大中专院校-电子信息计算机专业课程试题计算机系统结构-试题9
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。
计算机体系结构考试卷子及答案
1.某台主频为1GHz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。
（10分）2.将计算机系统中某一功能的处理速度加快15倍，但该功能的处理时间仅占整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少？3.如果某计算机系统有3个部件可以改进，则这3个部件进改进后达到的加速比分别为：S1=30，S2=20，S3=10。
（1）如果部件1和部件2改进前的执行之间占整个系统执行的时间比例都为30%，那么，部件3改进前的执行时间占整个系统执行时间的比例为多少，才能使3个部件都改进后的整个系统的加速比Sn达到10？（2）如果3个部件改进前执行时间占整个系统执行时间的比例分别是30%，30%和20%，那么，3个部件都改进后系统的加速比是多少？未改进部件执行时间在改进后的系统执行时间中占的比例是多少？（10分）4.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。
具体数据如下表所示:(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?5.一台模型机的9条指令的使用频度如下：（10分）ADD（加）：26%SHR（右移）：2%SUB（减）：17%CLL（循环左移）：5%JOM（按页转移）：11%CLA（累加器清零）：15%STO（存）：2%STP（停机）：12%JMP（转移）：10%试设计这9条指令的Huffman编码的操作码表示以及其等长扩展操作码表示，并计算这两种表示的平均操作码长度。
6.有一个“Cache-主存”存储层次。
主存共分为8个块（0～7），Cache为4个块（0～3），采用直接映像方式。
（1）对于如下主存块地址流：0、2、6、1、3、7、0、1、4、5、4、6、0、7、2，如主存中内容一开始未装入Cache，请列出每次访问后Cache中各块的分配情况；（2）对于（1），指出既发生块失效又发生块争用的时刻；（3）对于（1），求出此期间的Cache命中率。
计算机系统结构试题及答案大全
计算机系统结构试题及答案大全计算机系统结构是计算机科学中的重要学科，涉及到计算机硬件系统的组成、工作原理、设计与实现等方面的知识。
为了方便大家学习与复习，本文整理了一些常见的计算机系统结构试题及答案，希望对大家有所帮助。
试题1：什么是冒险问题？如何避免冒险问题？答案：冒险问题是指在计算机系统中，在不合适的时刻访问寄存器中的数据或指令，导致计算机系统出现错误的情况。
为了避免冒险问题，可以采取以下措施：1.数据和指令分离：在指令执行的过程中，要避免访问正在执行的指令所需要的数据。
2.预测跳转：在程序执行时，可以通过预测下一条指令的跳转地址，来避免在执行跳转指令时产生冒险问题。
3.数据前推：在产生数据冒险时，可以使用数据前推技术，从后面的指令中提前获取该数据，避免冒险问题的发生。
试题2：什么是流水线？流水线的优缺点是什么？答案：流水线是一种将计算机指令的执行分解为多个阶段的技术，使得同一时间内可以有多个指令同时在计算机中执行。
流水线的优缺点如下：优点：1.提高了计算机的指令执行速度。
2.减少了指令之间的相互干扰，提高了计算机的并行度。
3.节省了计算机硬件资源，减小了成本。
缺点：1.流水线中的每一个阶段都需要有一定的延迟，增加了总体延迟时间。
2.由于流水线中的各个阶段需要配合执行，所以在出现异常情况时，需要将整个流水线暂停，影响计算机的性能。
试题3：什么是缓存？缓存的作用是什么？答案：缓存是一种将数据复制到靠近处理器的高速存储器中的技术。
缓存的作用如下：1.加速了数据的访问速度：由于缓存存储器的读取速度较快，因此可以减少数据的访问延迟，提高了计算机的运行速度。
2.降低了总线负载：由于计算机中的总线带宽有限，当多个处理器同时访问存储器时，可能会导致总线的拥堵。
使用缓存技术可以将数据存储到靠近处理器的高速存储器中，减少了对总线的访问，降低了总线负载。
3.提供了局部性原理：在程序执行过程中，通常会出现一些常用的数据或指令，使用缓存技术可以将这些常用的数据或指令存储在高速缓存中，提高了计算机的性能。
计算机系统结构题库与答案
计算机系统结构题库与答案计算机系统结构是计算机科学与技术领域的一个重要分支，它涉及计算机硬件和软件的相互关系和结构。
本题库涵盖了计算机系统结构的基本概念、组成原理和设计方法等内容，适用于相关课程的学习和复习。
一、选择题1. 计算机系统结构的定义是什么？A. 计算机硬件和软件的相互关系和结构B. 计算机硬件的组成和功能C. 计算机软件的组成和功能D. 计算机网络的组成和功能答案：A2. 下列哪个是计算机系统结构的基本组成要素？A. 中央处理器（CPU）B. 存储器C. 输入输出设备D. 计算机网络答案：A3. 冯·诺伊曼结构是计算机系统结构的一种，它的主要特点是什么？A. 存储程序和程序控制B. 并行处理C. 分布式计算D. 虚拟化技术答案：A4. 计算机的指令集分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC），下列哪个描述是正确的？A. CISC指令集的指令较复杂，但执行速度慢B. RISC指令集的指令较简单，但执行速度慢C. CISC指令集的指令较简单，但执行速度快D. RISC指令集的指令较复杂，但执行速度快答案：B5. 直接映射存储器管理方式的特点是什么？A. 内存空间利用率高B. 内存访问速度快C. 内存碎片问题严重D. 支持虚拟内存答案：A二、填空题1. 计算机系统结构的定义是研究计算机硬件和______的相互关系和结构。
答案：软件2. 冯·诺伊曼结构是一种______结构，它的主要特点是有单独的存储器和______。
答案：存储程序；中央处理器（CPU）3. 精简指令集计算机（RISC）的指令______，这样可以提高指令的执行速度。
答案：简单4. 虚拟内存是计算机系统结构中的一种______技术，它可以扩展计算机的存储空间。
答案：存储管理5. 直接映射存储器管理方式是一种______方式，它的主要优点是内存空间利用率高。
答案：内存映射三、简答题1. 请简要描述冯·诺伊曼结构的主要特点。
计算机系统结构试题及答案
计算机系统结构试题及答案题目一：计算机体系结构的定义和作用1.1 什么是计算机体系结构？计算机体系结构是指计算机硬件和软件之间的关系，即计算机中各个组件之间的连接方式和组织结构。
它是计算机系统的基本结构，决定了计算机系统的性能、可靠性和可扩展性。
1.2 计算机体系结构的作用是什么？- 确定计算机系统的性能指标，如处理速度、存储容量、输入输出能力等。
- 建立了计算机硬件和软件之间的接口标准，使得不同厂商的计算机组件可以兼容互联。
- 提供了编程和开发的基础，使得软件开发人员可以根据体系结构设计程序。
- 为计算机系统的优化提供了依据，可以针对不同应用场景进行性能调优和资源分配。
题目二：计算机指令集的分类和特点2.1 计算机指令集的分类- 精简指令集（Reduced Instruction Set Computer，RISC）：指令集的指令数量少、长度相同且操作简单，便于流水线执行。
- 复杂指令集（Complex Instruction Set Computer，CISC）：指令集的指令数量多、长度不一且操作复杂，提供了更高层次的指令和功能。
2.2 计算机指令集的特点- 性能折中：RISC指令集追求指令简单高效，减少指令周期；CISC指令集追求完成更复杂的功能，减少指令数量。
- 硬件与软件的关系：RISC指令集更注重硬件设计，减少指令执行的硬件复杂度；CISC指令集更注重编译器的优化，减少指令编写的软件复杂度。
- 执行流水线：RISC指令集易于流水线操作，指令之间无数据依赖，提高指令执行速度；CISC指令集指令复杂度高，难以流水线操作，容易产生数据依赖和冲突。
题目三：冯·诺伊曼体系结构和哈佛体系结构3.1 冯·诺伊曼体系结构（Von Neumann Architecture）冯·诺伊曼体系结构由冯·诺伊曼于1945年提出，是现代计算机体系结构的基础。
其特点如下：- 存储程序：指令和数据都存储在同一存储器中，通过地址寻址来访问。
计算机系统结构试题及答案
计算机系统结构复习题单选及填空：计算机系统设计的主要方法1、由上往下的设计（top-down）2、由下往上的设计（bottom-up）3、从中间开始（middle-out）Flynn分类法把计算机系统的结构分为以下四类：（1）单指令流单数据流（2）单指令流多数据流（3）多指令流单数据流(4) 多指令流多数据流堆栈型机器：CPU 中存储操作数的单元是堆栈的机器。
累加器型机器：CPU 中存储操作数的单元是累加器的机器。
通用寄存器型机器：CPU 中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。
名词解释：虚拟机：用软件实现的机器叫做虚拟机，但虚拟机不一定完全由软件实现，有些操作可以由硬件或固件（固件是指具有软件功能的固件）实现。
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。
兼容机：它是指由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。
流水线技术：将一个重复的时序过程，分解成为若干个子过程，而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其它子过程同时执行。
单功能流水线：指流水线的各段之间的连接固定不变、只能完成一种固定功能的流水线。
多功能流水线：指各段可以进行不同的连接，以实现不同的功能的流水线。
顺序流水线：流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序完全相同。
乱序流水线：流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同，允许后进入流水线的任务先完成。
这种流水线又称为无序流水线、错序流水线、异步流水线。
吞吐率：在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量。
指令的动态调度：是指在保持数据流和异常行为的情况下，通过硬件对指令执行顺序进行重新安排，以提高流水线的利用率且减少停顿现象。
是由硬件在程序实际运行时实施的。
指令的静态调度：是指依靠编译器对代码进行静态调度，以减少相关和冲突。
它不是在程序执行的过程中、而是在编译期间进行代码调度和优化的。
超标量：一种多指令流出技术。
计算机科学技术：计算机体系结构真题
计算机科学技术：计算机体系结构真题1、问答题简述自上而下的设计方法？答案：从用户的需求出发，先确定应用级虚拟机所具有的基本功能特性,然后逐级向下设计。
对于以下的每一级，都必须考虑使上一级优化实现。
2、填空题根据指令系统功能结构的不同，计算机体系结构发展趋势呈现（）和（）两种截然不同的方向，相同的指令系统可以通过“（）”或“（）”的方法来实现。
答案：复杂指令集计算技术；精简指令集计算技术；微程序控制器；硬布线3、问答题多机系统的耦合度可以分为哪几类？答案：（1）最低耦合：除通过某种中间存储介质之外，各计算机之间没有物理连接，也无共享的联机硬件资源。
（2）松散耦合：通过通道或通信线路实现计算机间互连，共享某些外围设备，机间的相互作用是在文件或数据集一级进行。
（3）紧密耦合：机间物理连接的频带较高，往往通过总线或高速开关实现互连，可以共享主存。
4、问答题在分布式存储器结构的机器中，对应于两种地址空间的组织方案，分别有哪两种通信机制？它们是怎么实现的？答案：（1）共享地址空间的机器：可利用1oad和StOre指令中的地址隐含地进行数据通信，因而可称为共享存储器机器。
（2）多个地址空间的机器：根据简单的网络协议，通过传递消息来请求某些服务或传输数据，从而完成通信。
因而这种机器常称为消息传递机器。
5、问答题请叙述设计一个I/O子系统的步骤。
答案：A、列出将要链接到计算机的I/O设备的类型，或者列出机器将要支持的标准总线。
B、列出每种I/O设备的物理要求，包括：容量、电源、连接器、总线槽、扩展机箱等等。
C、列出每种I/O设备的开销，包括设备所需要的控制器的开销。
D、记录每种I/O设备对CPU资源的要求。
E、列出每种I/O设备对存储器和总线资源的要求。
F、按照不同的方法组织I/O设备，并计算其性能和开销。
6、填空题对于采用预取技术来降低失效率的方法，目的是要使O,预取优化的主要对象是（）。
答案：执行指令和读取数据能重叠执行；循环7、问答题什么是“程序的动态定位方式”？答案：利用类似变址寻址方法，有硬件支持完成。
计算机体系结构基础知识试题及
计算机体系结构基础知识试题及答案解析一、选择题1. B2. A3. D4. C5. B6. C7. A8. D9. B 10. C二、填空题1. 互联网2. 中央处理器3. 存储器4. 输入/输出设备三、简答题1. 计算机体系结构是指计算机硬件与软件之间的逻辑结构和功能关系，即计算机的整体结构和组成方式。
2. CPU（中央处理器）是计算机体系结构的核心，它负责执行计算机的指令并控制计算机的运行。
3. 存储器是计算机中用于存储数据和程序的部件，包括主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、固态硬盘等）。
4. 输入/输出设备用于实现计算机与外部设备之间的数据交换，包括显示器、键盘、鼠标、打印机等。
四、论述题计算机体系结构是计算机科学中的重要组成部分，它对于计算机的设计和开发具有重要意义。
计算机体系结构的基本原理可以通过一系列试题来进行检测和考察。
下面是一套基础的计算机体系结构试题及其答案解析。
首先是选择题部分，这部分试题主要考察对计算机体系结构基础知识的理解和应用能力。
通过选择正确的答案来判断考生对相关知识的掌握情况。
根据试题解析，我们可以得出正确的答案和解释。
接下来是填空题部分，这部分试题主要考察考生对计算机体系结构相关术语的理解和记忆能力。
通过填写正确的术语来补全句子，从而测试考生对相关知识的熟悉程度。
最后是简答题部分，这部分试题通过提出开放式问题，要求考生对计算机体系结构的相关概念和原理进行简要的叙述。
考生需要用清晰、准确的语言来回答问题，展示自己对知识的理解和运用能力。
综上所述，计算机体系结构基础知识试题及答案解析是一套用于考察计算机科学学习者对计算机体系结构基本原理的掌握程度的试题。
通过做题和解析，考生可以检测自己的学习效果，并加深对相关知识的理解。
希望这套试题能为广大学习者提供帮助，推动计算机科学的进一步发展。
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计算机系统结构
姓名： 学号：
一、名词解释（每题3分，共15分）
1.系列机 3.2:1Cache 经验规则 5.RAID
2.强制性失效
4.指令级并行
二、试从目的、技术途径、组成、分工方式、工作方式等5个方面对同构型多处理机和异构型多处理机做一比较（列表）。
（10分）
三、有哪几种向量处理方式？它们对向量处理机的结构要求有何不同？（6分）
四、流水线数据相关分为三种：RAW, WAR 和 WAW 。
解释它们的含义，并用代码举例说明。
（13分）
五、（20分）有一条动态多功能流水线由5段组成（如下图所示），加法用1、3、4、5段，乘法用1、2、5段，第3段的时间为2△t ，其余各段时间均为△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。
若在该流水线上计算 f ＝A 1*B 1+A 2*B 2+A 3*B 3+A 4*B 4,
（1）画出处理过程的时空图。
（2）计算其吞吐率、加速比和效率。
六、（15分）给定以下的假设，试计算直接映象Cache 和两路组相联Cache 的平均访问时间以及CPU 时间。
（1）理想Cache （命中率为100%）情况下的CPI 为2.0，时钟周期为2ns ，平均每条指令访存1.2次。
（2）两种Cache 容量均为64KB ，块大小都是32字节。
（3）组相联Cache 中的多路选择器使CPU 的时钟周期增加了10%。
（4）这两种Cache 的失效开销都是60 ns 。
（5）命中时间为1个时钟周期。
（6）64 KB直接映象Cache的失效率为1.4%，64 KB两路组相联Cache的失效率为1.0%。
七、什么是多处理机的Cache一致性？解决多Cache一致性有哪几种方法？并简述这些方法。
（15分）
八、论述Tomasulo算法的基本思想。
（6分）。