东师大学计算机系统结构18秋在线作业1-1答案

东北师范大学东师计算机系统结构秋在线作业1一、单选题（共15 道试题，共45 分。

）1. 虚拟存储器地址映象方式选择时应考虑()。

A. 页面命中率高B. 便于主存管理C. 实页冲突概率高D. 实存页面争用率低对的答案：2. 在提高CPU性能的问题上，从系统结构角度，可以()。

A. 提高时钟频率B. 减少程序指令条数C. 减少每条指令的时钟周期数D. 减少程序指令条数和减少每条指令的时钟周期数对的答案：3. 程序控制传送方式的重要特点是()。

A. 对CPU运用率高B. 有助于外设的速度提高C. 接口电路较简朴D. 有助于解放CPU对的答案：4. 多解决机的各自独立型操作系统()。

A. 适合于紧耦合多解决机B. 规定管理程序不必是可再入的C. 工作负荷较平衡D. 有较高的可靠性对的答案：5. 在ILLIAC IV阵列解决机中，任意两个解决单元之间通信的最短距离是()。

A. 8B. 7C. 16D. 3对的答案：6. 非专用总线控制方式，可以用软件动态改变优先序的有()。

A. 串行链接B. 串行链接和定期查询C. 定期查询和独立请求D. 串行链接和独立请求对的答案：7. 对汇编语言程序员透明的是()。

A. I/O方式中的DMA访问方式B. 浮点运算C. 程序性中断D. 存取操作数对的答案：8. 多解决机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则()。

A. 可以并行执行B. 不也许并行C. 必须并行执行D. 任何情况均可互换串行对的答案：9. 在计算机系统设计中，比较好的方法是()。

A. 从下向上设计B. 从上向下设计C. 从两头向中间设计D. 从中间开始向上、向下设计对的答案：10. 尾数下溢解决中，硬件量最大最复杂的是()。

A. 截断法B. 舍入法C. 恒置“1”法D. 查表舍入法对的答案：11. 在IBM370系统中，中断响应优先级级别最低的中断类型是()。

A. I/O中断B. 外中断C. 重新启动中断D. 机器校验中断对的答案：12. 在具有加、乘法双功能的静态流水线中，功能切换时间是在()。

计算机系统结构作业参考答案一、1、试述现代计算机系统的多级层次结构。

计算机系统具有层次性，它由多级层次结构组成。

从功能上计算机系统可分为五个层次级别：第一级是微程序设计级。

这是一个硬件级，它由机器硬件直接执行微指令。

第二级是一般机器级，也称为机器语言级。

它由微程序解释机器指令系统.这一级是硬件级。

第三级是操作系统级，它由操作系统程序实现。

这些操作系统由机器指令和广义指令组成，这些广义指令是操作系统定义和解释的软件指令。

这一级也称混合级。

第四级是汇编语言级。

它给程序人员提供一种符号形式的语言，以减少程序编写的复杂性。

这一级由汇编程序支持执行。

第五级是高级语言级。

这是面向用户为编写应用程序而设置的。

这一级由各种高级语言编译程序支持。

2、试述RISC设计的基本原则和采用的技术。

答：一般原则：(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，大大减少指令条数，一般使之不超过100条；(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。

基本技术：(1)按RISC一般原则设计，即确定指令系统时，选最常用基本指令，附以少数对操作系统等支持最有用的指令，使指令精简。

编码规整，寻址方式种类减少到1、2种。

(2)逻辑实现用硬联和微程序相结合。

即大多数简单指令用硬联方式实现，功能复杂的指令用微程序实现。

(3)用重叠寄存器窗口。

即：为了减少访存，减化寻址方式和指令格式，简有效地支持高级语言中的过程调用，在RISC机器中设有大量寄存嚣，井让各过程的寄存器窗口部分重叠。

(4)用流水和延迟转移实现指令，即可让本条指令执行与下条指令预取在时间上重叠。

另外，将转移指令与其前面的一条指令对换位置，让成功转移总是在紧跟的指令执行之后发生，使预取指令不作废，节省一个机器周期。

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。

计算机体系结构课后答案【篇一：计算机体系结构习题(含答案)】1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值rm=16，阶码基值re=2。

对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。

（1）最大尾数（8）最小正数（2）最小正尾数（9）最大负数（3）最小尾数（10）最小负数（4）最大负尾数（11）浮点零（5）最大阶码（12）表数精度（6）最小阶码（13）表数效率（7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数范围正数不小于1038，且正、负数对称。

尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。

(1) 设计这种浮点数的格式(2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。

3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ，其中，p是浮点数的尾数长度。

(1) 选择合适的舍入方法。

(2) 确定警戒位位数。

(3) 计算在正数区的误差范围。

4．假设有a和b两种不同类型的处理机，a处理机中的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。

b处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到64条。

如果每执行一条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。

对于一个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在a处理机和b处理机中所占用的存储空间大小（包括指令和数据），从中得到什么启发？5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。

(1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。

6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字段的长度均为6位。

(单选题) 1: 程序员编程用的地址是()。

A: 物理地址B: 主存C: 逻辑地址D: 表态地址正确答案:(单选题) 2: 总线控制方式是()。

A: 选用多少条总线B: 取得总线的使用权C: 采用何种类型的总线D: 采用源控式与目控式正确答案:(单选题) 3: 设计扩展操作码主要依据于()。

A: 指令字长B: 指令中数的寻址C: 指令中操作数字段所占用的位数D: 指令使用频度的分布及操作码长种数正确答案:(单选题) 4: 在计算机系统设计时，为了提高系统性能，应当注意()。

A: 加快经常性使用指令的执行速度B: 要特别精心设计少量功能强大的指令C: 要减少在数量上占很小比例的指令的条数D: 要加快少量指令的速度正确答案:(单选题) 5: 程序控制传送方式的主要特点是()。

A: 对CPU利用率高B: 有利于外设的速度提高C: 接口电路较简单D: 有利于解放CPU正确答案:(单选题) 6: 指令优化编码方法，就编码的效率来讲，那种方法最好()。

A: 固定长度编码B: 扩展编码法C: huffman编码法D: ASCII码正确答案:(单选题) 7: 多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则()。

A: 可以并行执行B: 不可能并行C: 必须并行执行D: 任何情况均可交换串行正确答案:(单选题) 8: 最容易实现的替换算法()。

A: FIFOB: LRUC: OPTD: 堆栈法正确答案:(单选题) 9: 在流水机器中，全局性相关是指()。

A: 先读后写相关B: 先写后读相关正确答案:(单选题) 10: 并行主存系统不包括()。

A: 单体单字B: 单体多字C: 多体单字D: 多体多字正确答案:(单选题) 11: 机器数字长相同，用浮点表示比用定点数表示，数的范围要()。

A: 小B: 相同C: 大D: 可能大，也可能小正确答案:(单选题) 12: 在下列各项选择中，对于机器(汇编)语言程序员透明的是()。

(单选题) 1: 在下列物理文件中，（）将使文件顺序访问的速度最快。

A: 顺序文件B: 链接文件C: 索引文件D: 直接文件正确答案:(单选题) 2: 在分页存储管理系统中，从页号到物理块号的地址映射是通过（）实现的。

A: 段表B: 页表C: PCBD: JCB正确答案:(单选题) 3: 虚拟内存的容量只受（）的限制。

A: 物理内存的大小B: 磁盘空间的大小C: 数据存放的实际地址D: 计算机地址字长正确答案:(单选题) 4: 当前目录是/usr/meng，其下属文件prog/file.c的绝对路径名是（）。

A: /usr/meng/file.cB: /usr/file.cC: /prog/file.cD: /usr/meng/prog/file.c正确答案:(单选题) 5: 为了使系统中各部分资源得到均衡使用，就必须选择对资源需求不同的作业进行合理搭配。

这项工作是由（）完成的。

A: 作业调度B: 中级调度C: 进程调度D: 内存调度正确答案:(单选题) 6: 操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（）次数，从而提高资源的利用率。

A: 中断B: 访问C: 控制D: 依赖正确答案:(单选题) 7: 在树型目录结构中，用户对某文件的首次访问通常都采用（）。

A: 文件符号名B: 文件路径名C: 内存索引结点的指针D: 用户文件描述符正确答案:(单选题) 8: 下列关于顺序文件和链接文件的论述中正确的一条是（）。

A: 顺序文件适合于建立在顺序存储设备上，而不适合于建立在磁盘上。

B: 显式链接文件将分配给文件的下一个物理块的地址登记在该文件的前一个物理盘块中。

顺序文件必须采用连续分配方式，而链接文件和索引文件则可采用离散分配方式。

C: 在MS－DOS中采用的是隐式链接文件结构。

正确答案:(单选题) 9: 下列关于包过滤防火墙的描述中正确的一条是（）。

A: 包过滤防火墙能鉴别数据包IP源地址的真伪B: 包过滤防火墙能在OSI最高层上加密数据C: 通常情况下，包过滤防火墙不记录和报告入侵包的情况。

(单选题) 1: 排序趟数与序列的原始状态有关的排序方法是 () 排序法。

A: 直接插入B: 直接选择C: 冒泡D: 归并正确答案:(单选题) 2: 递归过程的实现需用到 ( )。

A: 线性表B: 链表C: 栈D: 队列正确答案:(单选题) 3: 折半查找要求结点 ()。

A: 无序、顺序存储B: 无序、链接存储C: 有序、顺序存储D: 有序、链接存储正确答案:(单选题) 4: 一个有向无环图的拓扑排序序列 () 是唯一的。

A: 一定B: 不一定C: 可能D: 三者均不对正确答案:(单选题) 5: 设有两个串s1和s2，求s2在s1中首次出现的位置的运算称为 ( )。

A: 求子串B: 求串长C: 联接D: 模式匹配正确答案:(单选题) 6: 下面关于串的叙述中，哪一个是不正确的? ( )A: 串是字符的有限序列B: 空串是由空格构成的串C: 模式匹配是串的一种重要运算D: 串既可以采用顺序存储，也可以采用链式存储正确答案:(单选题) 7: 设有n个结点的二叉排序树，对于成功的查找，最多的比较次数为()。

A: Ο( 1 )B: Ο(log2n)C: Ο(n)D: Ο(nlog2n)正确答案:(单选题) 8: 在排序方法中，从未排序序列中挑选记录，并将其依次放入已排序序列(初始时为空)的一端的方法，称为 ()。

A: 希尔排序B: 插入排序C: 归并排序D: 选择排序正确答案:(单选题) 9: 四个元素进入队列QU的顺序是U、V、X、Y，进行DeQueue(QU,x)操作后，队头元素是 ( )。

A: UB: VC: XD: Y正确答案:(单选题) 10: 一个有n个结点的图，连通分量的个数最多为 ()。

A: 0B: 1C: n-1D: n正确答案:(单选题) 11: 设根结点的层数为0，若高度为h的二叉树上只有度为0和度为2的结点，则此二叉树上所包含的结点数至少为 ( )。

A: h+1B: 2h-1C: 2hD: 2h+1正确答案:(单选题) 12: 在一个图中，所有顶点的度数之和等于图的边数的几倍 ()。

东北大学智慧树知到“计算机科学与技术”《计算机组成与系统结构》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.2.若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。

A、阶符与数符相同为规格化数B、阶符与数符相异为规格化数C、数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D、数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数3.设X=-0.1011，则[X]补为______。

A、1.1011B、1.01C、1.0101D、1.10014.在以DMA方式传送数据过程中，由于没有破坏______的内容，所以一旦数据传送完毕，主机可以立即返回原程序。

A、程序计数器B、程序计数器和寄存器C、指令寄存器D、非以上答案5.指令的寻址方式采用跳跃寻址方式时，可实现______。

A、堆栈寻址B、程序的条件转移C、程序的无条件转移D、程序的条件转移或无条件转移6.一个256K×8的存储器，其地址线和数据线总和为()。

A.16B.18C.26D.207.DRAM芯片地址线复用是为了减少芯片引出线的数目。

()A.正确B.错误8.由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用______来规定。

A、主存中读取一个指令字的最短时间B、主存中读取一个数据字的最长时间C、主存中写入一个数据字的平均时间D、主存中读取一个数据字的平均时间9.设寄存器内容为10000000，若它等于-1，则为______。

A、原码B、补码C、反码D、移码10.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是()。

A.每一条机器指令由一条微指令来执行B.每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行C.每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D.一条微指令由若干条机器指令组成11.目前的计算机，从原理上讲()。

A.指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放12.垂直型微指令采用较长的微程序结构去换取较短的微指令结构。

第一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。

note: 由题意可知：第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。

而现在第i 级有N条指令解释第i+1级的一条指令,那么,我们就可以用N/M来表示N/M 表示第i+1级需（N/M)条指令来完成第i级的计算量。

所以，当有一段第1级的程序需要运行Ks时，在第2级就需要(N/M）Ks，以此类推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。

但是实现的性能价格比，实现的难易程序不同。

在DOS操作系统时代，汉字系统是一个重要问题,早期的汉字系统的字库和处理程序都固化在汉卡(硬件）上,而随着CPU、硬盘、内存技术的不断发展,UCDOS把汉字系统的所有组成部份做成一个软件。

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。

(单选题) 1: C语言中用于结构化程序设计的三种基本结构是（）A: 顺序结构、选择结构、循环结构B: if、switch、breakC: for、while、do-whileD: if、for、continue正确答案:(单选题) 2: 有以下程序: main() { char a1=’M’, a2=’m’; printf("%c\n", (a1, a2) ); } 以下叙述中正确的是（）A: 程序输出大写字母MB: 程序输出小写字母mC: 格式说明符不足，编译出错D: 程序运行时产生出错信息正确答案:(单选题) 3: 以下程序main( ) { int i=010,j=10,*pi,*pj; pi=&i; pj=&j; printf("%d，%d\n",*pi,*pj); } 的输出结果为（）A: 10,10B: 8,10C: 010,10D: 8,8正确答案:(单选题) 4: 设变量定义为 int a[3]={1,4,7},*p=&a[2], 则*p的值是（）A: &a[2]B: 4C: 7D: 1正确答案:(单选题) 5: 假定int类型变量占用两个字节，其有定义：int x[10]={0,2,4};，则数组x在内存中所占字节数是（）A: 3B: 6C: 10D: 20正确答案:(单选题) 6: 以下叙述中正确的是（）A: 用C程序实现的算法必须要有输入和输出操作B: 用C程序实现的算法可以没有输出但必须要有输入C: 用C程序实现的算法可以没有输入但必须要有输出D: 用C程序实现的算法可以既没有输入也没有输出正确答案:(单选题) 7: 在一个C程序中（）A: main函数必须出现在所有函数之前B: main函数可以在任何地方出现C: main函数必须出现在所有函数之后D: main函数必须出现在固定位置正确答案:(单选题) 8: 若有定义：int *p[3];, 则以下叙述中正确的是（）A: 定义了一个基类型为int的指针变量p,该变量具有三个指针B: 定义了一个指针数组p,该数组含有三个元素，每个元素都是基类型为int的指针C: 定义了一个名为*p的整型数组，该数组含有三个int类型元素D: 定义了一个可指向一维数组的指针变量p,所指一维数组应具有三个int类型元素正确答案:(单选题) 9: 设有以下说明语句： struct ex { int x; float y; char z;} example; 则下面的叙述中不正确的是（）A: struct是结构体类型的关键字B: example是结构体类型名C: x,y,z都是结构体成员名D: struct ex是结构体类型名正确答案:(单选题) 10: 若变量已正确定义并赋值，下面符合C语言语法的表达式是（）A: a:=b+1B: a=b=c+2C: int 18.5%3D: a=a+7=c+b正确答案:(单选题) 11: 设有如下定义char *S[2]={“abcd”,”ABCD”}; 则以下说法正确的是（）A: S数组中数组元素的值分别是“abcd”,”ABCD”B: S是指针变量，它指向含有两个数组元素的字符型一维数组C: S数组的两个元素分别存放的字符’a’和’A’D: S数组的两个元素分别存放的字符串“abcd”和”ABCD”的首地址正确答案:(单选题) 12: 以下叙述中错误的是（）A: 对于double类型数组，可以直接用数组名对数组进行整体输入或输出B: 数组名代表的是数组所占存储区的首地址，其值不可改变C: 用字符型数组存贮的字符串可以用数组名整体输入或输出D: 可以通过赋初值的方式确定数组元素的个数正确答案:(单选题) 13: 设有如下定义: int x=10,y=3,z;则语句printf("%d\n",z=(x%y,x/y)); 的输出结果是（）A: 1B: 0C: 4D: 3正确答案:(单选题) 14: 设有定义：long x=-123456L; 则以下能够正确输出变量x值的语句是（）A: printf(“x=%d\n”,x)B: printf(“x=%ld\n”,x)C: printf(“x=%8dl\n”,x)D: printf(“x=%LD\n”,x);正确答案:(单选题) 15: 在C语言中，字符型数据在内存中是以什么形式存放的？（）A: 原码B: BCD码C: 反码D: ASCII码正确答案:(单选题) 16: 若要用下面的程序片段使指针变量p指向一个存储整型变量的动态存储单元： int *p; p=__________ malloc( sizeof(int)); 则应填入（）A: intB: *intC: (*int)D: (int *)正确答案:(单选题) 17: 下列整数值中，不正确的八进制或十六进制数值常量是（）A: 0xcdB: -017C: 019D: 0xfdc正确答案:(单选题) 18: 若已定义int a[10],*p=a;不能表示a[1]地址的表达式是（）A: p+1B: a+1C: a++D: ++p正确答案:(单选题) 19: 以下程序：#define ADD(x) x*x main( ) { int a=4,b=6,c=7,d=ADD(a+b)*c; printf("d=%d",d); } 的输出结果为（）A: d=70B: d=80C: d=140D: d=700正确答案:(单选题) 20: 不是C语言提供的合法关键字的是（）A: switchB: trueC: caseD: default正确答案:(判断题) 1: 逻辑运算符的优先级为&&>||>!。