计算机系统结构复习题.docx
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计算机系统结构复习题
《计算机系统结构》复习题
（一）
一、单项选择题
1．同号相减或异号相加，阶差为1，只需要设置位警戒位。
【】
A．0B。
1C。
2D.3
2．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？
【】
A．传统机器级B．高级语言机器级
C．应用语言机器级D．汇编语言机器级
3．以下不是设计RISC的原则的是?
【】
A．指令多用硬联控制实现
B．指令条数多，通常超过100条
C．指令寻址方式一般不超过两种
D．所有指令都在一个机器周期内完成
4.下列操作码的编码方法中，操作码平均长度最短的是：
【】
A、固定长编码B、Huffman编码
C、不等长扩展编码D、等长扩展编码
5．在采用延迟转移技术时，在以下几种调度方法中，效果最好的是哪一种方法?
【】
A.将转移指令前的那条指令调度到延迟槽中
B.将转移目标处的那条指令调度到延迟槽中
C。
将转移不发生时该执行的那条指令调度到延迟槽中
D.在延迟槽中填入NOP空操作指令
6．在以下输入输出控制器的管理方式中,外设的工作速度对计算机性能影响最小的是?
【】
A。
程序控制轮询方式 B。
程序控制中断方式
C.直接存储器访问方式D.I/O处理机方式
7.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?
【】
A．传统机器级B．高级语言机器级
C．应用语言机器级D．汇编语言机器级
8．多处理机的互连方式采用总线形式的优点是？
【 】
A。
硬件成本低且简单B.适用于处理机机数较多的场合
C.有很高的潜在通信速率D。
不便于改变系统硬件设置
9．浮点数尾数基值rm=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
10．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
11．解释指令的流水线方式中，同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作称为。
【】
A.单功能流水线B。
部件级流水线
C。
线性流水线D．静态流水线
12．位片处理是指计算机采用方式对数据进行处理。
【】
A．字串位串B．字串位并
C．字并位串D．字并位并
13．以下不是设计RISC的原则的是【】
A．指令多用硬联控制实现
B．指令条数多，通常超过100条
C．指令寻址方式一般不超过两种
D．所有指令都在一个机器周期内完成
14．冯.诺依曼机工作方式的基本特点是.【】
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．存储器按内容选择地址
15．早期的计算机系统结构是以为中心。
【】
A． Cache B． 输入输出设备C． CPU D． 存储器
16．采用虚拟存贮器的主要目的是。
【】
A．提高主存贮器的存取速度
B．扩大主存贮器的存贮空间,并能进行自动管理和调度
C．提高外存贮器的存取速度
D．扩大外存贮器的存贮空间
17．在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是?
【】
A．增加内存容量C．解决CPU与内存之间的速度匹配问题
B．提高内存的可靠性D．增加内存容量，同时加快存取速度
18．用户高级语言源程序中出现的读写（I/O）语句，到读写操作全部完成，需要通过___共同完成。
【】
A．编译系统和操作系统
B．I/O总线、设备控制器和设备
C．操作系统和I/O设备硬件
D．编译系统、操作系统软件和I/O总线,设备控制器、设备硬件等
19．重叠机器局部相关的处理方法有两类:
推后后续指令对相关单元的读和。
【】
A．异步流动B．采用顺序流动
C．设置相关直接通路D．调整指令流动的顺序
20．在选择通道方式中，优先级高的磁盘等中高速设备，进行输入输出传送时,适合于采用的数据宽度是?
【】
A．定长块B．单字节
C．可变长块D．单字加可变长块
21．替换算法要解决的问题是？
【】
A．用户的虚页如何与主存的实页对应
B．如何用主存的实页号替代多用户的虚页号
C．当页面失效，选择主存中哪个页作为被替换的页
D．新用户要进入主存，选择哪个用户作为被替换的用户
22．下列不是数据流计算特点的是？
【】
A．设置状态
B．没有指令计数器
C．没有变量的概念
D．操作结果不产生副作用
23。
在采用延迟转移技术时,在以下几种调度方法中，效果最好的是哪一种方法?
【】
A.将转移指令前的那条指令调度到延迟槽中
B.将转移目标处的那条指令调度到延迟槽中
C.将转移不发生时该执行的那条指令调度到延迟槽中
D.在延迟槽中填入NOP空操作指令
24．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
25．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
26．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
27．浮点数尾数基值rm=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．1／2B．15／16
C．1／256D．255／256
28．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．3B．N+2
C．2N+lD．2+[log2N］
29．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
30．在以下输入输出控制器的管理方式中，外设的工作速度对计算机性能影响最小的是【】。
A。
程序控制轮询方式 B.程序控制中断方式
C.直接存储器访问方式 D。
I/O处理机方式
二、填空题
31.在字长和表数范围一定时，尾数基值rm取或时，浮点数具有最高的表数精度
32．引入数据表示的三条基本原则是：
一是缩短程序运行时间;二是减少CPU和主存之间的通信量,三是看数据表示的________性和___是否高。
33．虚拟存储器主要是为解决主存____满足不了要求发展出来的,Cache存储器是为解决主存__满足不了要求发展出来的。
34．依据机器内部对函数表达式所用存储方式的不同，把归约方式分成___和__两类.
35．根据流水线中各功能段之间是否有反馈回路,可把流水线分为______流水和_____流水。
三、简答题
36．异步通信与同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络。
37．设计RISC应遵循哪些原则？
38．CPU写Cache时,会发生Cache与主存的对应复本内容不一致的现象，解决这个问有哪些方法?
各需要增加什么开销?
四、论述题
39．某虚拟存储器共8个页面，每页为1024个字，实际主存为4K个字，采用页表法进行地址映象。
映象表的内容如下表所示。
虚页号
实页号
装入位
0
3
1
1
1
1
2
2
0
3
3
0
4
2
1
5
1
0
6
0
1
7
0
0
（1）求出会发生页面失效的全部虚页号;（3分）
（2）求出虚地址为：
0，3728，1023,1024,7800，6800的主存实地址。
（9分）
《计算机系统结构》复习题
（二）
一、单项选择题
1．计算机的结构与组成不包括【】
A。
操作系统B.硬联逻辑C.微程序控制D。
所有硬件和固件的功能
2．同号相减或异号相加，阶差为1，只需要设置位警戒位。
【】
A．0B．1C．2D．3
3． 编写者看到的逻辑结构和功能能力就是计算机的外部特性。
【】
A。
操作系统 B.汇编语言程序C。
Windows NT D。
微程序
4． 流水操作中，遇到数据相关时，采用的解决办法有。
【】
A． 用优化编译器检测，通过指令重新排序的方法
B． 定向技术
C． 延迟转移技术
D． A、B和C
5．通道方式输入输出系统中,对优先级高的磁盘等高速设备，适合于连接【】
A．字节多路通道 B．选择通道
C．数组多路通道 D．选择通道或数组多路通道
6．流水线的技术指标不包括【】
A．响应比 B．吞吐率 C．加速比 D．效率
7．Cache存贮器常用的地址映象方式是【】
A、组相联B、全相联C、页表法D、段页表
8．浮点数尾数基值rm=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．15／16 C．1／256 D．255／256
9．依据MichaelJ．Flynn提出的按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类，阵列机ILLIAIV属于.【】
A．SISDB．SIMD
C．MISDD．MIMD
10．静态数据流计算机的显著特点是。
【】
A．数据令牌没加标号B．数据令牌带上标号
C．其同步由匹配部件实现D．同步由门（Latch）寄存器来实现
11．VonNenmann型计算机不具有的特点是.【】
A．在程序计数器集中控制下B．以控制流方式工作
C．以数据流驱动D．指令是顺序执行的
12．在以下输入输出控制器的管理方式中，外设的工作速度对计算机性能影响最小的是。
【】
A．程序控制轮询方式 B．程序控制中断方式
C．直接存储器访问方式 D．I/O处理机方式
13．计算机的结构与组成不包括【】
A．操作系统B．硬联逻辑C．微程序控制D．所有硬件和固件的功能
14．在选择通道方式中，优先级高的磁盘等中高速设备，进行输入输出传送时，适合于采用的数据宽度是？
【】
A．定长块 B．单字节C．可变长块 D．单字加可变长块
15．替换算法要解决的问题是？
【】
A．用户的虚页如何与主存的实页对应
B．如何用主存的实页号替代多用户的虚页号
C．当页面失效,选择主存中哪个页作为被替换的页
D．新用户要进入主存，选择哪个用户作为被替换的用户
16．计算机系列化的优点不包括。
【】
A．有利于计算机的升级换代
B．便于组成多机系统和网络
C．同一系列内的软件一定是向下兼容的
D．在使用共同系统软件的基础上解决程序的兼容性
17．计算机的结构与组成不包括。
【】
A．操作系统B．硬联逻辑C．微程序控制D．所有硬件和固件的功能
18．在流水线系统结构中,取指令、执行等操作是。
【】
A．顺序B．转移
C．中断D．重叠
19．字串位并是指同时对一个字的所有位进行处理，其并行等级。
【】
A．不存在并行性B．较高的并行性
C．最高一级的并行性D．已经开始出现的并行性
20．设16个处理器编号分别为0，1，2，…，15，用Cube0互联函数时，与第13号处理器机联的处理器是。
【】
A．5号B．9号
C．12号D．12号
21．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
22．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
23．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
24．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
25．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
26．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
27．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
28．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
29．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
30．字串位并是指同时对一个字的所有位进行处理，其并行等级。
【】
A.不存在并行性
B.较高的并行性
C.最高一级的并行性
D.已经开始出现的并行性
二、填空题
31．影响指令重叠执行的相关有两种,他们是：
和。
32．基本的输入输出方式有：
程序查询输入输出方式，和
33．存储器的主要性能：
速度、、。
34．总线仲裁算法有：
算法、算法、动态优先级算法和先来先服务算法.
35．从计算机系统中处理数据的并行性来看，并行性等级从高到低可分为全并行、__、位并字串、________。
三、简答题
36．基址寻址方式和变址寻址方式各有什么特点？
应用场合有什么不同？
37．简述哈夫曼压缩概念的基本思想。
38．什么是DMA方式,并简述其工作过程.
四、论述题
39．尾数用原码、小数表示，阶码用移码、整数表示,p＝23，q＝7,rm＝re＝2，求：
（1）画出该浮点数的存储格式（3’）
（2）规格化浮点数N的表数范围（3’）
（3）写出规格化最大正数,规格化最小正数，规格化最大负数,规格化最小负数（6’）
复习题
（一）参考答案
一、单项选择题
1．B2．D3．D4．B5．A
6．D7．D8．A9．A10．C
11．D12．C13．D14．B15．C
16．B17．C18．D19．C20．C
21．C22．A23．A24．A25．D
26．C27．D28．D29．D30．D
二、填空题
31．_2 __4_
32．_通用性___利用率_
33．_容量_速度
34．_串归纳_______图归纳_
35．线性__非线性
三、简答题
36．答：
同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序，统一的传输周期进行信息传输，通信双方按约定好的时序联络。
后者没有公共时钟,没有固定的传输周期，采用应答方式通信，具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种.不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系；全互锁方式通信双方有完全的制约关系。
其中全互锁通信可靠性最高。
37．答:
（1）确定指令系统时，只选择使用频度很高的指令及少量有效支持操作系统，高级语言及其它功能的指令.
（2）减少寻址方式种类，一般不超过两种。
（3）让所有指令在一个机器周期内完成。
（4）扩大通用寄存器个数，一般不少于32个，尽量减少访存次数。
（5）大多数指令用硬联实现，少数用微程序实现.
（6）优化编译程序,简单有效地支持高级语言实现。
38．答:
写回法：
CPU只写入Cache，不写入主存，仅当Cache块替换时，才先写回主存后再替换，这种方法要求对每个Cache块增加一个修改位的资源开销。
写直达法：
CPU每次写入Cache的同时，也经过写直达通路写入主存,这种方法要增加写主存的时间开销.
四、论述题
39．答：
1）没有装入内存的页面会失效,即装入位为0的页面失效，所以发生页面失效的虚页号：
2,3,5,7
2）虚地址转换为实地址的方法：
用虚页号查页表得到实页号,再和页内偏移量相加即可得实地址
①虚地址0，其虚页号为INT（0/1024）=0，页内偏移量为0。
根据虚页号查页表得实页号3，所以实地址为：
3＊1024+0=3072
②虚地址3728，其虚页号为INT（3728/1024）=3，页内偏移量为656。
根据虚页号查页表得页面缺失，所以实地址未知.
所以他们的实地址分别是：
3072,页失效，4095,1024，页失效,656
复习题
（二）参考答案
一、单项选择题
1．A2．B3．C4．D5．D
6．A7．A8．D9．B10．A
11．C12．D13．A14．A15．C
16．C17．A18．D19．A20．C
21．B22．D23．A24．C25．B
26．C27．D28．A29．A30．A
二、填空题
31．_数据相关__控制相关
32．中断输入输出方式DMA方式
33．容量价格
34．静态优先级固定时间片
35．_位串字并___位串字串__
三、简答题
36．答：
答：
变址寻址：
指令提供基准量（不变），R提供修改量（可变）；用于访问字符串、向量和数组等成批数据，没有逻辑地址到物理地址的变换功能。
基址寻址：
指令提供位移量（可变）,R提供基准量（不变）；主要用于逻辑地址到物理地址的变换，用来解决程序在主存储器中的再定位和扩大寻址空间等问题。
在一些大型机中，基址寄存器是由管理程序利用特权指令来使用,用户程序无权修改它，从而确保了系统的安全性
37．答：
1）当各种事件发生的概率不均等时,才用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数（时间）来表示（处理）.
2）而对出现概率较低的，允许用较长的位数（时间）来表示（处理），就会导致表示（处理）的平均位数（时间）的缩短。
38．答：
1）DMA方式是直接依靠硬件在主存与设备之间直接传送数据，在此期间不需要CPU干预
2）DMA过程包括以下三个阶段:
初始化阶段、DMA传送阶段、善后处理阶段。
在初始化阶段，由程序解决传送方向、主存首址、交换量、外设寻址信息等初始化信息.在DMA传送阶段,由硬件完成DMA请求,DMA响应和DMA传送。
在善后处理阶段,由接口提出中断请求，CPU响应中断后，执行中断服务程序,判断传送的数据是否正确。
如有误，则作相应处理；或重新初始化,准备下一次传送等等.
四、论述题
39．答：
解:
解：
（1）该浮点数的存储格式为：
（2）规格化浮点数N的表数范围是
即：
（3）
规格化最大正数：
01111111111111111111111111111111
规格化最小正数:
00000000010000000000000000000000
规格化最大负数：
10000000010000000000000000000000
规格化最小负数：
11111111111111111111111111111111
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