计算机系统结构复习试题及答案(非计算)
一．名词解释计算机系统结构：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。
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。
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。
同构型多处理机系统：由多个同类型或至少担负同等功能的处理机组成，它们同时处理同一作业中能并行执行的多个任务。
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。
数据相关：考虑两条指令i 和j，i 在j 的前面，如果下述条件之一成立，则称指令j 与指令 i 数据相关：（1）指令j 使用指令i 产生的结果；（2）指令j 与指令k 数据相关，而指令k 又与指令i 数据相关。
定向：用来解决写后读冲突的。
在发生写后读相关的情况下，在计算结果尚未出来之前，后面等待使用该结果的指令并不见得是马上就要用该结果。
如果能够将该计算结果从其产生的地方直接送到其它指令需要它的地方，那么就可以避免停顿。
向量处理机：指令级并行：简称ILP。
是指指令之间存在的一种并行性，利用它，计算机可以并行执行两条或两条以上的指令。
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。
失效率：CPU 访存时，在一级存储器中找不到所需信息的概率。
失效开销：CPU 向二级存储器发出访问请求到把这个数据调入一级存储器所需的时间。
强制性失效：当第一次访问一个块时，该块不在Cache 中，需要从下一级存储器中调入Cache，这就是强制性失效。
容量失效：如果程序在执行时，所需要的块不能全部调入Cache 中，则当某些块被替换后又重新被访问，就会产生失效，这种失效就称作容量失效。
冲突失效：在组相联或直接映象Cache 中，若太多的块映象到同一组（块）中，则会出现该组中某个块被别的块替换（即使别的组或块有空闲位置），然后又被重新访问的情况。
RAID：廉价磁盘冗余阵列或独立磁盘冗余阵列。
通道：专门负责整个计算机系统输入/输出工作的专用处理机，能执行有限的一组输入输出指令。
通道流量：指一个通道在数据传送期间，单位时间内能够传送的数据量。
互连网络：一种由开关元件按照一定的拓扑结构和控制方式构成的网络，用来实现计算机系统中结点之间的相互连接。
在拓扑上，互连网络是输入结点到输出结点之间的一组互连或映象。
分布式共享多处理机：它的共享存储器分布在各台处理机中，每台处理机都带有自己的本地存储器，组成一个“处理机-存储器”单元。
但是这些分布在各台处理机中的实际存储器又合在一起统一编址，在逻辑上组成一个共享存储器。
这些处理机存储器单元通过互连网络连接在一起，每台处理机除了能访问本地存储器外，还能通过互连网络直接访问在其他处理机存储器单元中的“远程存储器”。
机群：是一种价格低廉、易于构建、可扩放性极强的并行计算机系统。
它由多台同构或异构的独立计算机通过高性能网络或局域网互连在一起，协同完成特定的并行计算任务。
从用户的角度来看，机群就是一个单一、集中的计算资源。
二．填空1.单机和多机系统中并行性发展的技术途径有：（时间重叠）、（资源重复）、（资源共享)。
2.软件兼容有(向上兼容)、(向下兼容)、(向前兼容)和(向后兼容)四种其中（向后兼容）是软件兼容的根本特征。
3.说出三种对计算机发展非常关键的实现技术（动态随机访问存储器）、（磁盘）、（网络）。
4.同构型和异构型多处理机所采用的提高并行性的技术分别是5.从处理数据的角度，并行性等级可以分为字串位串、（字串位并）、（字并位串）、和全并行。
6.从执行程序的角度看，并行性等级可以分为：（指令内部并行）、（指令级并行）、（任务级或过程级并行）和作业或程序级并行。
7.计算机系统中提高并行性的技术途径有（时间重叠）、（资源重复）和（资源共享）三种。
在高性能单处理机的发展中，起主导作用的是（时间重叠原理）。
8.根据CPU 内部存储单元类型，可将指令集结构分为（堆栈型）指令集结构、（累加器型）指令结构、（通用寄存器型）指令集结构。
9.在处理机中，若指令序列完成的顺序总是与它们开始执行的顺序保持一致，则只可能出现（名）相关,否则就有可能出现（名相关）、（数据相关）和（控制）相关。
10.流水线中的相关有（数据）相关、（名）相关、（控制）相关三种。
11.数据相关有三种，分别是：（写后读）、（读后写）和（写后写）。
12.对向量的处理有（水平处理）方式、（垂直处理）方式、（分组处理）方式。
13.存储器层次结构设计技术的基本依据是程序的（访问的局部性原理）。
14.在存储层次中映像规则有15.在存储层次中，常用的替换算法有（随机法）、（先进先出法）、（最近最少使用法）。
16.设有一个“Cache-主存”层次，Cache 为4 块，主存为8 块；试分析对于以下2 种情况，计算访存块地址为5 时的索引（index）。
1）：组相连，每组两块：索引为 2）直接映像：索引为17.地址映像方法有（直接映像）、（组相连映像）和（全相连映像）等三中，其中（全相连）的冲突率最低。
18.按照产生失效的原因不同，Cache 失效可以分为（强制性失效）、（容量失效）和（冲突失效）三种。
19.2:1Cache 经验规则是指大小为N 的（直接映像）Cache 的失效率约等于大小为1/2 的（两路组相连）Cache 的失效率。
20.相连度越高，（冲突）失效就越少：（强制性）失效不受 Cache 容量的影响，但（容量）失效却随着容量的增加而减少。
（强制性失效和容量失效不受相连度的影响）21.在虚拟存储器中，一般采用（全相连）地址映像方法和（LRU）更新策略。
22.设计I/O 系统的单个标准()、()和()。
23.输入/输出系统包括（外部设备（I/O 设备，辅助存储器））和（其与主机之间的控制部分）。
24.通道分为（字节多路）通道、（选择）通道和（数组多路）通道三种类型。
三．简答题1.什么叫软件兼容？软件兼容有哪几种?其中哪一种是软件兼容的根本特征？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，不加修改地就能运行于在它之后（前）投入市场的计算机。
向后兼容是一定要保证的，它是系列机的根本特征。
2.计算机体系结构设计和分析中最常使用的三条基本原则是什么？并说出它们的含义。
以经常性事件为重点：对经常发生的情况进行优化，使分配更多的资源，达到更高的性能或者分配更多的电能。
Amdahl 定律：加快某部件执行速度所能获得的系统性能加速比，受限于该部件的执行事件占系统中总执行事件的百分比。
程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的，而是相对的簇聚。
3.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？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。
4.从执行程序的角度看，并行等级从低到高可分为哪几级？从执行程序的角度来看，并行性等级从低到高可分为：（1）指令内部并行：单条指令中各微操作之间的并行；（2）指令级并行：并行执行两条或两条以上的指令；（3）线程级并行：并行执行两个或两个以上的线程，通常是以一个进程内派生的多个线程为调度单位；（4）任务级或过程级并行：并行执行两个或两个以上的过程或任务（程序段），以子程序或进程为调度单元；（5）作业或程序级并行：并行执行两个或两个以上的作业或程序。
5.从处理数据的角度，并行性等级从低到高可分为哪几级？从处理数据的角度来看，并行性等级从低到高可分为：（1）字串位串：每次只对一个字的一位进行处理。
这是最基本的串行处理方式，不存在并行性；（2）字串位并：同时对一个字的全部位进行处理，不同字之间是串行的。
已开始出现并行性；（3）字并位串：同时对许多字的同一位（称为位片）进行处理。
这种方式具有较高的并行性；（4）全并行：同时对许多字的全部位或部分位进行处理。
这是最高一级的并行。
6.试以系列机为例，说明计算机体系结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系。
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、微组装技术、线路设计等属于计算机实现。
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。
7.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异构型多处理机做一比较（列表）。
8.指令集结构设计中表示寻址方式的主要方法有哪些？简述这些方法的优缺点。
表示寻址方式有两种常用的方法：（1）将寻址方式编于操作码中，由操作码在描述指令的同时也描述了相应的寻址方式。
这种方式译码快，但操作码和寻址方式的结合不仅增加了指令的条数，导致了指令的多样性，而且增加了CPU 对指令译码的难度。
（2）为每个操作数设置一个地址描述符，由该地址描述符表示相应操作数的寻址方式。
这种方式译码较慢，但操作码和寻址独立，易于指令扩展。
9.在指令集结构设计中，应考虑哪些主要问题？在进行指令机结构设计中，应该考虑如下主要问题：指令集功能设计：主要有RISC 和CISC 两种技术发展方向；寻址方式的设计：设置寻址方式可以通过对基准程序进行测试统计，察看各种寻址方式的使用频度，根据适用频度设置相应必要的寻址方式；操作数表示和操作数类型：主要的操作数类型和操作数表示的选择有，浮点数据类型（可以采用IEEE 754 标准）、整型数据类型（8 位、16 位、32 位的表示方法）、字符型（8 位）、十进制数据类型（压缩十进制和非压缩十进制数据表示）等等。
寻址方式的表示：可以将寻址方式编码与操作码中，也可将寻址方式作为一个单独的域来表示。
指令集格式的设计：有固定长度编码方式、可变长编码方式和混合编码方式三种选择。
10.计算机指令集结构设计所涉及的内容有哪些？答： (1) 指令集功能设计：主要有RISC 和CISC 两种技术发展方向； (2) 寻址方式的设计：设置寻址方式可以通过对基准程序进行测试统计，察看各种寻址方式的使用频率，根据适用频率设置必要的寻址方式。
计算机系统结构复习题集
计算机106 计算机系统结构复习题一、选择题1.Cache存储器写操作时，只写入Cache，仅当需要块替换时，才将其写回主存，称这种修改主存块容的方法为___写回法_______。
2.仿真和模拟的主要区别在于采用不同的语言进行解释。
仿真采用___________解释，其解释程序在控制存储器中，而模拟采用机器语言程序解释，其解释程序在___________中。
3.16个处理器编号为0～15，采用PM2+3单级网络互连，与13号处理器相连的处理器号是( 利用公式计算机一下。
)A．5 B．7 C．11 D．144.在共享主存的多处理机中，为减少访问主存冲突，采用的方式一般是( )A．虚拟存储器B．共享Cache存储器C．用高速单体主存系统D．并行多体交叉主存系统5.7．下列关于标量流水机的说法不正确的是( )A．没有向量数据表示 B．不能对向量数据进行运算C．可对标量数据进行流水处理 D．可以对向量、数组进行运算6.广义地讲， F. 有着两种含义：一是 G. ，指两个以上事件在 A. 发生；二是 H. ，指两个以上事件在 C. 间隔发生。
A. 同一时刻B. 不同时刻C. 同一时间D. 不同时间E. 串行性F. 并行性G. 同时性H. 并发性7.页式虚拟存储管理中，实页冲突概率最低的地址映象方式是( )A．直接映象B．全相联映象C．组相联映象D．段相联映象8.组相联映象、LRU替换的Cache存储器，不影响Cache命中率的是( )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9.不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括（）A．模拟 B．仿真C．用统一汇编语言D．用统一高级语言10.采用地址码高位交叉的目的是（）。
A. 扩大存储器的容量B. 提高存储器的速度C. 缩小存储器的容量D. 减小存储器的速度11.超标量处理机主要是采用（）来开发处理机部的并行性的。
A. 空间B. 重叠C.资源重复D. 时间重叠12.在下列容中，对系统程序员和应用程序员都透明的是（）。
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》考试题及答案(一)
《计算机系统结构》考试题及答案(一)一、单项选择题1.计算机使用的语言是（）。
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2.动态数据流机最突出的特点是使（）。
A) 数据流令牌无标号B) 需要程序记数器来实现C) 令牌带上标号D) 同步由门（Latch）寄存器来实现3.多处理机上两个程序段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.“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Cube，互联函数时，第10号处理机与第（）号处理机相联。
A) 11 B) 8 C) 14 D) 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) 可靠性提高二、填空题1.开发并行性的途径有__________、__________和__________等。
计算机系统结构试题及答案(四)
计算机系统结构试题及答案一、选择题（50分，每题2分，正确答案可能不只一个，可单选或复选）1.（CPU周期、机器周期）是内存读取一条指令字的最短时间。
2.（多线程、多核）技术体现了计算机并行处理中的空间并行。
3.（冯•诺伊曼、存储程序）体系结构的计算机把程序及其操作数据一同存储在存储器里。
4.（计算机体系结构）是机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性，其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。
5.（控制器）的基本任务是按照程序所排的指令序列，从存储器取出指令操作码到控制器中，对指令操作码译码分析，执行指令操作。
6.（流水线）技术体现了计算机并行处理中的时间并行。
7.（数据流）是执行周期中从内存流向运算器的信息流。
8.（指令周期）是取出并执行一条指令的时间。
9.1958年开始出现的第二代计算机，使用（晶体管）作为电子器件。
10.1960年代中期开始出现的第三代计算机，使用（小规模集成电路、中规模集成电路）作为电子器件。
11.1970年代开始出现的第四代计算机，使用（大规模集成电路、超大规模集成电路）作为电子器件。
12.Cache存储器在产生替换时，可以采用以下替换算法：（LFU算法、LRU算法、随机替换）。
13.Cache的功能由（硬件）实现，因而对程序员是透明的。
14.Cache是介于CPU和（主存、内存）之间的小容量存储器，能高速地向CPU提供指令和数据，从而加快程序的执行速度。
15.Cache由高速的（SRAM）组成。
16.CPU的基本功能包括（程序控制、操作控制、时间控制、数据加工）。
17.CPU的控制方式通常分为：（同步控制方式、异步控制方式、联合控制方式）反映了时序信号的定时方式。
18.CPU的联合控制方式的设计思想是：（在功能部件内部采用同步控制方式、在功能部件之间采用异步控制方式、在硬件实现允许的情况下，尽可能多地采用异步控制方式）。
19.CPU的同步控制方式有时又称为（固定时序控制方式、无应答控制方式）。
《计算机系统结构》与参考答案
《计算机系统结构》练习题一一、单项选择题1．页式虚拟存储器的地址变换对于D是透明的 .A. 操作系统设计者B. 任何程序员C. 系统结构设计者D. 应用程序员2．以下各类中断中，属于自愿中断的是 C.A. 外部中断B. I/O中断C. 执行“访管”指令D. 机器校验中断3.高速外部设备磁盘机适合连接于 C.A. 选择通道或字节多路通道B. 数组多路通道或字节多路通道C.数组多路通道或选择通道D.任意一种通道4.页式虚拟存储器页表的作用是 A .A. 反映虚页在主存的存储情况B.仅反映虚页是否调入主存C. 反映主存实页与Cache 的对应关系D. 反映虚页在辅存的存储情况5．软件和硬件的功能在逻辑上是C的 .A.固件优于软件B.不等价C.等价D.软件优于固件6.计算机中最优化的操作码编码方法是D.A.BCD 码B.ASCII码C.扩展操作码D.哈夫曼编码7.从计算机系统执行程序的角度看，并行性等级由低到高分为四级A.A ．指令内部——指令之间——进程之间——程序之间B ．指令之间——指令内部——进程之间——程序之间C．进程之间——指令之间——指令内部——程序之间 D ．程序之间——进程之间——指令之间——指令内部8.计算机系统多级层次结构中，操作系统机器级的直接上层是D.A ．传统机器级B ．高级语言机器 C．应用语言机器级D．汇编语言机器级9.全相联地址映像是指A.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10．对于同一系列机，必须保证软件能够C.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11．设有 16 个处理单元的并行处理机系统, 采用共享主存的方式. 若同时存取16 个数据 , 为避免存储器访问冲突, 共享主存的多体数量应该为C才合理 .A. 15B. 16C. 17D. 1912.软件兼容的根本特征是C.A.向前兼容B.向后兼容C. 向上兼容D. 向下兼容13.在下列机器中，能够实现软件兼容的机器是 B.A.完全不同种类的机型B.系统结构相同的机器C. 宿主机和目标机D.虚拟机14．输入输出系统硬件的功能对C是透明的。
《计算机系统结构》复习题(精)
《计算机系统结构》复习题一、选择题1．计算机系统的层次结构按照由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，操作系统机器级，应用语言机器级，微程序机器级B．高级语言机器级，应用语言机器级，操作系统机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级C．应用语言机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级，传统机器语言机器级，微程序机器级D．应用语言机器级，操作系统机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级，微程序机器级，传统机器语言机器级2．数据表示指的是能由（）直接识别和引用的数据类型。
A．硬件 B．软件C．机器语言 D．数据结构3.在计算机系统的层次结构中，“机器”被定义为（）的集合体。
A．软件和硬件 B．能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构C．编程语言和算法 D．能存储和执行微程序的算法和数据结构4．I/O的系统结构直接影响计算机系统的性能，包括主存、CPU利用率、（）、I/O速度和系统的兼容性等。
A．指令执行速度 B．I/O访问速度C．系统吞吐量 D．系统总线5．Cache是在( )之间设置的高速缓存。
A．CPU与辅存 B．CPU与主存 C．主存与辅存 D．主存与寄存器6．尾数下溢处理方法主要有四种，但不包括（）。
A．截断法 B．进位法 C．舍入法 D．恒置“1”法7．计算机输入输出系统的设计主要考虑如何在操作系统和输入输出系统之间（）。
A．建立高速的数据传送通道B．进行合理的软、硬件功能分配C．建立高效的I/O映象及自动生成通道程序D．进行快速编译8.微指令由（）直接执行。
A．硬件 B．编译程序 C．微指令程序 D．机器指令9．通常在大中型机上可表示数的精度比微小型机上可表示数的精度（）。
A．高 B．低 C．一样 D．差不多10．透明性是指（）。
A．某一事物或属性实际存在，但从某种角度来看好象不存在，或者说看不出来。
B．某一事物或属性不存在，但感觉好象存在，或者说看起来存在。
计算机系统结构试题答案
计算机系统结构试题答案一、选择题1. 计算机系统结构主要研究的是什么？A. 计算机软件的开发与应用B. 计算机硬件的设计与实现C. 数据库的管理和维护D. 网络通信的原理与技术答案：B2. 下列哪个不是冯·诺依曼体系结构的组成部分？A. 运算器B. 控制器C. 寄存器D. 操作系统答案：D3. 在计算机系统中，缓存的作用是什么？A. 存储大量数据B. 提高数据处理速度C. 保证数据安全D. 管理内存分配答案：B4. 多核处理器相较于单核处理器的优势在于：A. 体积更小B. 能耗更低C. 处理能力更强D. 成本更低答案：C5. 下列哪个术语描述的是计算机系统中数据传输的路径？A. 总线B. 缓存C. 寄存器D. 指令集答案：A二、填空题1. 计算机系统的性能瓶颈通常是由__________带来的。
答案：带宽限制2. 在计算机系统中，__________是一种用于提高存储器访问效率的技术。
答案：虚拟内存3. 现代计算机系统中，多线程技术可以有效地提高__________的利用率。
答案：CPU4. ________是衡量计算机系统处理能力的一个重要指标。
答案：时钟频率5. 在计算机系统中，__________技术可以减少处理器等待数据的时间。
答案：预取三、简答题1. 请简述冯·诺依曼体系结构的基本原理。
答：冯·诺依曼体系结构是一种计算机组织和设计的概念，它将计算机的算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、存储器以及输入输出设备通过一组总线连接起来。
在这种体系结构中，程序指令和数据都存储在同一存储器中，并且按照顺序执行。
这种设计使得计算机能够通过改变存储在其内部的指令来重新编程和重新配置，从而执行各种各样的任务。
2. 描述缓存在计算机系统中的作用及其优势。
答：缓存是计算机系统中的一种小型、快速的存储器，它的作用是暂时存储频繁访问的数据和指令，以便快速访问。
当处理器需要某个数据时，它首先检查缓存中是否有该数据的副本。
计算机系统结构复习题
计算机系统结构复习题 一、基本概念 1、层次结构 2、计算机体系结构的概念 3、透明性 4、计算机组成和计算机实现技术 5、翻译和解释技术 6、系列机概念 7、兼容性 8、程序的局部性原理。 9、CISC计算机指令集、RISC计算机指令集、DLX指令集 10、流水线 11、时空图 12、单功能流水线与多功能流水线 13、写后读相关 14、分布式共享存储器 15、DLX的基本流水线。 16、存储层次 17、全相联映像 18、直接映像 19、不按写分配法 20、多体交叉存储器。 21、动态连接网络
二、选择题 1、虚拟存储器中，可采用如下映像规则：（ ） （a）直接映像； （b）组相联映像； （c）全相联映像； （d）上述三者均可。 2、在页式管理的虚拟存储器中，如果没有快表TLB，一次虚拟存储器访问至少需要几次主存访问来完成？（ ） （a）3； （b）2； （c）1； （d）0。 3、在不同的系列机之间实现软件移植时，不能采用的方法是：（ ） （a）采用统一的汇编语言； （b）采用统一的高级语言； （c）模拟； （d）仿真。 4、关于流水线的下列说法，错误的是：（ ） （a）流水线能够提高吞吐率； （b）流水线提高了器件的利用率； （c）流水线提高了单个任务的处理速度； （d）消除流水线瓶颈的方法有“瓶颈段细分方法”和“瓶颈段重复设置方法”。 5、寄存器换名技术可以减少如下相关带来的暂停：（ ） （a）读后写相关；（b）结构相关；（c）写后读相关；（d）控制相关。 6、假设对于DLX流水线，由取指令（IF）、指令译码读寄存器（ID）、执行（EX）、存储器访问（MEM）、写寄存器（WB）五段组成。在一个时钟周期中对同一个寄存器的读操作和写操作可以通过寄存器文件“定向”，有正常定向路径。转移指令在EX段计算目标地址，在MEM段检测分支条件。指令SUB R4, R3, R2 和 BNEZ R4, LOOP之间应暂停的周期数为：（ ） （a）3； （b）2； （c）1； （d）0。 三、填空题 1、程序的局部性包括（ ）和（ ）两个方面。 2、存储层次中的写策略主要有两种，它们是：（ ）和（ ）。 3、控制外部设备的输入输出方式分为：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 4、系列机的软件兼容包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四个方面。 5、流水线中的相关主要分为以下3种类型：（ ）、（ ）和数据相关，其中数据相关又分为如下3类：（ ）、（ ）和（ ）。
计算机系统结构试题及答案.doc
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。
计算机系统结构试题汇总(带答案)
______，调出有关处理该中断服务程序，准备运行。
19.设多体单字低位交叉的存贮器，单体容量为 I 的 m 个分体，其 Mj 的编址模式为 m×i+j,
其中 i=0,1,…，I-1;j=______，如 m=4,M2 体对应二进制地址码最低二位的状态为______。 20.自定义数据表示包括标志符数据表示和______两类，标志符应由编绎程序建立，对______
I1： RI←A1+A2 I2： R2←A3+A4 I3： R3←A5+A6 I4： R4←A7+A8 I5： R5←A9+A10 I6： R6←R1+n2 I7： R7←R3+R4 I8： R8←R5+R6 I9： F←R7+R8 这并不是唯一可能的计算方法。假设功能段的延迟为△t。 1．画出流水线时空图。(8 分) 2．计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。(每个 4 分，共 12 分)
6. 透明性：指一种本来存在的事物或属性，从某种角度看似乎不存在的现象。 7. LRU 算法：即近期最少使用算法，它选择近期最少访问的页面作为被替换的页面。 8．RISC：精简指令系统计算机，这种系统中，尽量简化指令功能，只保留那些功能简 单，能在一个节拍内执行完成指令，较复杂的功能用一段子程序来实现。 9．超标量处理机：通常把一个时钟周期内能够同时发射多条指令的处理机称为超标量 处理机。 10．流水线的链接技术：指一条指令的结果寄存器可能成为后继指令的操作数寄存器的 技术。
五、(10 分) 已知四个程序在三台计算机上的执行时间(s，秒)如下：
程序
执行时间(s，秒)
计算机 A
计算机 B
计算机 C
程序 1
1
10