 D.组间可任意装入，组内是固定装入 4、（ C ） 属于MIMD 系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D. 阵列处理机 5、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 6、 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 7、 指令执行结果出现异常引起的中断是（ C ） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 &块冲突概率最高的 Cache 地址映象方式是（A ） A.直接 B .组相联 C .段相联 D .全相联 9、 组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器，不影响 Cache 命中率的是（B ） 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 10、 流水处理机对全局性相关的处理不 包括（C ） A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路
《计算机体系结构》期末复习题标准答案
《计算机体系结构》期末复习题答案
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《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。 2.系列机： 所谓系列机是指同一厂家生产的具有相同的系统结构，但采取了不同的组成和实现的技术方案，形成了不同型号的多种机型。 3.模拟: 模拟是指用软件的方法在一台计算机上，实现另一台计算机的指令系统，被模拟的机器是不存在的，称为虚拟机，执行模拟程序的机器称宿主机。 4.程序的局部性原理: 程序访问局部性原理说明了计算机在程序执行过程中呈现出的一种规律，即程序往往重
计算机专业学习知识试卷习题包括答案.doc
计算机专业知识试卷及答案 1. 本卷分为客观题和主观题两部分，总分100 分，考试时间为2小时； 2.答客观题时，务必先将自己的姓名、准考证号码和试卷代码（2）涂写在答题卡 相应位置上，答案必须用 2B 铅笔填涂在答题卡上，在试卷上作答无效； 3.答主观题时，先将自己的姓名、准考证号写在试卷规定位置 上，然后用蓝（黑）色钢笔或圆珠笔在试卷上直接作答。 客观题部分（一、二、三大题） 一、单项选择题（下列各题备选答案中，只有一个是最符合题意的，请将其选出，并在答题卡上将对应题号后的字母涂黑。每小 题 1 分，共 40 分） 1.软件生命周期的瀑布模型，典型地刻画了软件生命周期的阶 段划分，它将软件生命周期划分为 8 个阶段，并将它们归纳 3 个时期，以下是正常的开发顺序。 A. 开发期、运行期、计划期 B. 计划期、开发期、运行期 C. 开发期、计划期、运行期 D. 计划期、运行期、开发期 2. 存储器中存放的信息可以是数据，也可以是指令，这要根据：
A.最高位是 0 还是 1 来判别 B. 存储单元的地址来判别 C. CPU 执行程序的过程来判别 D. ASCII 码表来判别 3. Windows XP中的“剪贴板”是： A. 硬盘中的一块区域 B. 软盘中的一块区域 C. 高速缓存中的一块区域 D. 内存中的一块区域 列存放 F 列单元格存放工资总额， E 中，设 2000Excel 4. 个调税， G 列存放实发工资。 其中当工资总额 850 时个调税 = （工资总额 -850 ） *税率；当工资总额＜ 850 时，个调税 = （工资 -850 ）*税率；当工资总额＜ =850 时，个调税 =0 。设税率＞ 0.05 。则 F 列可根据公式实现。其中 F2 的公式应为： A.=IF （“E2＞850 ”，（ E2-850 ）*0.05 ，0） B.=IF （E2＞850 ，0，（E2-850 ） *0.05 ） C.=IF （E2＞ 850 ，（E2-850 ）*0.5 ， 0） D.=IF （“E2＞850 ”，0，（ E2-850 ）*0.05 ） 5.Windows XP 中，同时按三键一次，可以打开“关闭程序” 对话框，以关闭那些不需要的或没有响应的应用程序。 A. Ctrl + Shift + Del B. Alt + Shift + Del C. Alt + Shift + Enter D. Ctrl+ Alt + Del 6.PowerPoint2000 的各种视图中，可以对幻灯片进行移动、删除、添加、复制、设置动画效果，但不能编辑幻灯片中具体内容 的视图是：
高级计算机体系结构作业汇总(非标准答案)
1.Explain the Concepts Computer Architecture 系统结构 由程序设计者所看到的一个计算机系统的属性。即计算机系统的软硬件界面。 Advanced CA 高级系统结构 新型计算机系统结构。基于串行计算机结构，研究多指令多数据计算机系统，具有并发、可扩展和可编程性。为非冯式系统结构。 Amdahl law Amdahl定律 系统中某部件由于采用某种方式时系统性能改进后，整个系统性能的提高与该方式的使用频率或占的执行时间的比例有关。 SCALAR PROCESSING 标量处理机 在同一时间内只处理一条数据。 LOOK-AHEAD 先行技术 通过缓冲技术和预处理技术，解决存储器冲突，使运算器能够专心与数据的运算，从而大幅提高程序的执行速度。 PVP 向量型并行计算处理机 以流水线结构为主的并行处理器。 SMP 对称多处理机系统 任意处理器可直接访问任意内存地址,使用共享存储器，访问延迟、带宽、机率都是等价的。MPP 大规模并行计算机系统 物理和逻辑上均是分布内存，能扩展至成百上千处理器，采用专门设计和定制的高通信带宽和低延迟的互联网络。 DSM 分布式共享存储系统 内存模块物理上局部于各个处理器内部,但逻辑上是共享存储的。 COW 机群系统 每个节点都是一个完整的计算机，各个节点通过高性能网络相互连接，网络接口和I/O总线松耦合连接，每个节点有完整的操作系统。 GCE 网格计算环境 利用互联网上的计算机的处理器闲置处理能力来解决大型计算问题的一种科学计算。 CISC 复杂指令集计算机
通过设置一些复杂的指令，把一些原来由软件实现的常用功能改用硬件实现的指令系统实现，以此来提高计算机的执行速度。 RISC 精简指令集计算机 尽量简化计算机指令功能，只保留那些功能简单，能在一个节拍内执行完的指令，而把复杂指令用段子程序来实现。 VMM 虚拟机监视器 作为软硬件的中间层，在应用和操作系统所见的执行环境之间。 SUPERCOMPUTER 超级计算机 数百数千甚至更多的处理器组成的能计算普通计算机不能完成的大型复杂问题的计算机。SVM 共享虚拟存储器 存储器虚拟化为一个共享的存储器，并提供单一的地址空间。 MAINFRAME 大型计算机 作为大型商业服务器，一般用于大型事务处理系统，特别是过去完成的且不值得重新编写的数据库应用系统方面。 COMPUTER SYSTEM ON CHIP 片上计算机系统 在单个芯片上集成的一个完整系统。 PARALLEL ARCHITECTURE INTO SINGLE CHIP 单片并行结构 在单个芯片上采用的并行体系结构 MOORE law Moore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。 UMA 一致存储访问 采用集中式存储的模式，提供均匀的存储访问。 NUMA 非一致存储访问 内存模块局部在各个结点内部，所有局部内存模块构成并行机的全局内存模块。 COMA 全高速缓存存储访问 采用分布式存储模式，通过高速缓存提供快速存储访问。 CC-NUMA 全高速缓存非一致性均匀访问 存在专用硬件设备保证在任意时刻，各结点Cache中数据与全局内存数据的一致性。NORMA 非远程存储访问
计算机系统结构期末考试题目
第一章： 1.计算机系统结构的定义 答：由程序设计者看到的一个计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性。 2.透明性概念 答：在计算机技术中，一种本来是存在的事物或属性，但从某种角度看似乎不存在，称为透明性现象。 3.兼容性向后兼容 兼容性：同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各档机器，可获得相同的结果，差别只在于不同的运行时间。 向后兼容：按某个时期投入市场的某种型号机器编制的程序，不加修改就能运行于在它之后投入市场的机器。 4.Amdahl定律 答：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。 5.CPI 答：每条指令的平均时钟周期数。 6.MIPS 答：每秒百万条指令数！MIPS=时钟频率/(CPI*10^6) 7.MFLOPS 答：每秒百万次浮点操作次数。MFLOPS=程序中的浮点操作次数/(执行时间*10^6) 8.命中率的概念 答： 9.Flynn分类法是按指令流和数据流的多倍性特征进行计算机系统结构的划分 答：①单指令流单数据流SISD ②单指令流多数据流SIMD ③多指令流单数据流MISD（实际不存在）④多指令流多数据流MIMD 10.计算机系统设计的定量原理（四个） 答：①加快经常性事件的速度②Amdahl定律③CPU性能公式④访问的局部性原理11.CPI和加速比的计算 答：CPI=CPU时钟周期数/IC CPU时间=CPU时钟周期数/频率 CPU时间=CPU时钟周期*时钟周期长 加速比=（采用改进措施后的性能）/（没有采用改进措施前的性能） =(没有采用改进措施前执行某任务的时间)/(采用改进措施后执行某任务的时间) 12.软硬件实现的特点 硬件实现：速度快、成本高；灵活性差、占用内存少 软件实现：速度低、复制费用低；灵活性好、占用内存多 13.系统评价的标准 ①运算速度②存储器系统③其他性能④成本标准
计算机体系结构习题与答案
一、复习题 1．简述冯?诺依曼原理，冯?诺依曼结构计算机包含哪几部分部件，其结构以何部件为中心？ 答：冯?诺依曼理论的要点包括：指令像数据那样存放在存储器中，并可以像数据那样进行处理；指令格式使用二进制机器码表示；用程序存储控制方式工作。这3条合称冯?诺依曼原理 冯?诺依曼计算机由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，整个结构一般以运算器为中心，也可以以控制器为中心。 (P51-P54) 2．简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。 答：计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。计算机组成（computer organization）是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。同时，为实现指令的控制功能，还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。计算机实现，是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念，各自有不同的含义，但是又有着密切的联系，而且随着时间和技术的进步，这些含意也会有所改变。在某些情况下，有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。 (P47-P48) 3．根据指令系统结构划分，现代计算机包含哪两种主要的体系结构？ 答：根据指令系统结构划分，现代计算机主要包含：CISC和RISC两种结构。 (P55) 4．简述RISC技术的特点？ 答：从指令系统结构上看，RISC 体系结构一般具有如下特点： (1) 精简指令系统。可以通过对过去大量的机器语言程序进行指令使用频度的统计，来选取其中常用的基本指令，并根据对操作系统、高级语言和应用环境等的支持增设一些最常用的指令; (2) 减少指令系统可采用的寻址方式种类，一般限制在2或3种; (3) 在指令的功能、格式和编码设计上尽可能地简化和规整，让所有指令尽可能等长; (4) 单机器周期指令，即大多数的指令都可以在一个机器周期内完成，并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。 (P57-58) 5．有人认为，RISC技术将全面替代CISC，这种观点是否正确，说明理由？ 答：不正确。与CISC 架构相比较，RISC计算机具备结构简单、易于设计和程序执行效率高的特点，但并不能认为RISC 架构就可以取代CISC 架构。事实上，RISC 和CISC 各有优势，CISC计算机功能丰富，指令执行更加灵活，这些时RISC计算机无法比拟的，当今时代，两者正在逐步融合，成为CPU设计的新趋势。 (P55-59) 6．什么是流水线技术？ 答：流水线技术，指的是允许一个机器周期内的计算机各处理步骤重叠进行。特别是，当执行一条指令时，可以读取下一条指令，也就意味着，在任何一个时刻可以有不止一条指令在“流水线”上，每条指令处在不同的执行阶段。这样，即便读取和执行每条指令的时间保持不变，而计算机的总的吞吐量提高了。 (P60-62) 7．多处理器结构包含哪几种主要的体系结构，分别有什么特点？ 答：多处理器系统：主要通过资源共享，让共享输入/输出子系统、数据库资源及共享或不共享存储的一组处理机在统一的操作系统全盘控制下，实现软件和硬件各级上相互作用，达到时间和空间上的异步并行。 SIMD计算机有多个处理单元，由单一的指令部件控制，按照同一指令流的要求为他们分配各不相同的数据并进行处理。系统结构为由一个控制器、多个处理器、多个存贮模块和
计算机基础习题参考答案
十二五规划教材《大学计算机（第4版）》 第 6 章习题答案 1.因特网由采用（D ）协议族的众多计算机网络相互连接组成。 A :通信 B :网络C: OSI D: TCP/IP 2.截至2012 年1 月，中国互联网普及率达到（B）。 A: 15% B: 38% C: 50% D:70% 3.数字通信系统的基本模型分为四大部分：信源、（B）、信宿和噪声。 A :信号 B :信道 C :信息D：传输介质 4.目前单根光纤串行通信的最高数据传输速率达到了（D）Tbit/s 以上。 A: 1 B: 2 C: 3 D:4 5.异步通信是一种基于（A ）的通信方式。 A :字符 B :数据 C :广播D：点对点 6.同步通信通常把传送的正文分解为（D）。 A :信号 B :数据 C :二进制数D：数据帧 7.最通用的字符编码是（A），它主要用于计算机信息编码。 A : ASCII B : GB2312-80 C:二进制编码D:字符码 8.采样是在每个固定时间间隔内对模拟信号截取一个（A）值。 A :振幅 B :频率 C :二进制D:高度 9.信源编码的主要目的在于提高信息的（B）。 A :准确性 B :传输效率C:可靠性D:可信度 10.信道编码的目的是为了提高信号传输的（C）。 A :准确性 B :传输效率C:可靠性D:可信度 11.ARQ采用（C）的设计思想。 A :错误纠正 B :自动传输C:出错重传D:出错丢弃 12.（D）校验可以发现数据传输错误，但是它不能纠正数据错误。 A: CRC B :奇C:偶D:奇偶 13.IP地址是一个（C）位的标识符，一般采用点分十进制”的方法表示。 A：4 B：16 C：32 D:128 14.网页文件采用（C）进行描述。 A :程序 B :网络协议C: HTML D:HTTP 15.网页采用（C）在因特网中传输。 A :程序 B :网络协议C: HTML协议D:HTTP协议
2020.4《计算机体系结构》期末试卷A含答案
《计算机体系结构》期末考试A卷 (总分：100分，时间：100分钟) 姓名：周元华 专业：计算机科学与技术 学号： 18260070164016 学习中心：上海弘成 一、填空题（每空1分，共14分） 1.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，组相连方式。 2.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。 3.从主存的角度来看，“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度，而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量 4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系，数据相关冲突可分为读与写（RAM）、写与读（WAR）和写与写（WAW）三种类型。 5.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 二、名词解释（每题2分，共16分） 计算机体系结构： 计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩，如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。 兼容机： 兼容机，就是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。简单点说，就是非厂家原装，而改由个体装配而成的机器，其中的元件可以是同一厂家出品，但更多的是整合各家之长的 计算机。 写直达法： 写直达法一般指全写法。全写法（write-through）：又称写直达法、写穿法，透写法，Cache使 用方式之一。 高速缓冲存储器: 高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快 的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM 技术，也有快取记忆体的名称。 高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成， 容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。在计算机存储系统的层次结构中，是介 于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。它和主存储器一起构成一级的存储器。高速 缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。 高速缓冲存储器最重要的技术指标是它的命中率。 延迟转移技术： 在转移指令之后插入一条或几条有效的指令。当程序执行时，要等这些插入的指令执行完成 之后，才执行转移指令，因此，转移指令好像被延迟执行了，这种技术称为延迟转移技术。 线性流水线： 线性流水线就是由一整套工艺串联而成的生产线。 流水线又称为装配线,一种工业上的生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工 作，以提高工作效率及产量；按照流水线的输送方式大体可以分为：皮带流水装配线、板链线、 倍速链、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。 输送线的传输方式有同步传输的/（强制式），也可以是非同步传输/（柔性式），根据配置的 选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。 流水线的吞吐率： 流水线的吞吐率是单位时间内流水线处理的任务数。 并行性： 并行性是指计算机系统具有可以同时进行运算或操作的特性，在同一时间完成两种或两种以 上工作。它包括同时性与并发性两种含义。同时性指两个或两个以上事件在同一时刻发生。并发 性指两个或两个以上事件在同一时间间隔发生。 三、简答题(每题5分，共30分） 1.如有一个经解释实现的计算机，可以按功能划分成4级。每一 级为了执行一条指令需要下一级的N条指令解释。若执行第一 级的一条指令需K(ns)时间，那么执行第2、3、4级的一条指 令各需要用多少时间(ns)? 答：第1级：1条1级指令 K ns 第2级：1条2级指令N条1级指令 1*N*K ns = NK ns 第3级：1条3级指令N条2级指令 1*N*NK ns =N2K ns 第4级：1条4级指令N条3级指令 1*N*NNK ns =N3K ns 2.根据Amdahl定律，系统加速比由哪两个因素决定？ 答：系统加速比依赖于两个因素： （1）可改进比例：可改进部分在原系统计算时间中所占的比例 （2）部件加速比：可改进部分改进以后的性能提高 3.简述组相联映象规则。 答：(1)主存与缓存分成相同大小的数据块。(2)主存和Cache 按同样大小划分成组。(3)主存容量 是缓存容量的整数倍,将主存空间按缓冲区的大小分成区，主存中每一区的组数与缓存的组数相同 4.引起Cache与主存内容不一致的原因是什么？为了保持Cache 的一致性，在单计算机系统中一般采取哪些措施？ 答：不一致的原因：（1）由于CPU写Cache，没有立即写主存 （2）由于I/O处理机或I/O设备写主存 采取措施： （1）全写法，亦称写直达法（WT法-Write through） 方法：在对Cache进行写操作的同时，也对主存该内容进行写入 （2）写回法（WB法-Write back） 方法：在CPU执行写操作时，只写入Cache，不写入主存。 5.按照同一时间内各段之间的连接方式来分，流水线可分为哪两 类？ 答：（1）静态流水线：在同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。 （2）动态流水线：在同一时间内，当某些段正在实现某种运算时，另一些段却在实现另一种运算。 6.Flynn分类法是根据什么对计算机进行分类的？将计算机分 成哪几类？ 答：Flynn分类法，根据计算机中指令和数据的并行状况把计算机分成： （1）单指令流单数据流（SISD.； （2）单指令流多数据流（SIMD.； （3）多指令流单数据流（MISD.； （4）多指令流多数据流（MIMD.。 四、问答与计算题（第1题10分，第2、3题每题15分共40分） 1.一个有快表和慢表的页式虚拟存储器，最多有64个用户，每 个用户最多要用1024个页面，每页4K字节，主存容量8M字节。 （1）写出多用户虚地址的格式，并标出各字段的长度。 （2）写出主存地址的格式，并标出各字段的长度。
第2章计算机体系结构习题及答案解析
第二章习题（P69-70） 一、复习题 1．简述冯?诺依曼原理，冯?诺依曼结构计算机包含哪几部分部件，其结构以何部件为中心？ 答：冯?诺依曼理论的要点包括：指令像数据那样存放在存储器中，并可以像数据那样进行处理；指令格式使用二进制机器码表示；用程序存储控制方式工作。这3条合称冯?诺依曼原理 冯?诺依曼计算机由五大部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，整个结构一般以运算器为中心，也可以以控制器为中心。 (P51-P54) 2．简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。 答：计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。计算机组成（computer organization）是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体组成，它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。同时，为实现指令的控制功能，还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。计算机实现，是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念，各自有不同的含义，但是又有着密切的联系，而且随着时间和技术的进步，这些含意也会有所改变。在某些情况下，有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。 (P47-P48) 3．根据指令系统结构划分，现代计算机包含哪两种主要的体系结构？ 答：根据指令系统结构划分，现代计算机主要包含：CISC和RISC两种结构。 (P55) 4．简述RISC技术的特点？ 答：从指令系统结构上看，RISC 体系结构一般具有如下特点： (1) 精简指令系统。可以通过对过去大量的机器语言程序进行指令使用频度的统计，来选取其中常用的基本指令，并根据对操作系统、高级语言和应用环境等的支持增设一些最常用的指令; (2) 减少指令系统可采用的寻址方式种类，一般限制在2或3种; (3) 在指令的功能、格式和编码设计上尽可能地简化和规整，让所有指令尽可能等长; (4) 单机器周期指令，即大多数的指令都可以在一个机器周期内完成，并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。 (P57-58) 5．有人认为，RISC技术将全面替代CISC，这种观点是否正确，说明理由？ 答：不正确。与CISC 架构相比较，RISC计算机具备结构简单、易于设计和程序执行效率高的特点，但并不能认为RISC 架构就可以取代CISC 架构。事实上，RISC 和CISC 各有优势，CISC计算机功能丰富，指令执行更加灵活，这些时RISC计算机无法比拟的，当今时代，两者正在逐步融合，成为CPU设计的新趋势。 (P55-59) 6．什么是流水线技术？ 答：流水线技术，指的是允许一个机器周期内的计算机各处理步骤重叠进行。特别是，当执行一条指令时，可以读取下一条指令，也就意味着，在任何一个时刻可以有不止一条指令在“流水线”上，每条指令处在不同的执行阶段。这样，即便读取和执行每条指令的时间保持不变，而计算机的总的吞吐量提高了。 (P60-62) 7．多处理器结构包含哪几种主要的体系结构，分别有什么特点？ 答：多处理器系统：主要通过资源共享，让共享输入/输出子系统、数据库资源及共享或不共享存储的一组处理机在统一的操作系统全盘控制下，实现软件和硬件各级上相互作用，达到时间和空间上的异步并行。