02325计算机系统结构真题及答案202104
02325-计算机系统结构-阶段测评题库(1-4)
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计算机系统结构-阶段测评11.单选题1.1 5.0程序员编写程序时使用的地址是( ) （2012.4真题）∙ a 主存物理地址∙ b 有效地址∙ c 逻辑地址∙ d 基址根据教材P70的原文，程序员编写程序时使用的地址是逻辑地址，所以答案应改为C。
1.2 5.0指令系统中取指令和指令操作码译码的操作安排属于( )∙ a 计算机实现∙ b 计算机组成∙ c 计算机系统结构∙ d 计算机应用该题考查考生对计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的理解。
根据计算机组成的属性，指令系统中取指令和指令操作码译码的操作安排属于计算机组成。
所以B选项正确。
1.3 5.0从计算机系统中执行程序的角度来看，并行性等级不包括( )∙ a 指令内部、指令之间∙ b 任务或进程之间∙ c 作业或程序之间∙ d 存储器操作并行该题考查考生对于并行级别的理解，从计算机系统中执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可以分为四级。
它们分别是：指令内部、指令之间、任务或进程之间、作业或程序之间；存储器操作并行属于计算机加工步骤方面的并行级别，不属于执行程序方面的。
故答案选D。
所以D选项正确。
1.4 5.0如果某浮点数尾数在右移处理时，得到的值为0.001011(11)，其中括号内的两位为超出尾数的字长而移出的部分。
若采用截断法进行处理，则处理后的结果为( )。
∙ a 0.001100∙ b 0.001010∙ c 0.001011∙ d 0.001101该题考查考生浮点数尾数的下溢处理方法的理解，截断法是将尾数超出计算机字长的部分截去，所以0.001011(11)采用截断法的结果应为0.001011，所以答案应该为C。
1.5 5.0当浮点数尾数的基rm=4，尾数长度m=6时，可表示的规格化最小正尾数的值是( )∙ a 0.125∙ b 0.25∙ c 1/16∙ d 0.5该题考查考生对于浮点数基数选择方面的知识，根据教材P63面表2-1。
02325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、返回地址及现场的保存和恢复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。
全国年月高等教育自学考试计算机系统结构试题课程代码
全国20XX年4月高等教育自学考试计算机系统结构试题课程代码：02325一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．对系统程序员不．透明的应当是( )A．虚拟寄存器B．Cache存储器C．指令缓冲寄存器D．系列机各档不同的数据通路宽度2．在计算机系统设计中，比较好的方法是( )A．从上向下设计B．从下向上设计C．从两头向中间设计D．从中间开始向上、向下设计3．程序员编写程序时使用的地址是( )A．有效地址B．主存地址C．逻辑地址D．辅存实地址4．浮点数尾数基值r m=16，除尾符之外的尾数机器位数为8位时，可表示的规格化最大尾数数值为( )A．1／2 B．15／16C．1／256 D．255／2565．总线控制机构为解决N个部件使用总线时优先次序的裁决，采用集中式定时查询，需另外增加控制线路根数为( )A．3 B．N+2C．2N+l D．2+[log2N]6．外部设备打印机适合于连接到( )A．选择通道B．字节多路通道C．数组多路通道D．任意一种通道7．下列关于虚拟存储器的说法，比较正确的应当是( )A．更换替换算法能提高命中率B．访主存命中率随主存容量增大而提高C．访主存命中率随页面大小增大而提高D．在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率8．CRAY-1的流水线是( )A．多条单功能流水线B．一条单功能流水线C．一条多功能流水线D．多条多功能流水线9．多级混洗交换网络又称为( )A．移数网络B．Omega网络C．STARAN网络D．数据交换网络10．多处理机主要实现的是( )A．任务级并行B．指令级并行C．操作级并行D．操作步骤的并行二、填空题(本大题共10小题，每空1分，共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
11．我们说以软件为主实现的机器为______，以区别由硬件或_______实现的实际机器。
02325计算机系统结构复习题(含参考答案)
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
17．计算机系统的层次结构由高到低分别为（A）
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
B．高级语言机器级，应用语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级
C．应用语言机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级
D．应用语言机器级，操作系统机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级
三、填空题
1．引起中断的各种事件称为__中断源___，中断源向中断系统发出请求中断的申请，称为___中断请求_____。
2．____逻辑地址____是程序员编程用的地址，___主存物理___是程序在主存中的实际地址。
3．输入输出系统包括输入输出设备、设备___控制器___及与输入输出操作有关的__硬、软__件。
5．多功能流水线指的是同一流水线的各个阶段之间可以有多种不同的_____连接方式____以实现多种不同的___运算和功能________。
6．集中式总线控制根据优先次序的不同可以有____串行连接_____、定时查询和___独立访问____三种不同方式。
7．页式虚拟存储器中，影响命中率的主要因素有页面大小__访问页地址流、替换算法_____和分配给该程序的__实页数_____。
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
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第一章 计算机系统结构的基本概念从处理数据的角度看,并行级别有位串字串，位并字串，位片串字并，全并行.位串字串和位并字串基本上构成了SIMD.位片串字并的例子有：相联处理机STARAN ，MPP 。
全并行的例子有：阵列处理机ILLIAC IV 。
从加工信息的角度看，并行级别有存储器操作并行,处理器操作步骤并行,处理器操作并行，指令、任务、作业并行. 存储器操作并行是指可以在一个存储周期内并行读出多个CPU 字的,采用单体多字、多体单字或多体多字的交叉访问主存系统,进而采用按内容访问方式，位片串字并或全并行方式，在一个主存周期内实现对存储器中大量字的高速并行操作。
例子有并行存储器系统，以相联存储器为核心构成的相联处理机。
处理器操作步骤并行是指在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上错开，轮流重复地执行使用同一套设备的各个部分，加快硬件周转来赢得速度.例子有流水线处理机. 处理器操作并行是指一个指令部件同时控制多个处理单元，实现一条指令对多个数据的操作。
擅长对向量、数组进行处理.例子有阵列处理机. 指令、任务、作业并行是指多个独立的处理机分别执行各自的指令、任务、作业.例子有多处理机,计算机网络，分布处理系统。
并行性的开发途径有时间重叠（Time Interleaving)，资源重复(Resource Replication)，资源共享（Resource Sharing). 时间重叠是指在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上错开，轮流重复地执行使用同一套设备的各个部分，加快硬件周转来赢得速度.例子有流水线处理机。
资源重复是指一个指令部件同时控制多个处理单元，实现一条指令对多个数据的操作.例子有阵列处理机，相联处理机。
资源共享是指用软件方法让多个用户按一定时间顺序轮流使用同一套资源以提高资源的利用率,从而提高系统性能。
例子有多处理机，计算机网络,分布处理系统. SISD ：一个指令部件控制一个操作部件,实现一条指令对一个数据的操作。
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第一章计算机系统结构的基本概念从处理数据的角度看，并行级别有位串字串，位并字串，位片串字并，全并行。
位串字串和位并字串基本上构成了SIMD 。
位片串字并的例子有：相联处理机 STARAN， MPP。
全并行的例子有：阵列处理机ILLIAC IV。
从加工信息的角度看，并行级别有存储器操作并行，处理器操作步骤并行，处理器操作并行，指令、任务、作业并行。
存储器操作并行是指可以在一个存储周期内并行读出多个 CPU 字的，采用单体多字、多体单字或多体多字的交叉访问主存系统，进而采用按内容访问方式，位片串字并或全并行方式，在一个主存周期内实现对存储器中大量字的高速并行操作。
例子有并行存储器系统，以相联存储器为核心分布处理系统。
并行性的开发途径有时间重叠(TimeInterleaving)，资源重复(ResourceReplication)，资源共享(Resource Sharing)。
时间重叠是指在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上错开，轮流重复地执行使用同一套设备的各个部分，加快硬件周转来赢得速度。
例子有流水线处理机。
资源重复是指一个指令部件同时控制多个处理单元，实现一条指令对多个数据的操作。
例子有阵列处理机，相联处理机。
资源共享是指用软件方法让多个用户按一定时间顺序轮流使用同一套资源以提高资源的利用率，从而提高系统性能。
例子有多处理机，计算机网络，分布处理系统。
SISD:一个指令部件控制每一级为了执行一条指令，需要下一级的 N 条指令来解释。
如果执行第 1 级的一条指令要Kns 时间，那么执行第 2 、第 3和第 4 级的一条指令各需要用多少时间？解答：执行第 2 、第 3 和第4 级的一条指令各需要 KNns 、KN^2ns 、 KN^3ns 的时间。
1.有一个计算机系统可按功能分成 4 级，每级的指令互不相同，每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强 M倍，即第 i 级的一条指令能完成第i-1 级的 M条指令的计算量。
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第一章计算机系统结构的基本概念从处理数据的角度看，并行级别有位串字串，位并字串，位片串字并，全并行。
位串字串和位并字串基本上构成了SIMD。
位片串字并的例子有：相联处理机STARAN，MPP。
全并行的例子有：阵列处理机ILLIAC IV。
从加工信息的角度看，并行级别有存储器操作并行，处理器操作步骤并行，处理器操作并行，指令、任务、作业并行。
存储器操作并行是指可以在一个存储周期内并行读出多个CPU字的，采用单体多字、多体单字或多体多字的交叉访问主存系统，进而采用按内容访问方式，位片串字并或全并行方式，在一个主存周期内实现对存储器中大量字的高速并行操作。
例子有并行存储器系统，以相联存储器为核心构成的相联处理机。
处理器操作步骤并行是指在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上错开，轮流重复地执行使用同一套设备的各个部分，加快硬件周转来赢得速度。
例子有流水线处理机。
处理器操作并行是指一个指令部件同时控制多个处理单元，实现一条指令对多个数据的操作。
擅长对向量、数组进行处理。
例子有阵列处理机。
指令、任务、作业并行是指多个独立的处理机分别执行各自的指令、任务、作业。
例子有多处理机，计算机网络，分布处理系统。
并行性的开发途径有时间重叠(TimeInterleaving)，资源重复(ResourceReplication)，资源共享(Resource Sharing)。
时间重叠是指在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上错开，轮流重复地执行使用同一套设备的各个部分，加快硬件周转来赢得速度。
例子有流水线处理机。
资源重复是指一个指令部件同时控制多个处理单元，实现一条指令对多个数据的操作。
例子有阵列处理机，相联处理机。
资源共享是指用软件方法让多个用户按一定时间顺序轮流使用同一套资源以提高资源的利用率，从而提高系统性能。
例子有多处理机，计算机网络，分布处理系统。
SISD:一个指令部件控制一个操作部件，实现一条指令对一个数据的操作。
02325计算机系统结构 2021年04月试卷及答案
2021年4月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构(课程代码02325）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。
1.在主存设计上，属于计算机系统结构应考虑的内容是（）A.频宽的确定B.采用多体交叉还是单体交叉存储器C.容量和编址方式D.采用MOS 还是TTL参考答案：C2.堆栈型计算机比通用型计算机更具有的优越性之一是（〕A 能提高存储器空间的利用率B支持先进先出类解题算法的求解C支持子程序的嵌套和递归调用D支持向量的运算参考答案：C3.中断响应由高到低的优先级排列次序是（）A访管一程序性一机器故障B访管一程序性一重新启动C程序性一IO一访管D外部一访管一程序性参考答案：B4.下列不会对主存命中率产生影响的是（）A程序地址流B替换算法C分配给程序的实页数D主存总线结构参考答案：D5.各个功能段在同一时间内可按不同的运算或功能进行连接的多功能流水线是（）A系统流水线B部件流水线C静态流水线D动态流水线嵾老答案:B6.采用分布式结构的多处理机机间互连形式为（）A开关枢纽结构B环形互连C交叉开关D多端口存储器參考答案：A7.ILLIC IV 处理机届于（）A.SIMD 系统B.SISD 系统C.MISD 系统D.MIMD系統參考答案：A8.在多处理机环境中，两个程序段之间如果存在"先读后写"的数据反相关时，下列说法正确的是(）A无论如何不能并行B不可以交换串行C即使同步控制也不能并行D若指令满足交换律，可以交换串行嵾老答案:B。
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2021年4月高等教育自学考试全国统一命题考试
计算机系统结构
（课程代码02325）
一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。
在毎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。
1.在主存设计上，属于计算机系统结构应考虑的内容是（）
A.频宽的确定
B.采用多体交叉还是单体交叉存储器
C.容量和编址方式
D.采用MOS还是TTL
参考答案:C
2.堆栈型计算机比通用型计算机更具有的优越性之一是（）
A.能提高存储器空间的利用率
B.支持先进先出类解题算法的求解
C.支持子程序的嵌套和递归调用
D.支持向量的运算
参考答案:C
3.中断响应由高到低的优先级排列次序是（）
A.访管→程序性→机器故障
B.访管→程序性→重新启动
C.程序性→I/O→访管
D.外部→访管→程序性
参考答案:B
4.下列不会对主存命中率产生影响的是（）
A.程序地址流
B. 替换算法
C.分配给程序的实页数
D.主存总线结构
参考答案:D
5.各个功能段在同一时间内可按不回的运算或功能进行连接的多功能流水线是（）
A.系统流水线
B.部件流水线
C.静态流水线
D.动态流水线
参考答案:B
6.采用分布式结构的多处理机机间互连形式为（）
A.开关枢纽结构
B. 环形互连
C.交叉开关
D.多端口存储器
参考答案:A
7.ILLIAC IV处理机属于（）
A.SIMD系统
B. SISD系统
C. MISD 系统
D.MIMD系统
参考答案:A
8.在多处理机环境中，两个程序段之间如果存在"先读后写"的数据反相关时，下列说法正确的是（）
A.无论如何不能并行
B.不可以交换串行
C.即使同步控制也不能并行
D.若指令满足交换律，可以交换串行
参考答案:B
9.数据流计算机中的数据驱动的策略是（）
A.请求式求值
B.滞后求值
C.边求值边计算
D.提前求值
参考答案:D
10.下列关于归约机的描述，不正确的是（）
A.归约机是面向函数式语言或以函数式语言为机器语言的非 Neumaa 型机器
B.归约机釆用适合于函数式程序运行的多处理器（机）互连的结构
C.归约机具有大容量物理存储器的同时，还需要少量的虚拟存储器
D.归约机的处理部件应当是一种有多个处理器或多个处理机并行的结构形式
参考答案:C
第二部分非选择题
二、填空题：本大题共10小題，每小题2分，共20分。
11.从计算机原理上看，软件的功能可以用硬件或_______完
成，硬件的功能也可以用_______模拟完成。
答案：固件，软件
12.软件移植的模拟方法是用_______程序解释，其解释程序存储于_______中。
答案：机器语言，主存
13.在高性能多用户计算机系统中，用户程序输入/输出应由用户向系统发出_______请求，经_ ______来调度分配设备，并进行具体的输入输岀处理。
答案：输入/输出（或I/0），操作系统
14.计算机尚线排信自传溪的方向而言，可分为______传输和______传输。
答案：单向，双向（顺序可.更改）
15.多级立方体网络交换开关的控制方式主要有______控制、________控制和部分级控制。
答案：级，单元（顺序可更改）
16.CRAY-
1向量处理机的一个显著特点是只要不出现_____使用冲突和____使用冲突，通过链接机构可使有数据相关的向量指令能在大部分时间内并行执行。
答案：功能部件，源向量寄存器（顺序可更改）
17.阵列处理机的构形主要有采用_____存储器阵列构形和采用_____存储器阵列构形。
答案：分布式，集中式共享（顺序可更改）
18.组相联映像指的是各组之间是______映像，而组内各块之间是_____映像。
答案：K接，全相联
19.C ache的写策略主要包括_______和_______两种。
答案：写回法（或抵触修改法），写直达法（或存直达法）（顺序可更改）
20.根据对数据令牌处理的方式不同，数据流计算机可以划分为_______和_______两种类型。
答案：静态，动态（顺序可更改）
三、简答题：本大题共5小题，每小题6分，共30分。
1.简述设计RISC计算机的基本原则。
答案：设计RISC计算机的基本原则：
（1）只选择使用频度很高的指令；（1分）
（2）减少指令系统寻址方式的种类；（1分）
（3）让所有指令都在一个机器周期内完成;（1分）
（4）扩大通川寄存器的数量；（1分）
（5）多数指令都采用硬联控制实现;（1分）
（6）精简指令和优化设计编译程序，简单有效地支持高级语点的实现。
（1分）
2.简述字节多路通道、数组多路通道、选择通道分别适用连接的设备及各通道的特点。
字节多路通道、数组多路通道、选择通道分别适用连接的设备及特点：
答案：（1）字节多路通道适川于连接大量的字符类低速设备，（1分）传送一个字符（字节）的时间很短，但字符（字节）间的等待时间很长；（1分）
（2）数组多路通道适用于连接多台高速设备，（1分）设备的传送速率很高，但传
送开始前的寻址辅助操作时间很长；（1分）
（3）选择通道适用于连接优先级高的高速设备，（1分）在数据传送期内独占通道，只能执行一道通道程序。
（1分）
3.简述页式虚拟存储器页面失效和实页冲突发生的原因及所确定替换算法的依据。
答案：当处理机要用到的指令或数据不在主存中时，会发生页面失效；（2分）当主存已
满旦发生页面失效时，会发生实贞冲突。
（2分）替换算法的确定主要看主存是否有高的命中率、是否便于实现和辅助软硬件成本是否低。
（2分）
4.简述流水线机器全局性相关的概念及处理全局性相关的四种方法。
答案：全局性相关指的是已进入流水线的转移指令和其后续指令之间相关。
（2分）
处理全局性相关的四种方法有:使用猜测法;（1分）加快和提前形成条件码;（1分）
采取延迟转移;（1分）加快短循环程序的处理。
（1分）
5.简述多处理机与阵列处理机在指令流和并行等级的区别。
答案：（1）指令流的区别。
阵列处理机是单指令流;（1分）多处理机是多指令流。
（1分）（2）并行等级区别。
阵列处理机主要针对向量、数组处理，
实现向量指令操作级的并行，是开发并行性的同时性；（2分）多处理机实现的则是更高一级的作业或任务间的并行，是开发并行性的并发性。
（2分）
四、简单应用题：本大题共2小题，每小题10分，共20分。
26.有一条4段(SI -S4)组成的数据处理流水线如题26图所示。
其中，S1与S4的执行
时间均为△t，S2与S3的执行时间均为2△t。
该流水线连续处理5个数据，要求：
题26图
（1）画出处理过程的时空图。
（2）求出该流水线的实际吞吐率和效率。
答案：
27.阵列处理机有0 ~7共8个处理单元互连，要求按照(0，3)、(1，2)、(4，7)、(5，
6)配对通信。
（1）写出实现此功能的互连函数的一般式。
（2）画出用三级立方体网络实现该互连函数的拓扑结构图，并标出各级控制开关的状态。
答案：
五、综合应用题：本大题共2小题，每小题10分，共20分。
28.假设某机器共有8条指令(I1~I8)，使用频度如题28表所示，要求:
（1）构造哈夫曼树，计算釆用哈夫曼编码时操作码的平均码长。
（2）如果采用只有两种码长的扩展操作码进行编码，给出一种最优编码方案，使得操作码的平均码长最短，并求出平均码长。
答案：
29.若计算机有4级中断，中断响应的优先次序为1→2→3→4，要求中断处理次序为1→4→2→3。
（1）设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位(中断级屏蔽位“1”对应于开放，
“0”对应于屏蔽)。
（2）
如果所有的中断处理各需3个单位时间，中断响应和中断返回时间相对于中断处理时间少得多。
当计算机正在运行用户程序时，发生第2级中断请求，过两个单
位时间后，同时发生第3、4级中断请求，
再过两个单位时间后，又发生第1级中断请求。
画出程序运行过程示意图。
答案：。