计算机系统结构练习题及答案.docx

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计算机系统结构练习题及答案

计算机系统结构练习题及答案

第一章计算机系统结构的基本概念

（一）单项选择题（在下列每小题的四个备选答案中，只有一个答案是正确的）

1.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

答案:

B

难度:

1

初级、中级适于级别:

2.汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是经___来实现的。

.A.编译程序解释B.汇编程序解释

C.编译程序翻译D.汇编程序翻译

答案:

D

难度:

1

适于级别:

初级、中级

3.直接执行微指令的是___。

A.汇编程序B.编译程序

C.硬件D.微指令程序

答案:

C

难度:

1

适于级别:

初级、中级

4.对系统程序员不透明的应当是___。

A.Cache存贮器B.系列机各档不同的数据通路宽度

C.指令缓冲寄存器D.虚拟存贮器

答案:

D

难度:

1

适于级别:

初级、中级

5.对应用程序员不透明的是___。

A.先行进位链B.乘法器

C.指令缓冲器D.条件码寄存器

答案:

D

难度:

1

适于级别:

初级、中级

。

6.对机器语言程序员透明的是___

A.中断字B.主存地址寄存器

C.通用寄存器D.条件码

答案:

B

难度:

1

适于级别:

初级

7.计算机系统结构不包括___。

A.主存速度B.机器工作状态

C.信息保护D.数据表示

答案:

A

难度:

1

适于级别:

初级、中级

8.对计算机系统结构透明的是___。

A.字符行运算指令B.是否使用通道型I/O处理机

C.虚拟存贮器D.VLSI技术

答案:

D

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

9.对汇编语言程序员透明的是___。

A.I/0方式中的DMA访间方式B.浮点数据表示C.访问方式保护D.程序性中断

答案:

A

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

。

10.属计算机系统结构考虑的应是___

A.主存采用MOS还是TTLB.主存采用多体交叉还是单体C.主存容量和编址方式D.主存频宽的确定答案:

C

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

11.从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是___。

A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现

答案:

C

难度:

1

适于级别:

初级、高级

12.计算机组成设计不考虑___。

A.专用部件设置B.功能部件的集成度C.控制机构的组成D.缓冲技术

答案:

B

难度:

1

适于级别:

初级

13.在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是___。

A."执行"指令B."访管"指令

C."启动1/0"指令D."测试与置定"指令

答案:

C

难度:

1

适于级别:

初级、中级

14.以下说法中，不正确的是___。

软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例会:

A.提高解题速度B.提高硬件利用率C.提高硬件成本D.减少所需要的存贮器用量

答案:

B

难度:

1

适于级别:

初级、中级

15.在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会___。

A.提高解题速度B.减少需要的存贮容量C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比

答案:

C

难度:

1

适于级别:

初级、中级

16.下列说法中不正确的是___。

A.软件设计费用比软件重复生产费用高

B.硬件功能只需实现一次，而软件功能可能要多次重复实现C.硬件的生产费用比软件的生产费用高

D.硬件的设计费用比软件的设计费用低

答案:

D

难度:

1

适于级别:

初级、高级

17.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

答案:

D

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

18."从中间开始"设计的"中间"目前多数是在___。

A.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间B.传统机器语言机器级与微程序机器级之间C.微程序机器级与汇编语言机器级之间D.操作系统机器级与汇编语言机器级之间

答案:

A

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

19.系列机软件应做到___。

A.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

答案:

B

难度:

1

适于级别:

初级、中级

20.推出系列机的新机器，不能更改的是___。

A.原有指令的寻址方式和操作码

B.系统总线的组成

C.数据通路宽度

D.存贮芯片的集成度

答案:

A

难度:

1

适于级别:

初级、高级

21.不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括___。

A.用统一的高级语言B.用统一的汇编语言C.模拟D.仿真

答案:

B

难度:

1

适于级别:

初级、中级

22.利用时间重叠概念实现并行处理的是___。

A.流水处理机B.多处理机C.并行（阵列）处理机D.相联处理机

答案:

A

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

23.多处理机主要实现的是___。

A.指令级并行B.任务级并行C.操作级并行D.操作步骤的并行

答案:

B

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

二.填空题

1.实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、________和________。

答案:

模拟仿真

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

2.系列机软件兼容必须做到向________兼容，尽可能争取向________兼容。

答案:

后上

难度:

1

适于级别:

初级、中级

3.开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有________性和并发性二重含义。

答案:

同时

难度:

1

适于级别:

初级、中级

4.从计算机执行程序的并行性看，由低到高的并行性等级可分为________、指令之间、任务或进程间和作业或程序间四级。

答案:

指令内部

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

5.提高计算机系统并行性的主要技术途径有时间重叠、________和________答案:

资源重复资源共享

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

6.沿时间重叠技术途径发展的异构型多处理机系统的典型结构代表是________处理机。

答案:

流水线

难度:

1

初级适于级别:

7.沿资源重复技术途径发展的同构型多处理机系统的典型结构代表是________处理机。

答案:

并行（阵列）

难度:

1

适于级别:

初级、中级

8.阵列机开发并行性的途径是________，是利用并行性中的________性。

答案:

资源重复同时

难度:

1

适于级别:

初级、中级

9.操作级并行的阵列机，按指令流、数据流及其多倍性划分属________类型的计算机。

答案:

SIMD

难度:

1

适于级别:

初级、高级

10.计算机系统的3T性能目标是________、1Tbyte的主存容量，________的I/O带宽。

答案:

lTFLOPS的计算能力lTByte/s

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

11.多机系统的辅合度可以分为最低耦合、________耦合和________耦合。

答案:

松散紧密

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

12.库克将计算机用指令流和执行流及其多倍性分类。

典型单处理机属单指令刘单执行流，带指令级多道程序的单处理机属________，多处理机属________。

答案:

多指令流单执行流多指令流多执行流

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

13.冯译云用数据处理的并行度分类，大多数传统的位并行单处理机属字________位________方式。

答案:

串并

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

14.从对执行程序或指令的控制方式上，将计算机系统分为由控制驱动的控制流方式，由数据驱动的________流方式，按________驱动的归约方式和按模式驱动的匹配方式。

答案:

数据需求

难度:

1

适于级别:

中级和高级

（三）判断题（正确的打?

即可;错的除打×外，还应说明理由，或者订正，否则无分。

1.系统是否设浮点运算指令，对计算机系统结构是透明的。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

2.存贮器采用单体单字，还是多体交叉并行存取，对系统结构设计应是透明的。

___

答案:

?

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

3.I/O系统用通道处理机还是外围处理机，对计算机系统结构是透明的。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级

4.软硬功能分配时，提高软件功能的比例会提高系统灵活性，也会提高解题速度。

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级

5.经常用的基本单元功能，宜于用软件实现，以降低实现费用。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级

6.系列机各档机器不同的数据总线线数，对计算机系统程序员和应用程序员都是不透明的。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级、高级

7.系列机可将单总线改成双总线以减少公用总线的使用冲突。

___

答案:

?

难度:

1

适于级别:

初级、中级

8.系列机增加新机种时，为增加寻址灵活性和缩短平均指令字长，由原等长操作码改为有

多种码长的扩展操作码。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

9.系列机应用软件应做到向前兼容，力争向下兼容。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级、中级

10.系列机不再是方向，因为它约束了计算机系统结构的发展。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级

11.系列机发展新型号机时，可增加强功能复合指令来取代原来由多条指令组成的程序段，以提高性能，而不管这些指令串组成的程序段是否经常出现。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级、中级

12.系列机低档低价格，但性能太低;高档机高性能，但价格太高。

因此，为获得高性能价格比，应尽可能购置性能价格比高的中档机。

___

答案:

×

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

13.传统的逻辑化简不再是逻辑设计中的重要环节，应着眼于在满足性能的前提下，能生产批量大、集成度高的通用器件。

___

答案:

?

难度:

1

适于级别:

初级、中级

（四）简答题

1.设计指令系统时，以乘法运算为例，系统结构设计、计算机组成设计、计算机实现各考虑什么?

答案:

系统结构设计考虑是否要设置乘法指令。

计算机组成设计考虑是否要配置高速的乘法器。

计算机实现考虑的是组成高速乘法器或加法一移位器的器件集成度、类型、数量以及微组装技术。

难度:

1

适于级别:

初级、中级

2.在设计主存系统时，哪些属于计算机系统结构?

哪些属于计算机组成了哪些属于计算机实现所要考虑的间题?

答案:

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。

选择存贮芯片类型、微组装技术、线路设计等属于计算机实现。

难度:

1

适于级别:

初级、中级

3.计算机系统"由中间开始"设计，其"中间"指的是什么地方?

这样设计的好处是什么?

答案:

"中间"是指多级层次结构中的软、硬件交界面，目前是处于传统机器级与操作系统机器级之间。

这样设计，能合理地进行软、硬件的功能分配，优化软、硬件设计，可为软件和应用提供更多更好的硬件支持，可使软、硬件同时设计，缩短系统的设计周期。

难度:

1

适于级别:

初级、高级

4.实现软件移植的途径有哪些?

各受什么限制?

答案:

软件移植的途径主要有:

统一高级语言，系列机，模拟与仿真。

统一高级语言，由于只能实现高级语言软件的移植，而目前高级语言种类繁多，无法完全统丁成一种，只能相对统一成少数几种。

系列机，由于系列内各档机器的结构变化不能太大，到一定时候会阻碍系列发展，只能实现在结构相同或相近的机器间的汇编语言应用软件的移植。

模拟与仿真，模拟是用宿主机的机器指令解释，机器语言差别大时，速度

慢:

仿真是用宿主机的微程序解释，当机器差异大时，仿真困难，仿真的效率和灵活性差。

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

5.器件的发展对逻辑设计方法的影响有哪些?

答案:

一是由逻辑化简改成着眼于采用什么组成技术能够规整、批量生产，宜于超大规模集成，缩短设计周期，提高系统效能，尽量采用存贮逻辑和通用器件。

二是由全硬设计改

成采用微汇编、微高级语言、计算机辅助设计等手段软硬结合和自动化设计。

难度:

1

适于级别:

初级、中级和高级

6.计算机系统在处理数据的并行上，可分为哪四个等级?

给出简单解释，并各举一例。

答案:

位串字串，只能同时处理一个字的一位，无并行性，例如，位串行计算机;位并字串，同时处理一个字的所有位，例如，简单并行的单处理机;位片串字并，同时处理多个字

MPP等处理机;全并行，同时处理多个字的多个的同一位，例如，相联处理机STARAN、

位域值组，例如，全并行阵列处理机ILLIAC一IV。

难度:

1

适于级别:

初级、中级

7.提高计算机系统并行性的技术途径有哪三个?

简要解释并各举一系统类型的例子。

答案:

有时间重叠、资源重复、资源共享等三个途径。

时间重叠是让多个处理过程在时间上相互错开，轮流使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转使用来赢得速度。

例如，流水线处理机CRAY一l。

资源重复是通过重复设置硬件资源来提高性能的。

例如，阵列处理机ILLIAC一W。

资源共享是利用软件方法让多个用户共享同一套资源，来提高资源利用率和系统性能

的。

例如，多道程序分时系统，多处理机，分布处理系统，计算机网等。

难度:

1

适于级别:

初级、中级

8.计算机系统的Flynn（弗林）分类法是按什么来分类的?

共分哪儿类?

解释其含义。

答案:

弗林分类法是按指令流、数据流及其多倍性分类的。

共分四类。

SISD――指令部件只对一条指令处理，只控制一个操作部件操作。

如一般的串行单处理机。

SIMD――由单一指令部件同时控制多个重复设置的处理单元，执行同一指令下不同数据的操作。

如阵列处理机。

MISD――多个指令部件对同一数据的各个处理阶段进行操作。

这种机器很少见。

MIMD――多个独立或相对独立的处理机分别执行各自的程序、作业或进程。

例如多

处理机。

难度:

1

适于级别:

初级、高级

第二章数据表示与指令系统

（一）单项选择题

1.堆栈型机器比通用寄存器型机器优越的是___。

A.支持先进先出类解题算法的求解

B.能更好地支持向量的运算

C.支持由逆波兰表达式将高级语言多元赋值语句直接编译生成堆栈指令程序D.能优化存贮器的空间利用率

答案:

C

难度:

2

初级、中级适于级别:

2.在相同的机器宇长和尾数位数的情况下，浮点数尾数基值取小，可使浮点数___。

A.运算过程中数的精度损失降低

B.数在数轴上的分布变密

C.可表示数的范围增大

D.可表示数的个数增多

答案:

B

难度:

2

适于级别:

初级、中级

3.浮点数尾数基值厂m二8，尾数数值部分长6位，可表示的规格化最小正尾数为___。

A.0?

5B.0?

25C.0?

125D.1/64

答案:

C

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

4.当浮点数尾数的基值厂m一16，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值为___。

A.1/2B.15/16C.1/256D.255/256

答案:

D

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

5.在尾数下溢处理方法中，平均误差最大的是___。

A.截断法B.舍入法C.恒置"1"法D.ROM查表法答案:

A

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

6.尾数下溢处理平均误差可调整到零的方法是___。

A.舍入法B.截断法C.ROM查表法D.恒置"1"法

答案:

C

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

7.浮点数尾数下溢处理时，最大误差最大，但下溢处理不需要时间，平均误差又趋于

0的方法是___。

A.截断法B.舍入法C.ROM查表法D.恒置"1"法

答案:

D

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

8.程序员编写程序时使用的地址是___。

A.有效地址B.逻辑地址C.辅存实地址D.主存地址

答案:

B

难度:

2

适于级别:

初级、中级

9.支持动态地址再定位的寻址方式是___。

A.基址寻址B.间接寻址C.变址寻址D.直接寻址

答案:

A

难度:

2

初级、中级和高级适于级别:

10.变址寻址的主要作用是___。

A.支持程序的动态再定位B.支持访存地址的越界检查

C.支持向量、数组的运算寻址D.支持操作系统中的进程调度

答案:

C

难度:

2

适于级别:

初级、中级

11.计算机中优化使用的操作码编码方法是___。

A.哈夫曼编码B.ASCII码C.BCD码D.扩展操作码

答案:

D

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

12.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."测试与置定"指令B."比较与交换"指令C."执行"指令D."程序调用楷令

答案:

B

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

（二）填空题

1.自定义数据表示又分带标志符数据表示和____________两类。

答案:

数据描述符

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

2.引入数据表示的两条基本原则是:

一看系统的效率有否提高;二看数据表示的

____________性和____________率是否高。

答案:

通用利用

难度:

2

适于级别:

初级、中级

3.系统效率有否提高是引入数据表示的一条重要原则，它又表现在是否减少了实现____________和所需的____________。

答案:

时间存贮空间

难度:

2

适于级别:

初级、中级

4.浮点数尾数基值减少，可使数的可表示比____________

答案:

增大

难度:

2

初级、中级和高级适于级别:

5.浮点数尾数基值增大，可使运算中的精度损失____________，可表示数的精度变

____________.

答案:

减小低

难度:

适于级别:

初级、中级和高级

6.浮点数阶码位数影响数的可表示____________大小，尾数位数影响数的可表示____________大小。

答案:

范围精度

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

7.当浮点数尾数的机器位数为m时，相当于rm进制的尾数有____________位答案:

m/「log2rm」

难度:

2

适于级别:

初级、中级

.

8.寻址方式在指令中的两种指明方式是____________和____________。

答案:

用操作码位指明地址部分设寻址方式位指明

难度:

2

适于级别:

初级、中级

9.按静态使用频度改进机器指令系统着眼于____________，按动态使用频度改进指令系统着眼于____________。

答案:

缩短目标程序占用空间减少目标程序的执行时间

难度:

2

适于级别:

初级、中级

（三）判断题（正确的打?

正确的除打X）

1.二进制数表示数据信息较之二一十进制数表示，其存贮空间利用率低，运算速度要快。

___

答案:

X

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

2.浮点数尾数下溢处理采用舍入法还是恒置勺"法，对计算机系统结构是不透明的。

答案:

X.

6.（?

）

难度:

2

适于级别:

初级、中级

3.基址寻址支持程序的循环，变址寻址支持程序的动态再定位。

___

答案:

X

难度:

2

适于级别:

初级、中级

4.在低性能微型机上，必须让信息在主存中按整数边界存放。

___答案:

X

难度:

2

适于级别:

初级、中级

5.在高性能计算机上，信息在存贮器中应按整数边界存贮，即使会造成存贮空间浪费也问

题不大。

___

答案:

?

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

6.对概率不等的事件用Huffman编码，其具体编码不唯一，但平均码长肯定是唯一的，且

是最短的。

___

答案:

?

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

（四）简答题

1.什么是堆栈机器?

与通用寄存器型的机器相比，堆栈机器有哪些优点?

答案:

具有堆栈数据表示的计算机是堆栈机器。

这种机器比通用寄存器型机器能更好地支持高级语言和编译程序设计;更好地支持子程序的嵌套和递归调用;堆栈访间和操作的

功能很强、速度很高;程序总位数少;程序执行所用的存贮单元用量少。

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

2.当浮点数尾数基值减小时，对机器数的表示会产生哪些影响（至少答出5点）?

答案:

数的可表示范围变小;可表示数的总个数减少;数在数轴上的分布变密;机器数的精度提高;运算过程中的精度损失增大;运算速度有所降低。

难度:

2

初级、中级和高级适于级别:

3.以浮点数数据表示为例，说明什么是数的可表示精度，什么是运算中的精度损失，浮点数尾数基值取小，对上述二者，哪个有利?

哪个不利?

答案:

数的可表示精度是数在数轴上离散的程度，分布越密，在数轴上两个可表示数的差越小，精度越高。

它与尾数实际可表示值的有效数位有关。

尾数有效数位越多，精度越高。

运算的精度损失指的是，由于运算过程中尾数超出或有移出机器字长，使有效数字丢失后，造成的精度损失。

若浮点数尾数基值取小，则精度可以提高，但运算中的精度损失可能增大，即对前者有利，对后者不利。

难度:

2

适于级别:

初级、中级和高级

5.在满足寻址范围前提下，列举缩短指令字中地址码长度的方法（至少列出5种）。

答案:

使用各种寻址方式如下，加基址;加变址;相对寻址;访存地址空间分成段，指令中只给出段号或段内位移宇段之一;寄存器寻址;寄存器间接寻址;等等。

难度:

2

适于级别: