计算机系统结构知识点测评.docx
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计算机系统结构知识点测评
【例题】下列对应用程序员不透明的是（B）（2012年单选题）
A．标志符数据表示中的标志符
B．输入输出系统硬件的功能
C．虚拟地址到主存实地址的变换
D．"执行"指令
1．（单选题）以下不属于计算机系统结构的属性为（）。
∙A．寻址种类
∙B．主存的最小编址单位
∙C．中断的分类
∙D．加法采用行波进位还是先行进位
【答案】D
【解析】根据计算机系统结构的定义，系统结构主要对软、硬件之间的功能分配进行定义，确定系统设计有关的计算机属性，选项A、B、C均属于计算机系统结构的属性。
而选项D属于计算机组成，即逻辑实现的属性，故答案为D。
【知识点】计算机系统结构的定义
【例题】主存的逻辑结构属于（）（2012年单选题）
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
隐藏答案
【答案】B
【解析】根据计算机系统结构的属性，主存的容量、编址方式、容量等属于计算机系统结构，为达到性能价格要求，主存速度为多少或者逻辑结构是否采用多体交叉属于计算机组成。
所以B选项正确。
2．（单选题）以下不属于计算机组成范畴的为（）。
∙A．是否具有浮点乘法运算
∙B．取指令的具体操作
∙C．是否采用多体交叉存储的逻辑结构
∙D．乘法指令是否采用专门的乘法器实现
【答案】A
【解析】根据计算机组成的定义，计算机组成主要定义了计算机的逻辑实现，包括数据流和控制流的组成及逻辑设计等，选项B、C、D均属于计算机组成，而选项A是否具有浮点运算，是计算机系统结构的范畴。
【知识点】计算机组成的定义
3．（单选题）目前一般通用计算机系统的设计方法为（）。
∙A．从上自下，从如何满足应用要求出发
∙B．从中间开始向两边设计
∙C．由下往上，从目前已有的器件出发
∙D．乘法指令是否采用专门的乘法器实现
【答案】B
【解析】"从中间向两边"的设计：
这是目前通用机一般采用的方法。
它可以克服"自上而下"和"自下而上"两种设计方法中，软、硬件设计分离和脱节的致命缺点，故答案为B。
【知识点】计算机系统的设计方法
【例题】实现软件移植的基本技术有______、采用系列机、______。
（2012年填空题）
隐藏答案
【答案】统一高级语言；模拟和仿真
【解析】书本的原文P38-41。
【例题】提高计算机系统并行性的主要技术途径有_______________、_______________和资源共享。
（2012年填空题）
隐藏答案
【答案】时间重叠；资源重复
【解析】教材的原文P48。
4．（单选题）以下不属于实现并行的方法是（）。
∙A．轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分
∙B．重复设置多套硬件资源
∙C．采用高速的处理器和存储器
∙D．多个任务按一定时间顺序轮流使用同一套硬件设备
【答案】C
【解析】选项A属于时间重叠的并行技术，选项B属于资源重叠的并行技术，选项D属于资源共享的并行技术，故答案为C。
【知识点】并行的途径
5．（单选题）按弗林（Flynn）提出的计算机系统分类方法，CRAY-1属于（）
∙A．SISD
∙B．SIMD
∙C．MISD
∙D．MIMD
【答案】D
【解析】GRAY-1由若干台独立的计算机组成，且每台计算机能够独立地执行自己的程序，显然属于多指令流多数据流类型的计算机系统。
所以D选项正确。
【知识点】计算机系统的分类
平时使用的计算机SISD
并行处理机SIMD
多处理机系统MIMD
6．（单选题）自定义数据中的标志符数据表示的主要优点不包括（）。
∙A．简化了指令系统和程序设计
∙B．简化了编译程序
∙C．便于实现一致性校验
∙D．会增加程序所占的主存空间
【答案】D
【解析】标志符数据表示的主要优点为：
①简化了指令系统和程序设计。
②简化了编译程序。
③便于实现一致性校验。
④能由硬件自动变换数据类型。
而选项D为标志符数据表示的不足，故答案为D。
【知识点】标志符数据的定义
【例题】自定义数据表示包括______和______两类。
（2012年填空题）
隐藏答案
【答案】标志符、数据描述符
【解析】教材原文P55-56。
【例题】堆栈机器（堆栈数据表示）的特点不包括（ ）
A.有力地支持子程序的嵌套和递归调用
B.有丰富的堆栈操作指令且功能强大
C.有力地支持高级语言程序的编译
D.访问堆栈的速度低
隐藏答案
【答案】D
【解析】教材原文P60。
【例题】浮点数尾数基值
=8，以
为基的尾数位数m′=2，则可表示的规格化最大尾数值为（）（2012单项选择题）
A．
B．
C．
D．
隐藏答案
【答案】D
【解析】根据教材P63面表2-1。
可表示的规格化最大尾数为1-1×
-m′,所以最大尾数为1-8-2=63/64，故D选项正确。
【例题】当浮点数尾数的基
=8，尾数长度m=6时，可表示的规格化最小正尾数的值是（）（2011单项选择题）
A．1／64 B．0.125
C．0.25 D．0.5
隐藏答案
【答案】B
【解析】根据教材P63面表2-1。
可表示的规格化最大尾数为1×
-1,所以最大尾数为8-1=0.125，故B选项正确。
7.（单选题）当浮点数尾数的基rm=4，尾数长度m=4时，可表示的规格化最大正尾数的值是（）
∙A．1／64
∙B．1/16
∙C．15/16
∙D．1/8
【答案】C
【解析】根据教材P63面表2-1。
可表示的规格化最大尾数为1-1×rm-m′,所以最大尾数为1-4-2=15/16，故C选项正确。
【知识点】浮点数尾数基值的选择
【例题】四种浮点数尾数下溢处理方法中，实现最简单的方法是（ ）（2012单项选择题）
A.截断法 B.舍入法
C.恒置"1"法 D.查表舍入法
隐藏答案
【答案】A
【解析】根据教材P68面，截断法实现最简单，不增加硬件，不需要处理时间，故A选项正确。
【例题】寻址方式指的是指令按什么方式寻找（或访问）到所需的操作数或信息的，具有分别面向______、______和堆栈的寻址方式。
（2012填空题）
隐藏答案
【答案】寄存器、主存
【解析】根据教材P69面的原文。
逻辑地址是程序员编程时使用的地址。
主存物理地址是程序在主存中的实际地址。
【例题】程序员编写程序时使用的地址是（ ）
A.主存物理地址 B.有效地址
C.逻辑地址 D.基址
隐藏答案
【答案】C
【解析】根据教材P70的原文。
8.（单选题）当程序装入主存时，就需要进行逻辑地址空间到物理地址空间的变换，即进行程序的定位。
不属于目前使用的定位技术的是（）
∙A．静态再定位
∙B．动态再定位
∙C．虚实地址映像表
∙D．全相联映射
【答案】D
【解析】程序的定位技术包括静态再定位、动态再定位、虚实地址映像表，而全相联映射属于Cache/主存的块映射方法，故正确答案为D。
【知识点】程序在主存中的定位技术
【例题】信息在存储器中按整数边界存储的目的是提高__________，但是它会造成存储空间的浪费。
（2012填空题）
隐藏答案
【答案】访问速度
【解析】根据教材P73面的原文。
9.（单选题）哈夫曼编码的基本思想是对发生概率最高的事件采用（）的位数来表示。
∙A．最长
∙B．等长
∙C．最短
∙D．扩展
【答案】C
【解析】哈夫曼编码的基本思想是对发生概率最高的事件采用最短的位数来表示，故正确答案为C。
【知识点】指令操作码的优化
【例题】RISC采用重叠寄存器窗口技术，可以减少（ ）
A.绝大多数指令的执行时间 B.目标程序的指令条数
C.程序调用引起的访存次数 D.CPU访存的访问周期
隐藏答案
【答案】C
【解析】在CPU中设置大量工作寄存器并采用重叠寄存器窗口，可以减少访存，尽量让指令的操作在寄存器之间进行，以提高执行速度，缩短指令周期，所以答案应该为C。
10.（单选题）以下不属于RISC的基本原则的是（）。
∙A．确定指令系统时，尽量选择使用频度很高的那些指令
∙B．大大减少指令系统可采用的寻址方式的种类，一般不超过两种
∙C．让所有指令都在一个机器周期内完成
∙D．减少通用寄存器的个数，提高软件的利用率
【答案】D
【解析】RISC的基本原则：
①确定指令系统时，只选择使用频度很高的那些指令，在此基础上增加少量能有效支持操作系统和高级语言实现及其他功能的最有用的指令，让指令的条数大大减少，一般不超过100条。
②大大减少指令系统可采用的寻址方式的种类，一般不超过两种。
简化指令的格式，使之也限制在两种之内，并让全部指令都具有相同的长度。
③让所有指令都在一个机器周期内完成。
④扩大通用寄存器的个数，一般不少于32个寄存器，以尽可能减少访存操作，所有指令中只有存（STORE）、取（LOAD）指令才可访存，其他指令的操作一律都在寄存器间进行。
⑤为提高指令执行速度，大多数指令都采用硬联控制实现，少数指令采用微程序实现。
⑥通过精简指令和优化设计编译程序，以简单有效的方式来支持高级语言的实现。
选项D不属于RISC的基本原则，故正确答案为D。
【知识点】RISC指令系统
11.（单选题）为满足系统对存储器性能的要求，现在的计算机系统结构一般采用（）方法解决。
∙A．全部使用多体交叉存储器
∙B．尽量使用高速存储器
∙C．使用由不同存储器组成的存储器系统
∙D．尽量提高CPU的执行速度
【答案】C
【解析】该题考查考生对存储系统的基本要求的理解，单一工艺的存储器无法同时满足容量、速度和价格的要求，使用由不同存储器组成的存储器系统才能达到要求。
故正确选项为C。
【知识点】存储系统的基本要求
12.（单选题）地址信息传送错误引起的中断属于（）
∙A．程序性中断
∙B．外部中断
∙C．机器校验中断
∙D．输入/输出中断
【答案】C
【解析】该题考查考生对中断类型的理解。
地址信息传送过程中可以通过校验来检查地址传送是否正确，当数据传送错误时，应引起机器校验中断，所以正确答案应该为C。
【知识点】中断的分类
【例题】除数为０引起的中断属于（ ）
A.程序性中断 B.外部中断
C.机器校验中断 D.输入/输出中断
显示答案
【答案】A
【解析】程序除以0为软中断或程序中断，非CPU内的异常或外部的中断信号引起，所以答案应该为A。
【例题】以IBM370系统为例，中断一般可以分成机器校验中断、管理程序调用中断、程序性中断、输入输出中断、__________、__________几类。
隐藏答案
【答案】外部中断、重新启动中断
【解析】教材P103原文。
【例题】中断系统的软、硬件功能分配实质是______程序软件和______硬件的功能分配。
隐藏答案
【答案】中断处理、中断响应
【解析】教材P107原文。
只连接一对物理部件的总线称为专用总线。
如果N个部件用双向专用总线在所有可能路径都互连，则需N×（N-1）/2组总线。
【例题】总线按用法可分为______和______两类。
显示答案
【答案】专用、非专用
【解析】教材P109原文。
【例题】若有8个部件之间采用双向专用总线互连，则需要的专用总线组数是（ ）
A．8 B．16
C．28 D．256
隐藏答案
【答案】C
【解析】根据双向专用总线互连组数计算公式N×（N-1）/2，当N=8时，共28组。
所以答案应该为C。
13.（单选题）以下不属于集中控制方式的为（）
∙A．集中仲裁
∙B．集中式串行链接
∙C．集中式独立
∙D．集中式定时查询
【答案】A
【解析】该题考查考生对集中控制方式的理解。
集中控制方式可分为集中式串行链接、集中式定时查询和集中式独立，选项A与集中控制方式无关，所以正确答案应该为A。
【知识点】总线的控制方式
【例题】I／O处理机方式有__________方式和__________方式。
隐藏答案
【答案】通道、外围处理机
【解析】教材P115原文。
【例题】通道程序执行结束时引起的中断是（ ）
A.I／O中断 B.访管中断
C.程序性中断 D.外部中断
隐藏答案
【答案】A
【解析】教材P115原文。
14.（单选题）当CPU处理完通道程序执行结束后的I/O中断后，CPU转入（）运行
∙A．中断服务程序
∙B．通道服务程序
∙C．管态（运行I/O管理程序）
∙D．目态（运行目态程序）
【答案】C
【解析】该题考查通道处理的过程，当CPU处理完通道程序执行结束后的I/O中断后，CPU转入CPU转入管态运行，用以"登记或例外情况处理"。
所以C选项正确。
【知识点】通道处理机的工作原理
【例题】设有一字节多路通道，它有3个子通道：
"0"号、"1"号高速印字机各占一个子通道；"0"号打印机、"1"号打印机和"0"号光电输入机合用一个子通道。
假定数据传送期内高速印字机每隔25μs发一个字节请求，低速打印机每隔150μs发一个字节请求，光电输入机每隔800μs发一个字节请求，则这5台设备要求通道的流量为多少？
隐藏答案
【解答】
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15.（单选题）在字节多路通道执行时，通道的最大流量取决于（）
∙A．所接各设备中字节传送速率最小者
∙B．所接各设备中字节传送速率最大者
∙C．所接各设备中字节传送速率的总和
∙D．所接各设备中字节传送速率的乘积
【答案】C
【解析】该题考查考生对于通道流量的计算，在字节多路通道执行时，通道的最大流量取决于所接各设备中字节传送速率的总和，公式为
。
所以C选项正确。
【知识点】通道流量的设计
16．（单选题）因主存容量满足不了用户要求，系统结构提出了（）的概念。
∙A．主存
∙B．辅助存储器
∙C．虚拟存储器
∙D．相联存储器
【答案】C
【解析】该题考查考生对于虚拟存储器的知识，根据教材P126的描述，虚拟存储器是因主存容量满足不了要求而提出的。
故正确选项为C。
【知识点】存储体系的基本概念
【例题】系统存储体系的平均成本应取决于（ ）
A.主存的价格 B.Cache的价格
C.虚存的价格 D.存储系统的位价格
隐藏答案
【答案】D
【解析】由于存储体系是一个多级的存储结构，根据位价格的公式，
因此系统存储体系的平均成本应取决于存储系统的位价格。
【例题】虚拟存储器的管理方式有段式、_______________和________________。
隐藏答案
【答案】页式、段页式管理
【解析】虚拟存储器的管理方式有段式、页式和段页式管理，P129教材原文。
17.（单选题）页表基址寄存器中的页表基地址字段指向（）。
∙A．该道程序的页表在主存中的起始地址
∙B．该程序的段表在主存中的起始地址
∙C．该道程序在主存中的起始地址
∙D．该段在主存中的起始地址
【答案】A
【解析】该题考查考生对于页表基址寄存器和页表的理解，页表基址寄存器中的页表基地址字段指向该道程序的页表在主存中的起始地址，故A选项正确。
【知识点】虚存的管理方式
【例题】设有一道程序，有1至5共5页，执行时的页地址流（即执行时依次用到的程序页页号）为2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2，使用三种替换算法演示其访问及命中情况。
隐藏答案
【解答】
【例题】当处理机要用到的指令或数据不在主存时，会产生页面失效，这时需去辅存中将含该指令或数据的一页调入主存，将调入动作称为________________。
隐藏答案
【答案】页面替换
【解析】当处理机要用到的指令或数据不在主存时，会产生页面失效，这时需去辅存中将含该指令或数据的一页调入主存，将调入动作称为页面替换，P137教材原文。
18.（单选题）直接映像中主存的任意一块可映像装入到（）。
∙A．Cache的指定位置
∙B．Cache的指定组的任意位置
∙C．Cache的任意一块
∙D．Cache任意一组的指定位置
【答案】A
【解析】该题考查考生对于直接映射的知识，直接映像中不存在分组，主存的任意一块根据映射函数可映像装入到Cache的指定位置，故正确答案为A。
【知识点】地址的映像与变换
【例题】指令解释方式中，______和______任何时候都只有相邻两条指令在重叠解释的方式称为一次重叠。
隐藏答案
【答案】指令分析部件、指令执行部件
【解析】教材P170原文
19.（单选题）指令解释方式中，（）和（）任何时候都只有相邻两条指令在重叠解释的方式称为一次重叠。
∙A．指令分析部件、指令执行部件
∙B．指令取出部件、指令分析部件
∙C．指令执行部件、指令取出部件
∙D．指令取出部件、指令分析部件
【答案】A
【解析】该题考查考生对重叠解释方式的理解。
"一次重叠"是指指令分析部件和指令执行部件任何时候都只有相邻两条指令在重叠解释的方式。
所以A选项正确。
【知识点】重叠原理
多功能流水（静态和动态）：
同一流水线的各个段之间可以多种不同的连接方式，以实现不同的功能。
（3）从计算机所具有的数据表示，分为标量流水和向量流水。
（4）从流水线中各功能段之间是否有反馈回路，分为线形流水和非线性流水。
【例题】静态流水线是指（）
A.功能不能改变的流水线
B.各段之间的连接是固定不变的流水线
C.可同时执行多种功能的流水线
D.同时只能完成一种功能的多功能流水线
隐藏答案
【答案】D
【解析】静态流水线属于多功能流水线的一种，但是在某一段时间内各段只能按一种功能连接流水。
教材P179原文，故正确答案为D。
【例题】超标量处理机采用多指令流水线，每个Δt同时流出m条指令，称m为_______。
隐藏答案
【答案】超标量处理机的度
【解析】超标量处理机采用多指令流水线，每个Δt同时流出m条指令，称度为m
20.（单选题）超标量处理机与标量处理机的本质区别是（）
∙A．工作方式和工作原理不同
∙B．超标量处理机的效率比标量处理机更高
∙C．超标量处理机的吞吐率比标量处理机更大
∙D．超标量处理机配置多套功能部件、总线和指令译码电路
【答案】D
【解析】该题考查考生对于超标量处理机的理解，为了提高指令级的并行性，超标量处理机配置了比标量处理机更多套的功能部件、指令译码电路和总线。
故正确答案为D。
【知识点】标量流水机与超标量流水机
【例题】向量处理机是由向量数据表示的处理机，分___________和___________两类。
隐藏答案
【答案】向量流水线处理机、阵列处理机
【解析】教材P204原文
21.（单选题）向量流水处理机是以（）途径开发的
∙A．向量并行
∙B．时间重叠
∙C．标量并行
∙D．资源重复
【答案】B
【解析】该题考查考生对于向量流水处理机的理解，向量处理机是由向量数据表示的处理机，分向量流水线处理机和阵列处理机两类。
向量流水处理机是以时间重叠途径开发的，而阵列处理机是以资源重复途径开发。
所以正确选项为B。
【知识点】向量流水处理的基本概念
【例题】编号为0、1、2、…、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Cube0互连函数时，与第10号处理器相连的处理器的编号是（）
A．9 B．10
C．11 D．12
隐藏答案
【答案】C
【解析】该题考查考生对于立方体单级网络互连函数的掌握，用Cube0互连函数时，Cube0（1010）=1011，所以与第10号处理器相连的处理器编号是11，故正确选项为C。
22．（单选题）编号为0、1、2、…、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Cube2互连函数时，与第13号处理器相连的处理器的编号是（）
∙A．9
∙B．10
∙C．11
∙D．12
【答案】A
【解析】该题考查考生对于立方体单级网络互连函数的掌握，用Cubel互连函数时，Cube1（1101）=1001，所以与第13号处理器相连的处理器编号是9，故正确选项为A。
【知识点】立方体单级网络的互连函数
【例题】编号为0、1、2、…、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用PM2+1互连函数时，与第7号处理器相连的处理器的编号是（）
A．8 B．9
C．10 D．11
隐藏答案
【答案】B
【解析】该题考查考生对于PM2I单级网络互连函数的掌握，用PM2+1互连函数时，PM2+1（7）=（7+21）mod16，所以与第7号处理器相连的处理器编号是9，故正确选项为B。
23．（单选题）编号为0、1、2、…、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用PM2+2互连函数时，与第5号处理器相连的处理器的编号是（）
∙A．8
∙B．9
∙C．10
∙D．11
【答案】B
【解析】该题考查考生对于PM2I单级网络互连函数的掌握，用PM2+2互连函数时，PM2+2（5）=（5+2^2）mod16，所以与第5号处理器相连的处理器编号是9，故正确选项为B。
【知识点】PM2I单级网络的互连函数
【例题】____________是指有两台以上的处理机，共享I/O系统，机间经共享主存或高速通信网络通信，在统一操作系统控制下，协同求解大而复杂问题的计算机系统。
隐藏答案
【答案】多处理机
【解析】该题考查多处理机的概念。
24.（单选题）多处理机系统是（）
∙A．单指令流多数据流的系统
∙B．单指令流单数据流的系统
∙C．多指令流单数据流的系统
∙D．多指令流多数据流的系统
【答案】D
【解析】该题考查考生对多处理机系统概念的领会，多处理机系统是多指令流多数据流的系统。
所以正确选项应为D。
【知识点】多处理机的基本概念
25.（单选题）当各个处理机上活跃的进程只是较少或基本不共享集中的数据时，主存采用（）是有利的
∙A．高位交叉编址
∙B．顺序编址
∙C．低位交叉编址
∙D．散列编址
【答案】A
【解析】该题考查多处理机的存储器组织，当各个处理机上活跃的进程是共享同一集中连续物理地址空间中的数据时，主存采用低位交叉编址是有利的；当它们只是较少或基本不共享集中的数据时，采用高位交叉编址较好；选项B，D与本题干无关，故正确选项是A。
【知识点】存储器的构成
26.（单选题）细粒度并行算法一般是指（）的并行。
∙A．向量或循环级的并行
∙B．较大的循环级并行
∙C．函数级的并行
∙D．子任务级的并行
【答案】A
【解析】该题考查对细、中、粗三种粒度并行算法的理解，选项D应为粗粒度并行算法的任务量，选项B应为中粒度并行算法的任务量，选项C根本就没有该任务级，选项A应为细粒度并行算法的任务量。
所以A选项正确。
【知识点】并行算法的分类
27.（单选题）冯诺依曼型计算机很难最大限度地发掘出计算的并行性，其本质原因是（）。
∙A．处理机的速度不够
∙B．存储器的效率不高
∙C．在程序计数器集中控制下，指令按顺序方式执行
∙D．指令不能够
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