计算机系统结构试题及答案—西安理工大学

第1章计算机系统结构的基本概念1.1 解释下列术语层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。

这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。

虚拟机：用软件实现的机器。

翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。

执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。

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。

计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。

Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。

程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。

包括时间局部性和空间局部性。

CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。

测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。

存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。

其基本点是指令驱动。

程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。

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。

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。

高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构卷子(课程代码02325)本卷子共3页，总分值l00分，考试时间l50分钟。

考生答题考前须知：1．本卷全部真题必须在答题卡上作答。

答在卷子上无效，卷子空白处和反面均可作草稿纸. 2．第一局部为选择题。

必须对应卷子上的题号使用2B铅笔将“答题卡〞的相应代码涂黑。

3．第二局部为非选择题。

必须注明大、小题号，使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。

4．合理安排答题空间，超出答题地域无效。

第一局部选择题一、单项选择题(本大题共10小题，每题1分，共10分)在每题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡〞的相应代码涂黑。

未涂、错涂或多涂均无分。

1．以软件为主完成的机器称为A．模型机器B．模拟机C．虚拟机器D．实际机器2．以下关于系列机软件兼容描述正确的选项是A．系列机软件必须保证向后兼容，力争向前兼容B．系列机软件必须保证向下兼容，力争向前兼容C．系列机软件必须保证向前兼容，力争向上兼容D．系列机软件必须保证向下兼容，力争向后兼容3．浮点数阶值采纳二进制p位、尾数基值位r m，则该浮点数的最大阶值为A．2p B．2p-1C．2p-1D．2p-1-14．为了使任何时候所需的信息都只用一个存储周期访问到，信息在主存中存放的地址要求是A．地址最低位为0 B．地址最高位为0C．该信息宽度的一半D．该信息宽度的整数倍5．存储器的最大频宽是指A．存储器瞬时访问的频宽B．存储器最大的传输速率C．存储器连续访问时的频宽D．存储器的实际传输速率6．总线操纵定时查询方法的操纵线的线数为A．┌log2N┐B．1+┌log2N ┐C．2+┌log2N┐D．3+┌log2N┐7. 存储层次构成的主要依据是A．CPU的速度B．主存器件C．程序设计言语D．程序的局部性8．相联存储器的访问依据是A．内容B．地址C．速度D．周期9．并行向量处理的互联网络是A．交换开关B．纵横交叉开关C．单总线D．多总线10．从指令和数据的多倍性来看，阵列机属于A．单指令流单数据流B．单指令流多数据流C．多指令流单数据流D．多指令流多数据流第二局部非选择题二、填空题(本大题共10小题，每题2分，共20分)请在答题卡上作答。

计算机系统结构试题模拟试卷（有答案）一、名词解释1.系统结构：是对计算机系统中各机器级之间界面的划分和定义，以及对各级界面上、下的功能进行分配。

2.SIMD：单指令流多数据流计算机系统。

3.资源共享4.Cache：高速缓冲存储器5.模拟:是对真实事物或者过程的虚拟二、选择1.Cache是介于CPU和( C )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。

A.寄存器B.DRAMC.主存D.硬盘2.并行性开发的途径为时间重叠、资源共享和( C )等。

A.时间并行B.资源分布C.资源重复D.时间并发3.冯•诺依曼型计算机的设计思想是( C )。

A.存储数据并按地址顺序执行B.存储程序并按地址逆序执行C.存储程序并按地址顺序执行D.存储程序并乱序执行4.在计算机系统的层次结构中，属于硬件级的是( D )。

A.应用语言级B.高级语言级C.汇编语言级D.机器语言级5.消除流水线性能瓶颈的方法：瓶颈段细分和( B )。

A.瓶颈段串联B.瓶颈段并联C.瓶颈段拆分D.瓶颈段流水三、简答1.试述现代计算机系统的多级层次结构。

2.试述RISC设计的基本原则和采用的技术。

3.试述全相联映像与直接映像的含义及区别。

直接映像: 指主存的一个字块只能映像到Cache的一个准确确定的字块中。

直接映象是一种最简单的地址映像方式，它的地址变换速度快，而且不涉及其他两种映像方式中的替换策略问题。

但是这种方式的块冲突概率较高，当称序往返访问两个相互冲突的块中的数据时，Cache的命中率将急剧下降，因为这时即使Cache中有其他空闲块，也因为固定的地址映像关系而无法应用。

全相联映像：指主存的一个字块可以映像到整个Cache的任何一个字块中。

这种方式只有当Cache中的块全部装满后才会出现块冲突，所以块冲突的概率低，可达到很高的Cache命中率；但实现很复杂。

当访问一个块中的数据时，块地址要与Cache块表中的所有地址标记进行比较已确定是否命中。

五、综合题1.某一线性流水线有4个子部件构成加法器, 每个部件延时均为△t.现有向量A=(a0, a1, …, a6), B=(b0, b1, …, b6), 欲求出其向量的加法, 即 ci =ai+bi, i=0,1,……6.(1) 试画出此流水线完成上述计算的时–空图, 并标明流水线输入和输出数据的变化情况;(2) 求出流水线的实际吞吐率和效率.吞吐率=7/(10△t)效率=7/102.某一线性静态多功能流水线有5个子部件, 即每个部件延时均为△t，其中1、2、3、5组成加法器，1、4、5组成乘法器；流水线输出可直接返回输入或存于锁存器中. 现有向量A=(a0, a1, …, a4), B=(b0, b1, …, b4), 欲求出其向量C=∑ai*bi, i=0,1,……4.(1) 试画出此流水线完成该计算的时–空图, 并标明流水线输入和输出数据的变化情况;(2) 求出流水线的实际吞吐率和效率.由于1，2，3，5组成加法器；1，4，5组成乘法器。

六、综合题2.实际吞吐率=7/(5△t+6△t)=7/11△t效率=（5*7△t）/5*11△t=7/11二地址指令操作码地址码地址码5条3位 3位 3位000 * * * * * *001 * * * * * *010 * * * * * *011 * * * * * *100 * * * * * *101 * * * * * *零地址是2*2*2*2*2*2=26=64条这样对于单地址指令可有110和111 这两个码作为扩展标志，因此每个扩展标志又可以扩展出址指令2*2*2*2=16条3位 3位 3位三地址指令为6条，即：000 * * * * * *001 * * * * * *010 * * * * * *011 * * * * * *100 * * * * * *101 * * * * * *即满足三地址指令为6条110 * * * * * *可以满足零地址指令为64条对于单地址指令的6位操作码中前三位只能为111，后三位可以随意，可以有2*2*2=8种情况，也就是最多可以有单指令地址8条。

第1章计算机系统结构的基本概念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。

现若需第i级的N条指令解释第i+1级的一条指令，而有一段第1级的程序需要运行Ks，问在第2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间？答:第2级上等效程序需运行：（N/M)*Ks。

第3级上等效程序需运行：（N/M）*(N/M)*Ks。

第4级上等效程序需运行：(N/M)*（N/M)＊(N/M)*Ks。

2、硬件和软件在什么意义上是等效的?在什么意义上又是不等效的？试举例说明。

答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成.只是反映在速度、价格、实现的难易程度上这两者不同。

3、试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。

答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同,但又相互影响。

（1）计算机的系统结构相同，但可采用不同的组成。

如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器。

从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相同，均是由中央处理机/主存，通道、设备控制器，外设4级构成。

其中，中央处理机都有相同的机器指令和汇编指令系统,只是指令的分析、执行在低档机上采用顺序进行,在高档机上采用重叠、流水或其它并行处理方式。

（2）相同的组成可有多种不同的实现。

如主存器件可用双极型的，也可用MOS型的;可用VLSI单片，也可用多片小规模集成电路组搭。

(3）计算机的系统结构不同,会使采用的组成技术不同,反之组成也会影响结构。

如为实现A:=B+CD:=E*F，可采用面向寄存器的系统结构,也可采用面向主存的三地址寻址方式的系统结构。

要提高运行速度，可让相加与相乘并行，为此这两种结构在组成上都要求设置独立的加法器和乘法器.但对面向寄存器的系统结构还要求寄存器能同时被访问,而对面向主存的三地址寻址方式的系统结构并无此要求，倒是要求能同时形成多个访存操作数地址和能同时访存.又如微程序控制是组成影响结构的典型。

计算机系统结构课后习题答案《计算机系统结构》习题解答⽬录第⼀章(P33)1.7-1.9（透明性概念），1.12-1.18（Amdahl定律），1.19、1.21、1.24（CPI/MIPS）第⼆章(P124)2.3、2.5、2.6（浮点数性能），2.13、2.15（指令编码）第三章(P202)3.3（存储层次性能），3.5（并⾏主存系统），3.15-3.15加1题（堆栈模拟），3.19中(3)(4)(6)(8)问（地址映象/替换算法--实存状况图）第四章(P250)4.5（中断屏蔽字表/中断过程⽰意图），4.8（通道流量计算/通道时间图）第五章(P343)5.9（流⽔线性能/时空图），5.15（2种调度算法）第六章(P391)6.6（向量流⽔时间计算），6.10（Amdahl定律/MFLOPS）第七章(P446)7.3、7.29（互连函数计算），7.6-7.14（互连⽹性质），7.4、7.5、7.26（多级⽹寻径算法），7.27（寻径/选播算法）第⼋章(P498)8.12（SISD/SIMD算法）第九章(P562)9.18（SISD/多功能部件/SIMD/MIMD算法）(注：每章可选1-2个主要知识点，每个知识点可只选1题。

有下划线者为推荐的主要知识点。

)第⼀章(P33)1.7(1)从指定⾓度来看，不必要了解的知识称为透明性概念。

(2)见下表，“√”为透明性概念，“P ”表⽰相关课⽂页数。

1.8见下表，“√”为透明性概念，“P ”表⽰相关课⽂页数。

1.9见下表，“√”表⽰都透明，“应”表⽰仅对应⽤程序员透明，“×”表⽰都不透明。

1.12 已知Se=20 , 求作Fe-Sn 关系曲线。

将Se 代⼊Amdahl 定律得e1911-=1.13 上式中令Sn=2，解出Fe=10/19≈0.5261.14 上式中令Sn=10，解出Fe=18/19≈0.9471.15 已知两种⽅法可使性能得到相同的提⾼，问哪⼀种⽅法更好。

2022年西安理工大学计算机应用技术专业《计算机网络》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、路由器的路由选择部分，包括了（）。

A.路由选择处理器B.路由选择协议C.路由表D.以上都是2、可以动态为主机配置lP地址的协议是（）。

A.ARPB.RARPC.DHCPD.NAT3、调制解调技术主要使用在（）通信方式中。

A.模拟信道传输数字数据B.模拟信道传输模拟数据C.数字信道传输数字数据D.数字信道传输模拟数据4、一个传输数字信号的模拟信道的信号功率是0.62W，噪声功率是0.02W，频率范围为3.5~3.9MHz，该信道的最高数据传输速率是（）。

A.1Mbit/sB.2Mbit/sC.4Mbit/sD.8Mbit/s5、有一个调制解调器，它的调制星形图如图所示。

当它传输的波特率达到2400Baud时，实际传输的比特率为（）A. 2400bit/sB. 4800bit/sC. 9600bit/sD. 19200bit/s6、在使用以太网交换机的局域网中，以下表述哪个是正确的（）。

A.局域网只包含一个冲突域B.交换机的多个端口可以并行传输C.交换机可以隔离广播域D.交换机根据LLC目的地址转发7、（）不是对网络模型进行分层的目标。

A.提供标准语言B.定义功能执行的方法C.定义标准界面D.增加功能之间的独立性8、TCP/IP模型中的网络接口层对应OSI参考模型的（）。

I.物理层Ⅱ.数据链路层Ⅲ.网络层Ⅳ.传输层A. I、IIB. II、III.C. I、ⅢD.Ⅱ、Ⅳ9、下列选项中，不属于网络体系结构所描述的内容是（）。

A.网络的层次B.每一层使用的协议C.协议的内部实现细节D.每一层必须完成的功能10、从协议分析的角度，www服务的第一步操作是www浏览器完成对wwW服务器的（）。

A.地址解析B.域名解析C.传输连接建立D.会话连接建立11、电子邮件经过MIME扩展后，可以将非ASCII码内容表示成ASCII码内容，其中base64的编码方式是（）。

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。

2022年西安理工大学计算机网络技术专业《计算机网络》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、以下说法错误的是（）。

I..广播式网络一般只包含3层，即物理层、数据链路层和网络层II.Intermet的核心协议是TCP/IPIII.在lnternet中，网络层的服务访问点是端口号A. I、II、IIIB. IIIC. I、ⅢD. I、II2、计算机网络的基本分类方法主要有两种：一种是根据网络所使用的传输技术；另一种是根据（）。

A.网络协议B.网络操作系统类型C.覆盖范围与规模D.网络服务器类型与规模3、BGP报文封装在（）中传送。

A.以太帧B.IP数据报C.UDP报文D.TCP报文4、下列哪一项不属于路由选择协议的功能？（）A.获取网络拓扑结构的信息B.选择到达每个目的网络的最优路径C.构建路由表D.发现下一跳的物理地址5、对于使用交换机连接起来的10Mbit/s的共享式以太网，若有10个用户，则每个用户能够占有的带宽为（）。

A.1 Mbit/sB.2Mbit/sC.10Mbit/sD.100Mbit/s6、对于无序接收的滑动窗口协议，若序号位数为n，则发送窗口最大尺寸为（）A.2n -1B.2nC.2n-1D.2n-17、若甲向乙发起一个TCP连接，最大段长MSS-1KB，RTT-5ms，乙开辟的接收缓存为64KB，则甲从连接建立成功至发送窗口达到32KB，需经过的时间至少是（）。

A.25msB.30msC.160msD.165ms8、假设某应用程序每秒产生一个60B的数据块，每个数据块被封装在一个TCP报文中，然后再封装到一个IP数据报中，那么最后每个数据报所含有的应用数据所占的百分比是（）（注意：TCP报文和IP数据报的首部没有附加字段）。

A.20%B.40%C.60%D.80%9、假设拥塞窗口为20KB，接收窗口为30KB，TCP能够发送的最大字节数是（）。

A.30KBB.20KBC.50KBD.10KB10、（）一定可以将其管辖的主机名转换为该主机的IP地址。