计算机体系结构各章简答题及答案
计算机组成考试题及答案

计算机组成考试题及答案一、选择题1. 在计算机系统中,用于封装和保护芯片的是:a) 主板b) CPUc) 内存d) 芯片外壳答案:d) 芯片外壳2. 下列哪个不是计算机中的输入设备?a) 鼠标b) 打印机c) 键盘d) 扫描仪答案:b) 打印机3. 被称为计算机的“大脑”的是:a) CPUb) 内存c) 硬盘d) 显示器答案:a) CPU4. 下列哪个不属于计算机的输出设备?a) 显示器b) 鼠标c) 打印机d) 音箱答案:b) 鼠标5. 在计算机中,控制各个部件协同工作的是:a) 主板b) 内存c) CPUd) 硬盘答案:c) CPU二、填空题1. 计算机的最小存储单位是______。
答案:字节(Byte)2. 计算机中,用于存储操作系统和程序的是______。
答案:硬盘3. CPU中的运算单元是由______和______组成的。
答案:算术逻辑单元(ALU)和控制单元(CU)4. 内存中存储数据和程序时,每个存储单元都有唯一的地址,这个地址用______来表示。
答案:十六进制数5. 二进制数00001111的十进制表示为______。
答案:15三、简答题1. 计算机中的主板是什么作用?主板上有哪些主要部件?答案:主板是计算机中的核心部件,它将各个组件连接在一起,起到传递信号、提供电源和控制各个设备的作用。
主板上的主要部件包括CPU插槽、内存插槽、扩展插槽、芯片组等。
2. 请解释什么是计算机的硬件和软件?答案:计算机的硬件是指物理设备,包括主板、CPU、内存、硬盘、显示器等,用于进行数据处理和存储。
而软件是指计算机系统中的程序和数据,包括操作系统、应用程序、驱动程序等,用于指导硬件完成各种任务。
3. 什么是计算机的指令集架构(ISA)?答案:指令集架构是计算机体系结构的一部分,定义了计算机的指令集合和计算机操作的规则。
它决定了计算机的操作类型、指令格式等,不同的计算机体系结构采用不同的指令集架构。
计算机组成原理1-4章带答案

第一章一、选择题1.冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是______。
A 多指令流单数据流B 按地址访问并顺序执行指令C 堆栈操作D 存贮器按内容选择地址2.完整的计算机应包括______。
A 运算器、存储器、控制器;B 外部设备和主机;C 主机和实用程序;D 配套的硬件设备和软件系统;3.计算机硬件能直接执行的只有______。
A.符号语言 B 机器语言 C 汇编语言 D 机器语言和汇编语言二、简答题1. 冯·诺依曼计算机的特点是什么?(p8)1、计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。
2、指令和数据以同等地位存放于存储器内,并按地址寻访。
3、指令和数据均用二进制表示。
4、指令有操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置。
5、指令在存储器内按顺序存放。
通常,指令是顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。
6、机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
三、名词解释CPU、机器字长、存储容量、MIPS、FLOPSCPU(Central Processing Unit 中央处理器):中央处理器(机),是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成。
存储容量=存储单元个数*存储字长MIPS:Million Instruction Per Second,每秒执行百万条指令数,为计算机运算速度指标的一种计量单位FLOPS:Floating Point Operation Per Second,每秒浮点运算次数,计算机运算速度计量单位之一。
第三章一、选择题1.系统总线中控制线的功能是______。
A 提供主存、I / O接口设备的控制信号和响应信号B 提供数据信息C 提供时序信号D 提供主存、I / O接口设备的响应信号2.系统总线地址线的功能是______。
A 选择主存单元地址;B 选择进行信息传输的设备;C 选择外存地址;D 指定主存和I / O设备接口电路的地址;3.同步传输之所以比异步传输具有较高的传输频率是因为同步传输______。
计算机简答题及答案

1 、微型计算机的基本结构由哪几部分构成?主机箱中主要包括了哪些部件?( 3 分)微型计算机的基本结构由显示器、键盘和主机构成。
主机箱中主要包括主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、电源、显示卡、声卡等。
2 、微机常用的输入设备是哪些?输出设备是哪些?(3 分)微型计算机中常见的输入设备有:键盘、鼠标、图形扫描仪、触摸屏、条形码输入器、光笔等。
外存储器也是一种输入设备。
计算机的输出设备主要有显示器、打印机和绘图仪等。
外存储器也是一种输出设备。
3 、什么是冯? 诺依曼计算机?冯? 诺依曼(Von Neumann )的”程序存储”设计思想是什么?( 3 分)按照冯??诺依曼体系结构设计的计算机称为冯? 诺依曼计算机设计思想:①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。
②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。
③采用存储程序方式。
4 、计算机软件一般分为系统软件和应用软件,根据你的了解,目前有哪些常用的系统软件?(列举三种以上,同种软件的不同版本只按一种计)有哪些常用的应用软件分类并列举相关的软件?(列举四类以上)( 3 分)操作系统属于系统软件比如W 工NDOWS 系列,unix , linux , 05 等,应用软件如woRD , ExcEL , PowER PO 工NT , REAL PLAYER , 3dmax , autocad pplive 等5、什么是数制?数制与数据有什么区别?( 3 分)(l)数制也称计数制,是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。
人们通常采用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。
(2)数据(data )是对客观事物的符号表示,是用于表示客观事物的未经加工的原始素材,如图形符号、数字、字母等。
或者说,数据是通过物理观察得来的事实和概念,是关于现实世界中的地方、事件、其他对象或概念的描述。
(3)数制只是为了表示数据而采取一种规则。
6 、计算机中为什么要采用二进制?( 3 分)在计算机内部存储、处理和传输的信息都是采用二进制代码来表示的,这是因为二进制数运算速度,州快并且用电子元器件很容易实现。
计算机系统结构试题及答案—西安理工大学

C分布式处理系统 D时间重叠
4. 开发并行性的途径有时间重叠,( )和资源共享。
A 重叠流水
B 共享主存
C资源重复
D软件共享
5. 开发并行性的途径有时间重叠,资源重复和( )。
A指令流水线
B资源共享
C 双工系统
D 机群系统
6. 计算机系统的层次结构按照有高到低的顺序分别为( )。
A 高级语言机器级,汇编语言机器级,传统机器语言机器级,微程序机器级
3. 某机器指令字长 16 位,设有单地址指令和双地址指令两类。若每个地址字段为 6 位,且 双 地址指令有 x 条。问单地址指令最多可以有多少条?
4. 简述三种面积的寻址方式的关系。
5. 堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别是什么?
解答: 1. 2. 3. 4.
5. 五.应用题 1. 浮点数系统使用的阶基 rp=2,阶值位数 p=2,尾数基值 rm=4,以 rm 为基的尾数尾数 m’ =2 ,试计算在非负阶、正尾数、规格化情况下的最小尾数值、最大尾数值、可表示的最小值和 最大值及可表示数的个数。
7. 浮点数系统使用的阶基 rp=2,阶值位数 p=2,尾数基值 rm=10,以 rm 为基的尾数尾数 m’ =1 ,试计算在非负阶、正尾数、规格化情况下的最小尾数值、最大尾数值、可表示的最小值和 最大值及可表示数的个数。
8. 指令中常用下列寻址方式来得到操作数:立即操作数、间接寻址、直接寻址、 寄存器寻址、自相对寻址。请分别说明这些寻址方法的原理,井对它们在如下 4 个方
3. 自定义数据表示中有_标__识___符__数_、据数表据示描述等。
4. 扩展操作码编码仍利用哈__夫__曼___压__缩__思想,一般其平均码长要比全 Haffman 编码的平均码 长大。
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。
《大学计算机基础教程》的课后答案

4.计算机的主要特点是:高速、精确的运算能力;准确的逻辑判断能力;强大的存储能力;自动功能;网络与通信能力等。
5.计算机科学研究的内容是计算机系统和计算机应用。系统方面有算法与数据结构、程序设计语言、体系结构、操作系统、软件方法学和软件工程、人机交互等;应用方面有数值与符号计算、数据库、信息处理、人工智能、机器人、图形学、组织信息学、生物信息学等。
12.一个正数的原码和它的真值相同,负数的原码为这个数真值的绝对值,符号位为1。反码的定义是:一个正数的反码等于它的原码;一个负数的反码,最高位(符号位)为1,其余各位按位求反。补码的定义是:一个正数的补码等于它的原码;一个负数的补码等于它的反码加上1(从最低位上加1,并考虑进位,但进位不改变符号位)。
(1100.0101)2=1×23+1×22+0×21+0×20+0×2-1+1×2-2+0×10-3+1×2-4 (100111.0001)10=1×25+1×22+1×21+1×20+1×2-4
7.1010B=10D 110111B=55D 10011101B=157D 0.101B=0.625D 0.0101B=0.3125D 0.1101B=0.8125D
6.多媒体信息交互处理所需的硬件设备是在普通PC机的基础上,再包括:高性能的CPU(带有多媒体扩展指令MMX);快速、大容量的内存;声卡;显卡;视频卡和质量较高的显示器;CD-ROM或DVD-ROM驱动器;扫描仪;数码相机;数字摄像机等外围设备。多媒体信息处理所需的软件有:多媒体操作系统;多媒体创作软件和应用软件,如图像处理、音乐处理、演示文稿制作、动画制作、视频处理等。
计算机系统(课后习题答案)
嵌入式系统:利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器,结合具体应用构成的 控制系统。
【1-6】冯·诺伊曼计算机的基本设计思想是什么? [答案]
采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。 将程序和数据存放在存储器中,计算机在工作时从存储器取出指令加以执行,自动完 成计算任务。这就是“存储程序”和“程序控制”(简称存储程序控制)的概念。 指令的执行是顺序的,即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行,程序分支由转移 指令实现。 计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成,并规定 了 5 部分的基本功能。
【2-6】将下列压缩 BCD 码转换为十进制数: (1)10010001 (2)10001001 (3)00110110
[答案] (1)91 (2)89 (3)36 (4)90
(4)10010000
【2-7】将下列十进制数用 8 位二进制补码表示: (1)0 (2)127 (3)-127 (4)-57
“计算机系统基础”习题解答
第 1 章 计算机系统概述
【1-1】简答题 (1)计算机字长(Word)指的是什么? (2)处理器的“取指-译码-执行周期”是指什么? (3)总线信号分成哪 3 组信号? (4)外部设备为什么又称为 I/O 设备? (5)Windows 的控制台窗口与模拟 DOS 窗口有什么不同? [答案] (1)处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。 (2)指令的处理过程。处理器的“取指—译码—执行周期” 是指处理器从主存储器 读取指令(简称取指),翻译指令代码的功能(简称译码),然后执行指令所规定的操作 (简称执行)的过程。 (3)总线信号分成 3 组,分别是数据总线、地址总线和控制总线。 (4)因为外设以输入(Input)和输出(Output)形式与主机交换数据。 (5)Windows 的控制台窗口是基于 32/64 位 Windows 操作系统,模拟 DOS 窗口是基于 16 位 DOS 操作系统。
计算机系统结构-张晨曦-考试归纳(完整版)
期末考试归纳2020年8月17日11:26虚拟机与物理机的划分,如图所示。
从各个层次的角度看到的计算机是什么样的?从微程序机器级看到的是门电路,从传统机器语言机器级看到的是寄存器,从操作系统机器级看到的是完整的计算机实现:指的是计算机组成的物理实现,主要是关注部件的物理结构,包含器件技术和微组装技术。
举例区分这三者:联系:计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。
计算机实现是计算机组成的物理实现。
一种体系结构可以有多种组成。
一种组成可以有多种实现。
简单版本:答:如在设计主存系统时,确定主存容量、编址方式、寻址范围等属于计算机系统结构。
确定主存周期、逻辑上是否采用并行主存、逻辑设计等属于计算机组成。
选择存储芯片类型、微计算机系统的设计(判断、计算)1.4 计算机系统结构的发展简答、综述题:冯诺依曼结构的缺陷是什么,可以从哪些角度去改进?缺陷:1.以运算器为中心,所有部件的操作都由控制器集中控制。
导致它的输入输出的操作只能串行执行。
改进角度:对输入输出方式进行改进。
如图所示有三大类的输入输出方式,从上到下使成才能继续执行,而到了DMA方式,CPU不需要每次都等待,而是一批数据传输完成之后再进行干预,最后的冯诺依曼结构的特点是哪些?简答题:系列机是什么?是如何实现可移植性的?系列机是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机器。
这些计算机有相同的指令系统,所以从机器语言程序员角度来看,同一系列的各档计算机的属性都是相同的,因此这个属性编制或编译生成的二进制代码都能够不加修改的通用于各档计算机。
向后兼容是系列机的根本特征。
其中向后兼容是系列机的根本特征。
兼容机和系列机的区别?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机器。
兼容机:是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机仿真:用一台现有机器(宿主机)上的微程序去解释实现另一台机器(目标机)上的指令集。
(完整word版)计算机基础简答题及答案
计算机基础简答题汇总第一章计算机基础知识1、简述计算机的发展情况.答:1946年2月,美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机——ENIAC至今,按计算机所采用的电子元件的变化来划分计算机的发展阶段,大致辞可分为四代:第一代为电子管计算机(1946-—1958)计算机所采用的主要电子元件是电子管。
第二代为晶体管计算机(1959——1964)计算机所采用的主要电子元件是晶体管,这一时期了出现了管理程序及某些高级语言.第三代为集成电路计算机(1965——1970)计算机所采用的主要电子元件是中小规模集成电路,出现操作系统,出现了分时操作系统和实时操作系统等。
第四代为大规模、超大规模集成电路计算机(1971至今)计算机所采用的主要电子元件是大规模、超大规模集成电路,出现了微型计算机及巨型计算机等多种类型的计算机,并向微型化、巨型化、智能化和多媒体化方向发展.2、计算机的特点包括哪些?答:计算机的特点有:(1)运算速度快;(2)精确度高;(3)具有“记忆”功能和逻辑判断功能;(4)具有自动运行能力。
3、计算机性能指标有哪些?答:计算机的性能指标有:字长、主频、运行速度和内存储容量。
4、简述计算机的应用领域.答:计算机的应用领域有:科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助系统、人工智能和网络应用。
5、简述微型计算机系统的组成.答:一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成.计算机硬件主要由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备;硬件提供计算机系统的物质介质。
计算机软件包括系统软件和应用软件两大类。
软件主要是指让计算机完成各种任务所需的程序。
6、什么是计算机病毒?计算机病毒有什么特点?答:计算机病毒是一种人为制造的隐藏在计算机系统内部的能够自我复制进行传播的破坏计算机功能或者破坏数据,影响计算机使用的程序或指令代码.计算机病毒的特点有传染性、破坏性、隐蔽性、潜伏性、触发性和非法性.7、计算机病毒有哪些传播途径?如何预防计算机病毒?计算机病毒传播途径有移动存储设备包括软磁盘、优盘、移动硬盘等和计算机网络。
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。
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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。
在实现性能上是不等效的。
软件实现的优点是设计容易、改进简单;硬件实现的优点是速度快。
3. 经典计算机系统结构的实质是什么?计算机系统中软硬件界面的确定,其界面之上的是软件的功能,界面之下的是硬件和固件的功能。
4. 语言实现的两种基本技术是什么?翻译和解释是语言实现的两种基本技术。
它们都是以执行一串N级指令来实现N+1级指令,但二者存在着差别: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。
而解释技术是每当一条N+1级指令被译码后,就直接去执行一串等效的N级指令,然后再去取下一条N+1级的指令,依此重复进行。
在这个过程中不产生翻译出来的程序,因此解释过程是边变换边执行的过程。
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?(1) 数据表示(2) 寻址规则(3) 寄存器定义(4) 指令集(5) 中断系统(6) 机器工作状态的定义和切换(7) 存储系统(8) 信息保护(9) I/O结构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?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上,而且它们所获得的结果一样,差别只在于运行时间的不同。
软件兼容分为向上兼容、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征。
7. 什么是系列机?它的出现较好地解决了什么矛盾?系列机是指在一个厂家内生产的具有相同的系统结构,但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。
它的出现较好地解决了软件要求环境稳定和硬件、器件技术迅速发展之间的矛盾。
8. 对计算机发展非常关键的实现技术有哪些?(1)逻辑电路;(2)半导体DRAM(动态随机访问存储器) ;(3)磁盘;(4)网络。
9. 实现软件移植的主要途径有哪些?(1) 采用系列机方法(2) 采用模拟与仿真方法(3) 采用统一的高级语言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。
计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现;计算机实现是计算机组成的物理实现。
一种系统结构可以有多种组成;一种组成可以有多种实现。
同一系列机中各种型号的机器具有相同的系统结构,但采用不同的组成和实现技术,因而具有不同的性能和价格。
11. 存储程序计算机在系统结构上的主要特点是什么?(1)机器以运算器为中心。
(2)采用存储程序原理。
程序和数据放在同一存储器中,并且没有对两者加以区分。
(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。
操作码指明本指令的操作类型,地址码指明操作数和操作结果的地址。
(6)数据以二进制编码表示,采用二进制运算。
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?新型系统结构的设计主要从以下两方面着手:一方面是合理地增加计算机系统中硬件的功能比例,使系统结构对操作系统、高级语言甚至应用软件提供更多更好的支持;另一方面则是通过多种途径提高计算机系统结构中的并行性等级,使得凡是能并行计算和处理的问题都能并行计算和处理,使这种系统结构和组成对算法提供更多更好的支持。
13. 软件技术两个最重要的发展趋势是什么?(1) 程序及数据所使用存储器容量的不断增大;(2) 高级语言的使用越来越广泛,在很多应用领域取代了汇编语言。
14. 计算机系统设计人员的技术挑战主要来自哪几个方面?计算机系统设计人员的技术挑战主要来自系统结构、设计工具、制造工艺、软件、应用和经济等多个方面。
15. 一种计算机系统结构的生命周期是怎样的?计算机的生命周期和系统中各个部分的发展密切相关。
一种新的系统结构的诞生,往往以硬件为标志,它的发展和成熟,是以配套的系统软件和应用为标志的。
一个计算机系统结构,从产生到消亡,大致需要15 ~20年的时间。
16. 商品的标价(价格)由哪些因素构成?商品标价的构成因素:原料成本、直接成本、毛利和折扣。
17. 对计算机系统成本产生影响的主要因素有哪些?对计算机系统成本产生影响的主要因素有时间、产量、商品化等因素。
对成本产生最直接影响的是时间;产量是决定产品成本的第二个关键因素。
18. 用户CPU时间由哪三个因素决定?用户CPU时间 = CPI × IC / 时钟频率其中:CPI:指令时钟数IC:程序执行过程中所处理的指令数19. 目前常用的测试程序分为哪五类?(1)实际应用程序;(2)修正的(或者脚本化)应用程序;(3)核心测试程序;(4)小测试程序;(5)合成测试程序。
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?选择一组各个方面有代表性的测试程序,组成一个通用测试程序集合。
这种测试程序集合称为测试程序组件。
在评价计算机系统设计时最常见的测试程序组件是基于UNIX的SPEC,其主要版本包括SPEC89、SPEC92、SPEC95和SPEC2000等。
21. SPEC2000测试程序组件中包括哪几个测试程序组件?SPEC CPU2000:测试CPU;SPECviewperf:用于测试图形系统支持OpenGL库的性能;SPECapc:测试图形密集型应用的性能;SPECSFS:基于NFS文件系统的文件服务器测试程序;SPECWeb:Web服务器测试程序。
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?PCMark04包括中央处理器测试组、内存测试组、图形芯片测试组、硬盘测试组等。
Business Winstone 2004主要用于测试计算机系统商业应用的综合性能。
Multimedia Content Creation Winstone 2004主要用于测试计算机系统多媒体应用的综合性能。
SiSoft Sandra Pro 2004是一套功能强大的系统分析评比工具,拥有超过30种以上的分析与测试模组,主要包括有CPU、存储器、I/O接口、I/O设备、主板等。
23. 常用的专门的性能指标测试程序有哪些?3DMark03主要测试显卡性能和DirectX的性能。
Prime95是用来估计分布式计算程序的通信情况,可使计算机高负荷运转,所以也用来测试计算机的稳定性。
SuperPi/SuperE是计算圆周率π/自然指数e的软件,通常用来测试CPU的稳定性。
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?(1)大概率事件优先原则。
对于大概率事件(最常见的事件),赋予它优先的处理权和资源使用权,以获得全局的最优结果。
(2)Amdahl定律。
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。
(3)程序的局部性原理。
程序在执行时所访问地址的分布不是随机的,而是相对地簇聚。
25. 根据Amdahl定律,系统加速比由哪两个因素决定?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。
1. 通常可按哪五个因素对计算机指令集结构进行分类?(1) 在CPU中操作数的存储方法;(2) 指令中显式表示的操作数个数;(3) 操作数的寻址方式;(4) 指令集所提供的操作类型;(5) 操作数的类型和大小。
2. 在对计算机指令集结构进行分类的五个因素中,哪一种是各种指令集结构之间最主要的区别?CPU中操作数的存储方法,即在CPU中用来存储操作数的存储单元的类型,是各种指令集结构之间最主要的区别。
3. 根据CPU内部存储单元类型,可将指令集结构分为哪几类?堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构、通用寄存器型指令集结构4. 堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构和通用寄存器型指令集结构分别有什么优缺点?5. 现代大多数机器均采用通用寄存器型指令集结构,为什么?主要有两个方面的原因,一是寄存器和CPU内部其他存储单元一样,要比存储器快;其次是对编译器而言,可以更加容易、有效地分配和使用寄存器。
6. 通用寄存器型指令集结构可细分为哪三类?寄存器-寄存器型寄存器-存储器型存储器-存储器型7. 三种通用寄存器型指令集结构分别有什么优缺点?8. 从当前的计算机技术观点来看,CISC结构有什么缺点?(1)CISC结构的指令系统中,各种指令的使用频率相差悬殊。