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一填空题（每空1分，共30分）1、系列机是指具有相同的体系结构，但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
2、存储程序计算机结构上的主要特点之一是以运算器为中心。
3、从计算机系统结构的多级层次结构可知，通常情况下，第1、2、3级用解释方法实现，第4或更高级用翻译方法实现。
4、对于最常见的事件，通常赋予它优先的处理权和资源使用权，这是计算机体系结构设计中的大概率事件优先原则。
5、容量为64块的Cache采用组相联方式映像，字块大小为128字节，每4块为一组，若主存容量为4096块，且以字编址，那么主存地址为 19 位，主存区号为 6 位。
6、可改进比例的值总是小于等于1 。
7、一般有两种策略来保存寄存器的内容,即：调用者保存和被调用者保存。
8、DLX指令集提供了立即数寻址、寄存器寻址、偏移寻址和寄存器间接寻址4种寻址方式。
9、对某流水线处理器测试时发现其存在结构冲突，通常可采用资源重复和流水化功能单元方法解决该问题。
10、编译器通过重新组织代码顺序消除暂停的技术被称为指令调度。
11、按照流水的级别可以把流水线分为部件级流水线、处理机级流水线和处理机间流水线。
12、为解决流水线使用非流水数据通路的寄存器引起冲突，在流水线设计中采用寄存器文件技术解决该问题。
13、Cache的替换算法常见的有 FIFO 、LRU 和随机法。
14、改进Cache性能的方法主要有降低失效率、减少失效开销和减少Cache命中时间。
15、减少流水线处理分支暂停时钟周期数的途径包括尽早判断分支转移是否成功和尽早计算出分支成功转移的PC值。
二、选择题（1—15题，每题1分，共15分）1、下面的指令中， A 不属于RISC处理器指令集。
Ａ.ADD R4,[1000] Ｂ.LD R3,(R4) Ｃ.SUB R4,R3 Ｄ.SD 0(R3),R42. 在其它部件性能保持不变的情况下，对CPU性能的不断改进并没有获得期望的结果，这主要是受到了 A 的影响。
2015年10月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构试卷(课程代码02325)本试卷共3页，满分l00分，考试时间l50分钟。
考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸. 2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。
3．第二部分为非选择题。
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，超出答题区域无效。
第一部分选择题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小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．在计算机系统按功能划分的多级层次结构中，机器级由高到低，相对层次正确的顺序是A．微程序机器语言机器——传统机器语言机器——高级语言机器B．操作系统机器——汇编语言机器——高级语言机器C．应用语言机器——高级语言机器一一汇编语言机器D．传统机器语言机器——操作系统机器——汇编语言机器2．用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为A．编译B．仿真C．翻译D．模拟3．根据操作数据或信息存放的位置，下列不属于计算机面向的寻址方式是A．面向主存B．面向寄存器C．面向堆栈D．面向控存4．浮点数系统使用的阶基r p=2，阶值位数P=2，尾数基值r m=10，以r m为基的尾数位数m ’=1，在非负阶正尾数、规格化情况下的最小尾数值为A．0．5 B．0．1 C．0．01 D．0．055．IBM370系统将中断的类型分为A．3类B．4类C．5类D．6类6．下列属于总线标准的是A．电气B．速率C．流量D．吞吐率7. 为了解决主存的容量满足不了要求，采用的技术是A．寄存器B．虚拟存储器C．高速缓存D．控制存储器8．标量流水处理机的性能指标主要有A．吞吐率、加速比、时间延迟B．吞吐率、效率、时间延迟C．吞吐率、加速比、效率D．加速比、效率、时间延迟9．编号为0，1，…，15的16个处理器，用单级互连网络互连，当用shuffle互连函数时，第9号处理器连至的处理器号数是A．3 B．5 C．6 D．910．多处理机属于A．SISD系统B．SIMD系统C．MISD系统D．MIMD系统第二部分非选择题二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)请在答题卡上作答。
计算机组成原理试题库集及答案计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，它涵盖了计算机硬件的基本组成和工作原理。
以下是一套计算机组成原理的试题库及答案，供学习和教学参考。
一、选择题1. 在计算机系统中，CPU的主要功能是（）。
A. 数据存储B. 数据处理C. 数据输入D. 数据输出答案：B2. 下列哪个部件不属于冯·诺依曼计算机体系结构的主要组成部分？A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 打印机答案：D3. 在计算机中，字长是指（）。
A. 存储器的容量B. CPU一次能处理的数据的位数C. 存储器地址的数量D. CPU的时钟频率答案：B二、填空题1. 计算机的存储系统通常由______和______组成。
答案：主存；辅存2. 在指令执行过程中，CPU首先从______中取出指令，然后进行______。
答案：存储器；指令译码三、简答题1. 简述指令周期的主要阶段。
答案：指令周期主要包括取值阶段、译码阶段、执行阶段和写回阶段。
在取值阶段，CPU从存储器中取出指令；在译码阶段，CPU对指令进行解析，确定需要执行的操作；在执行阶段，CPU执行指令中指定的操作；在写回阶段，将操作结果写回寄存器或存储器。
2. 解释什么是流水线技术，并简述其优点。
答案：流水线技术是一种将指令执行过程分解为多个阶段，并且让多个指令在不同阶段同时进行的技术。
其优点包括提高CPU的利用率，减少CPU空闲时间，从而提高计算机系统的处理速度和效率。
四、计算题1. 假设一个计算机系统有32位字长，存储器地址空间为4GB，请计算该系统最多可以有多少条指令？答案：首先，4GB的存储空间等于\(2^{32}\)字节。
由于该系统字长为32位，即4字节，所以最多可以存储的指令数为\(\frac{2^{32}}{4}\)，即\(2^{30}\)条指令。
五、论述题1. 论述计算机硬件的主要组成部分及其功能。
答案：计算机硬件主要由以下几部分组成：中央处理器（CPU），负责执行程序指令和处理数据；存储器，包括主存和辅存，用于存储程序和数据；输入设备，如键盘、鼠标等，用于向计算机输入信息；输出设备，如显示器、打印机等，用于展示计算结果或打印文档；总线，用于连接各个硬件部件，实现数据传输；以及其他辅助设备，如电源、散热系统等，保证计算机系统的正常运行。
计算机试题简答题及答案大全计算机科学与技术领域的发展与日俱增，对于相关知识的掌握要求也越来越高。
作为计算机学习者，我们不能仅仅停留在理论知识的掌握上，还需要通过实际操作来加深对计算机的理解。
在学习的过程中，试题是一种非常重要的学习资源，通过解答试题可以帮助我们巩固知识，提高应用能力。
本文将为大家提供一些计算机试题的简答题及答案大全，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是计算机的硬件和软件？答：计算机的硬件是指计算机中可以看到和摸得到的实体部分，包括主机、显示器、键盘、鼠标等。
软件是指计算机中的程序和数据，包括操作系统、应用程序等。
2. 什么是计算机的输入设备和输出设备？答：计算机的输入设备用于向计算机输入数据和指令，例如键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备用于将计算机处理后的结果显示或输出出来，例如显示器、打印机、投影仪等。
3. 什么是计算机的存储器？答：计算机的存储器是计算机的核心部件之一，用于存储数据和程序。
主要包括内存和外存两部分，内存用于临时存储数据和程序，外存用于长期存储数据和程序。
4. 什么是计算机网络？答：计算机网络是指将多台计算机互联起来，实现资源共享和信息传输的系统。
常见的计算机网络包括局域网、广域网和互联网等。
5. 什么是操作系统？答：操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理和控制计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供接口和服务。
6. 什么是数据库？答：数据库是指存储和管理大量有组织的数据的系统，可以提供高效的数据访问和管理功能。
常见的数据库软件有Oracle、MySQL等。
7. 什么是编程语言？答：编程语言是用于编写计算机程序的语言，是计算机和程序员之间进行交流的工具。
常见的编程语言包括C、Java、Python等。
8. 什么是算法？答：算法是指解决问题的步骤和方法，是计算机程序的核心部分。
好的算法可以提高程序的效率和质量。
9. 什么是数据结构？答：数据结构是组织和存储数据的方式，包括数组、链表、栈、队列等。
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。
1.4 测试题及参考答案（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，请把你认为是正确答案的题号，填入题后的（）内，多选不给分）1、计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级间相对顺序正确的应当是（）。
①汇编语言机器级——操作系统机器级——高级语言机器级②微程序机器级——传统机器语言机器级——汇编语言机器级③传统机器语言机器级——高级语言机器级——汇编语言机器级④汇编语言机器级——应用语言机器级——高级语言机器级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。
①编译程序解释②汇编程序解释③编译程序翻译④汇编程序翻译3、直接执行微指令的是（）。
①汇编程序②编译程序③硬件④微指令程序4、对系统程序员不透明的应当是（）。
①Cache存贮器②系列机各档不同的数据通路宽度③指令缓冲寄存器④虚拟存贮器5、对应用程序员不透明的应当是（）。
①先行进位链②乘法器③指令缓冲器④条件码寄存器6、对机器语言程序员透明的是（）。
①中断字②主存地址寄存器③通用寄存器④条件码7、计算机系统结构不包括（）。
①主存速度②机器工作状态③信息保护④数据表示8、对计算机系统结构透明的是（）。
①字符行运算指令②是否使用通道型I/O处理机③虚拟存贮器④VLSI技术9、对汇编程序语言透明的是（）。
①I/O方式中的DMA访问方式②浮点数据表示③访问方式保护④程序性中断10、属计算机系统结构考虑的是（）。
①主存采用MOS还是TTL②主存采用多体交叉还是单体③主存容量和编址方式④主存频宽的确定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（）。
①计算机软件所要完成的功能②计算机硬件的全部组成③编程要用到的硬件组织④计算机各部件的硬件实现12、计算组成设计不考虑（）。
①专用部件设置②功能部件的集成度③控制机构的组成④缓冲技术13、在多用户机器上，应用程序员不能使用的指令是（）。
①“执行”指令②“访管”指令③“启动I/O”指令④“测试与置定”指令14、以下说法中，不正确的是（）。
一．名词解释2:1Cache经验规则：大小为N的直接印象Cache的失效率约等于大小为N/2的两路组相联Cache的失效率。
通道处理机：通道的专用处理机，来专门负责整个计算机体系的输入/输出工作。
通道处理机只能执行有限的一组输入/输出指令。
透明性：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。
向量处理机：设置了向量数据表示和相应的向量指令的流水线处理机称为向量处理机。
虚拟Cache：直接用虚拟地址进行访问的Cache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。
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。
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。
计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析一、选择题1. 下面哪个不是计算机中的主要硬件组成部分？A. 中央处理器B. 内存C. 硬盘D. 显卡答案：D解析：显卡是计算机中的辅助硬件组成部分，用于处理图形输出。
而中央处理器、内存和硬盘是计算机的三大核心硬件组成部分。
2. 下面哪个不是计算机存储器的一种？A. 随机存取存储器（RAM）B. 只读存储器（ROM）C. 磁盘存储器D. 闪存存储器答案：C解析：磁盘存储器属于外部存储器，不属于计算机存储器的范畴。
计算机存储器主要包括RAM、ROM和闪存存储器。
3. 下面哪个不属于计算机指令的基本格式？A. 操作码+操作数B. 地址码+操作码C. 操作数+寄存器D. 机器码答案：B解析：计算机指令的基本格式通常为操作码+操作数。
其中操作码表示要执行的操作，操作数则是操作的对象。
地址码+操作码不符合常见的指令格式。
4. 下面哪个不属于计算机中的主要总线？A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 系统总线答案：D解析：系统总线并非计算机中的主要总线，而是由数据总线、地址总线和控制总线组成的总线系统。
5. 下面哪个不是计算机系统中的输入设备？A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 扫描仪答案：C解析：打印机是计算机系统中的输出设备，而键盘、鼠标和扫描仪属于输入设备。
二、填空题1. 操作系统负责管理计算机的资源，同时提供给用户一个__________的工作环境。
答案：友好2. 在计算机中，字长是指CPU一次能处理的二进制数据的位数，它也是计算机的__________。
答案：基本数据类型3. 计算机内存中保存的数据在计算机断电后会丢失，因此又称为__________。
答案：易失性存储器4. ALU（算术逻辑单元）是计算机中负责执行__________运算的部件。
答案：算术和逻辑5. 程序计数器是CPU中的一个寄存器，用来存储下一条指令的__________。
计算机系统结构考试试题
1. 简答题
a. 请简要阐述计算机系统结构的定义及其重要性。
b. 解释什么是指令集体系结构（ISA），并举例说明不同的ISA 类型。
c. 论述冯·诺伊曼体系结构的特点以及对计算机发展的影响。
2. 计算题
a. 给定一个16位的寄存器，寄存器中保存的数值为56902，将其转换为二进制和八进制表示。
b. 设计一个具有4位地址总线和8位数据总线的存储系统，假设寻址方式为直接地址寻址，计算其寻址范围。
c. 若一个指令的操作码占8位，寄存器地址占3位，立即数占5位，计算其最大可表示的指令数量。
3. 综合题
请设计一个简单的微处理器，包括寄存器组、ALU和控制器。
然后给出一个简单的汇编语言程序，要求能够将两个寄存器中的数值相加并存储到第三个寄存器中。
4. 分析题
请分析Intel x86和ARM架构在计算机系统结构上的异同点，并
讨论其适用领域及性能表现。
5. 论述题
论述存储层次结构在计算机系统中的重要性，并详细说明主存、
缓存和辅存的功能和特点。
同时分析存储层次结构对计算机系统性能
的影响。
在考试中，学生需要结合所学知识，对以上试题进行回答和解答。
对于计算题部分，需要给出详细的计算过程和结果。
对于综合题和分
析题部分，需要清晰地阐述思路和实现方案。
最终的目的是检验学生
对计算机系统结构理论和实践的掌握程度，以及对计算机体系结构相
关概念的理解和应用能力。
希望学生能够在考试中发挥所长，充分展示自己的学习成果和能力。
祝各位同学取得优异的成绩！。
计算机体系结构试题库简答题（100题）1．简述CISC结构计算机的缺点。
答：在CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。
据统计，有20％的指令使用频率最大，占运行时间的80％。
也就是说，有80％的指令在20％的运行时间内才会用到。
CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机体系结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。
CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。
CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。
在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机体系结构技术（如流水技术）来提高系统的性能。
2．RISC结构计算机的设计原则。
答：A.选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令；B.每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成；C.所有指令长度均相同；D.只有load和store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行；E.以简单有效的方式支持高级语言。
3．影响现代微处理器主频提升的主要原因由哪些答：线延迟、功耗。
4．指令集格式设计时，有哪三种设计方法答：固定长度编码、可变长编和混合编码）三种设计方法。
5．简述存储程序计算机（冯·诺依曼结构）的特点。
答：（1）机器以运算器为中心。
（2）采用存储程序原理。
（3）存储器是按地址访问的、线性编址的空间。
（4）控制流由指令流产生。
（5）指令由操作码和地址码组成。
（6）数据以二进制编码表示，采用二进制运算。
6．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答：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。
7．简述程序翻译技术的特点。
答：翻译技术是先把N+1级程序全部变换成N级程序后，再去执行新产生的N级程序，在执行过程中N+1级程序不再被访问。
8．简述程序解释技术的特点。
答：解释技术是每当一条N+1级指令被译码后，就直接去执行一串等效的N级指令，然后再去取下一条N+1级的指令，依此重复进行。
9．经典体系结构的定义是什么计算机体系结构是机器级程序员所看到的计算机的属性，即概念性结构与功能特性。
10．“线延迟墙”指的是什么随着集成电路工艺的进步，芯片内晶体管大小不断变小，其逻辑门延迟也随之减小，而走线延迟所占的比重也随之越来越大，导致电路频率不能随着工艺的减小而线性减小。
11．Moore定律阐述的是什么微处理器晶体管数目每18个月翻一倍。
它揭示了集成电路工艺发展的规律。
12．解释响应时间和吞吐率的差别。
响应时间也称执行时间，是指从事件开始到结束之间的时间。
吞吐率(Throughput)指在单位时间内所能完成的工作量（任务）。
用户以响应时间为标准，多道程序系统以吞吐率为标准。
13．简述程序的时间局部性原理的含义。
程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚；这种簇聚包括指令和数据两部分。
程序局部性包括：程序的时间局部性：程序即将用到的信息很可能就是目前正在使用的信息。
14．简述程序的空间局部性原理的含义。
程序在执行时所访问地址的分布不是随机的，而是相对地簇聚；这种簇聚包括指令和数据两部分。
程序局部性包括：程序的空间局部性：程序即将用到的信息很可能与目前正在使用的信息在空间上相邻或者临近。
15．在指令集结构设计中，应该考虑哪些主要问题，这些问题有哪些主要的设计选择答：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。
16．程序控制指令有什么功能答：具有测试、分析、判断能力，控制程序的运行顺序和方向。
17．程序控制指令主要包括哪些指令答：有转移指令、循环控制、子程序、过程调用等。
18．请简述指令集结构设计中寻址方式设计的一般方法。
答：在寻址方式设计时，首先对一些典型的基准程序进行分析，统计基准程序中使用各种寻址方式的频率，然后根据所要设计的计算机系统所面向的应用领域，确定选择哪些使用频率高的寻址方式予以支持。
对于一些特殊的寻址方式（如偏移寻址等），偏移量的确定也必须应用同样的方法加以确定。
19．表示寻址方式的主要方法有哪些答：表示寻址方式有两种常用的方法：一种是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；另一种是为每个操作数设置一个地址描述苻，由该地址描述抚表示相应操作数的寻址方式。
20．简述表示寻址方式的两种方法的优缺点。
答：将寻址方式编于操作码中的方式译码快，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。
为每个操作数设置一个地址描述苻的方式译码较慢，但操作码和寻址独立，易于指令扩展。
21．简述流水线的特点。
（1）流水过程由多个相联系的子过程组成。
（2）每个子过程由专用的功能段实现。
（3）各个功能段所需时间尽量相等。
（4）流水线有“通过时间”（第一个任务流出结果所需的时间）。
在此之后流水过程才进入稳定工作状态，一拍流出一个结果。
（5）流水技术适合于大量重复的时序过程，只有输入端连续提供任务，流水线效率才可充分发挥。
22．在流水线中解决数据相关的技术有哪些答：(1)定向技术；(2)暂停技术；(3)采用编译器调度。
23．DLX流水线分为哪几个功能段答：取指、译码、执行、访存、写回五个操作功能段。
24．在基本DLX流水线基础上，避免控制相关的方法有哪些答：(1)改进硬件功能，把分支目标地址和条件的计算移到译码段进行；(2)采用预测分支失败机制(3)采用延迟分支机制。
25．评述解决数据相关的技术在DLX流水线的应用。
答：在DLX中，由于ALU和数据存储器都要接受操作数，设置从寄存器文件EX/MEM和MEM/WB 到这两个单元输入的定向路径，还有DLX的零监测单元在EX周期完成分支条件检测操作，也设置到该单元的定向路径，减少了数据相关带来的暂停；但并不是所有数据相关带来的暂停都可通过定向技术来消除，采用暂停技术，设置一个“流水线互锁”的功能部件，一旦流水线互锁检测到数据相关，流水线暂停执行发生数据相关指令后续的所有指令，直到该数据相关解决为止。
利用编译器技术，重新组织代码顺序也可消除数据相关带来的必然暂停。
26．在存储器层次结构设计中，论述首先要解决的四个问题及其含义。
答：A、块的放置策略：块如何放置在存储器层次中B、块的替换策略：一次失效时，如何替换一个块C、块的标识策略：一个块在存储器层次中如何找到它D、写的策略：写的时候将会发生什么27．降低Cache命中时间的措施有哪些答：容量小、结构简单的Cache；将写操作流水化以加快写命中28．降低Cache失效率的措施有哪些答：A、增加Cache块大小B、提高相联度C、采用Victim CacheD、采用伪相联Cache(列相联)E、采用硬件预取技术F、由编译器控制的预取G、编译器优化29．降低Cache失效损失的措施有哪些答：A、读失效优先于写；B、采用子块放置策略；C、早期启动和关键字优先；D、在Cache失效时，利用非阻塞Cache减少暂停；E、采用二级Cache。
5、在单机系统中保持Cache一致性的措施有哪些答：采用写穿透策略和写回策略可以在单机系统中保持Cache一致性。
30．全相联和直接映象相比，各有何优缺点答：全相联映象的特点：利用率最高，冲突概率最低，实现最复杂。
直接映象的特点：利用率最低，冲突概率最高，实现最简单。
31．简述“Cache-主存”层次和“主存－辅存”层次的区别。
32．根据下图中的编号，说明虚拟地址如何经过TLB转换成物理地址。
页帧地址页偏移量34位物理地址答：首先以CPU给出的地址中的高30位为虚拟也好，将其和TLB中的32个页表项的Tag 相比较，同时检查访问的合法性（由TLB中页表项的高5位确定）。
如果某一页表项的Tag预虚拟也好相同，且访问合法，那么由32:1多路选择器读出该页表项的低21位，这21位就是所访问页的真实物理地址的高21位，最后将其和页偏移量合并成34位物理地址。
33．虚拟存储器中，为帮助操作系统保护进程不被其他进程破坏，简要说明计算机硬件要完成哪三项工作答：主要完成如下三项工作：提供至少两种模式，用于区分正在运行的进程是用户进程还是操作系统进程。
有时称后者为内核（kernel）进程、超级用户（supervisor）进程或管理（executive）进程。
使CPU状态的一部分成为用户进程可读但不可写的。
这包括基地址/上界地址寄存器、用户/管理模式位和异常许可/禁止位。
用户进程无权修改这些状态，因为如果用户进程能改变地址范围检查、赋给自己管理特权或禁止异常出现，操作系统就无法控制它们了。
提供一种机制，使得CPU能从用户模式进入管理模式和从管理模式进入用户模式。
前一种模式变换一般是通过系统调用（system call）来完成。
系统调用由一条特殊指令实现，该指令将控制权传送到管理程序空间中一个特定位置。
系统调用点处的PC值会被保存起来，CPU状态将被置为管理模式。
调用结束后返回用户模式很像从子程序返回，它将恢复原先的用户/管理模式。
34．根据下图，说明分离处理总线工作过程。
地址地址1 地址2 地址3数据数据0 数据1等待等待1 完成1答：首先某一设备发出读请求，并将地址1提交给总线之后，不再占用总线，这时其它总线主设备也可发出读请求，并将地址信号提交给总线（地址2、地址3）。
总线根据所接受的地址进行存储器访问，读出数据，将数据信息放在地址总线上。
第一个总线主设备法出第之后，不断“侦听”总线，如果总线上不是其所请求读出的数据，那么该总线主设备必须等待（等待1），只有当总线上出现了该总线主设备所请求读出的数据后（数据1），那么该总线主设备取回数据，完成总线访问（完成1）。
由此可以看出，在有多个主设备时，总线就可以通过数据打包来提高总线带宽，这样可以不必在整个传输过程中都占有总线，这种技术叫做“分离处理(split transaction)”或者“流水处理”或者“包开关总线”等。
