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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。
第二章数据表示与指令系统1.数据构造和机器的数据表示之间是什么关系？确立和引入数据表示的基来源则是什么？答：数据表示是能由硬件直接辨别和引用的数据种类。
数据构造反应各样数据元素或信息单元之间的构造关系。
数据构造要经过软件映象变换成机器所拥有的各样数据表示实现，所以数据表示是数据构造的构成元素。
不一样的数据表示可为数据构造的实现提供不一样的支持，表此刻实现效率和方便性不一样。
数据表示和数据构造是软件、硬件的交界面。
除基本数据表示不可以少外，高级数据表示的引入依照以下原则：（1）看系统的效率有否提升，能否养活了实现时间和储存空间。
（2）看引入这类数据表示后，其通用性和利用率能否高。
2.标记符数据表示与描绘符数据表示有何差异？描绘符数据表示与向量数据表示对向量数据构造所供给的支拥有什么不一样？答：标记符数据表示与描绘符数据表示的差异是标记符与每个数据相连，合存于同一储存单元，描绘单个数据的种类特征 ; 描绘符是与数据分开寄存，用于描绘向量、数组等成块数据的特色。
描绘符数据表示为向量、数组的的实现供给了支持，有益于简化高级语言程序编译中的代码生成，能够比变址法更快地形成数据元素的地点。
但负阶，最小为 0)最大阶(2^p-1)最小尾数值(rm^(-1))最大尾数值(1-rm^(-m'))可表示的最小值可表示的最大值阶的个数(2^p)可表示的尾数的个数可表示的规格化数的个数note:2^6-12^6-12^6-11/21/81/161-2^(-48)1-8^(-16) ，即(1-2^(-48)) 1-16^(-12)，即(1-2^(-48))1/21/81/162^63*(1-2^(-48))8^63*(1-8^(-16))16^63*(1-16^(-12))2^62^62^62^48*(2-1)/28^16*(8-1)/816^12*(16-1)/16 2^6*2^48*(2-1)/22^6*8^16*(8-1)/82^6*16^12*(16-1)/16描绘符数据表示其实不支持向量、数组数据构造的高效实现。
2019年4月高等教育自学考试计算机系统结构真题(总分：100.00，做题时间：150分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：10.00)1.用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法称为（）。
（分数：1.00）A.编译B.仿真（正确答案）C.翻译D.模拟解析：本题考查的是关于仿真的概念。
2.从计算机信息加工的各个步骤和阶段的角度来看，并行性等级最低的是（）。
（分数：1.00）A.处理器操作步骤并行B.存储器操作并行（正确答案）C.处理器操作并行D.指令、任务、作业并行解析：本题考查的是并行性的相关知识点。
3.下列选项中属于高级数据表示的是（）。
（分数：1.00）A.向量（正确答案）B.定点数C.逻辑数D.字符串解析：本题考查的是高级数据表示的概念。
4.浮点数表示中，当阶值位数一定时，不会受到尾数进制影响的是（）。
（分数：1.00）A.精度B.数符（正确答案）C.范围D.离散程度解析：本题考查的是浮点数的内容。
5.下列属于总线标准的是（）。
（分数：1.00）A.吞吐率B.速率C.流量D.电气（正确答案）解析：本题考查的是总线系统标准的知识点。
6.浮点数系统使用的阶基rp=2，阶值位数p=2，尾数位数m=4，尾数基值rm=2时，在非负阶正尾数、规格化的情况下可表示的最小尾数是（）。
（分数：1.00）A.1/2 （正确答案）B.1/4C.1/8D.1/16解析：本题考查的是浮点数各种特性参数的一般式。
7.总线按在系统中的位置分的级别数为（）。
（分数：1.00）A.3级（正确答案）B.4级C.5级D.6级解析：本题考查的是总线分类的概念。
总线按在系统中的位置分芯片级(CPU 芯片内的总线)、板级 (连接插件板内的各个组件，也称局部总线或内部总线)和系统级(系统间或主机与/O接]或设备之间的总线)等3级。
8.Cache存储器是为了解决主存满足不了要求的性能指标是（）。
（分数：1.00）A.容量B.价格C.字长D.速度（正确答案）解析：本题考查的是Cache的工作原理。
2018年10月高等教育自学考试统考试题计算机系统结构试卷答案（课程代码02325）一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分，在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.在计算机系统设计中，对功能确定起主要作用的是（ A ）A.应用软件B.系统软件C.机器指令D.高级语言2.从计算机系统中处理数据的角度来看，并行性等级最低的是（ C ）A.位并字串B.位片川字并C.位串字串D.全并行3.下列选项中属于高级数据表示的是（ A ）A.向量B.定点数C.逻辑数D.字符串4.浮点数系统使用的阶基r p=2，阶值位数p=2，尾数位数m=4，尾数基值r m=2时，在非负阶正尾数、规格化的情况下可表示最大值是（ A ）A.7.5B.6.5C.5.5D.4.55.中断可分为的种类数为（ B ）A.2类B.3类C.4类D.5类6.下列选项中，不属于减少总线数量的方法是（ D ）A.线的组合B.编码C.并/串——串/并转换D.编程7.Cache存储器解决了主存无法满足性能指标要求的是（ B ）A.容量B.速度C.字长D.价格8.标量处理机顺序解释的优点是（ A ）A.控制简单B.速度快C.效率高D.利用率高9.下列属于阵列机所采用的技术的是（ B ）A.时间重叠B.资源重复C.并发性D.资源共享10.编号为0,1，…，15的16个处理器，当互联网络函数为Shuffle时，9号处理器连接到的处理器的号数是（ D ）A.0B.1C.2D.3二、填空题：本大题共10小题，每小题2分，共20分。
11.从使用语言的角度，一台由软、硬件组成的通用计算机系统可以被看成是按（功能）划分的多层（机器级）组成的层次结构。
12.计算机组成着眼于机器内部各事件的排序方式与（控制机构）、各部件的（功能）及各部件之间的联系。
13.数据表示指的是能由计算机硬件（识别）和（引用）的数据类型。
14.尾数采用什么进制会影响到数的可表示（范围）、（精度）及数在数轴上分布的离散程度。
全国2020年8月高等教育自学考试计算机系统结构试题一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
A.计算机硬件的全部组成B.计算机各部件的硬件实现C.编程要用到的硬件组织D.计算机软件所要完成的功能参考答案:C2.多处理机操作系统的类型不包括（）A.主从型B.各自独立型C.浮动型D.固定型参考答案:D3.由于掉电引起的中断是（）A.程序性中断B.机器校验中断C.外中断D.访管中断参考答案:B4.为了提高等效访问速度，在采用组相联映像的Cache存储器应（）A.减小组的大小而块的大小不变B.减小块的大小而组的大小不变C.增加Cache块数而块的大小不变D.增大主存容量而Cache容量不变参考答案:C5.计算机机器指令间的“一次重叠”是（）A.“执行k”取指k+1”重叠B.“分析k+1”与“执行k”重叠C.“取指k”与“分析k+1”重叠D.“分析k”与“执行k+1”重叠参考答案:B6.不属于集中式总线仲裁方式的是（）A.串行链接B.定时查询C.独立请求D.同步查询参考答案:D7.ILIAC Ⅳ是一种（）A.阵列处理机B.超标量处理机C.流水线处理机D.多处理机参考答案:A8.多处理机是属于（）A.SIMD系统B.SISD系统C.MISD 系统D.MIMD系统参考答案:D9.下列关于归约机的描述，正确的是（）A.归约机是属于Von Neumann型计算机B.归约机不是以函数式语言为机器语言的计算机C.归约机采用需求驱动，执行的操作序列取决于对数据的需求D.归约机采用数据驱动，执行的操作序列取决于输入数据的可用性参考答案:C10.传统的Von Neumann型计算机使用的工作方式是（）A.控制流方式B.数据流方式C.智能推理方式D.需求驱动方式参考答案:A非选择题部分二、填空题：本大题共10小题，每小题2分，共20分。
11.弗林提出的对计算机系统进行分类的依据，是按照______和____ __的多倍性对计算机系统进行分类的。
2018年4月高等教育自学考试计算机系统结构真题(总分：100.00，做题时间：150分钟)一、单项选择题本大题共10小题，每小题1分，共10分，在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
(总题数：10，分数：10.00)1.在计算机系统多级层次结构中,机器级从低级到高级，相对顺序正确的是（）。
（分数：1.00）A.汇编语言——操作系统——高级语言B.微程序一传统机器语言一汇编语言√C.传统机器语言——高级语言——汇编语言D.汇编语言——应用语言——高级语言解析：2.下列对系统程序员不透明的是（）。
（分数：1.00）A.Cache存储器B.数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存储器√解析：3.下列予寻址方式的三种面向的是（）。
（分数：1.00）A.面向主存B.面向辅存√C.面向寄存器D.面向堆栈解析：4.浮点数尾数的基值rm=-8，尾数的计算机位数m=8位，可表示的尾数的个数为（）。
（分数：1.00）A.23×7B.24×7C.25×7√D.26×7解析：5.IBM370系统中，通道动作故障引起的中断属于（）。
（分数：1.00）A.机器校验中断√B.访管中断C.程序性中断D.I/O中断解析：6.程序员编写程序时使用的地址是（）。
（分数：1.00）A.主存地址B.逻辑地址√C.物理地址D.有效地址解析：7.对指令间“一次重叠”描述不正确的是（）。
（分数：1.00）A.仅“执行k”与“分析k+1”B.“分析k+1”完成后立即开始“执行k+1”√C.应尽量使“分析k+1”与“执行k”时间相等D.只需要一套指令分析部件和执行部件解析：8.有N个处理单元的集中式共享存储器的阵列处理机构形，为了对长度为N的向量中各元素能同时并行处理，存储器分体个数K与处理单元数N的关系是（）。
（分数：1.00）A.K与N无关B.K小于NC.K小于或等于ND.K等于或大于N √解析：9.能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于（）。
全国2020年10月自考02325计算机系统结构真题及标准答案2020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注意事项：1.本试卷分为两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
2.应考者必须按试题顺序在答题卡（纸）指定位置上作答，答在试卷上无效。
3.涂写部分、画图部分必须使用2B铅笔，书写部分必须使用黑色字迹签字笔。
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。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.在多用户机器中，应用程序员不能使用的指令是A.“访管”指令B.“访存”指令C.“启动I/O”指令D.“算术运算”指令2.浮点数机器字长和尾数位数一定时，如果尾数基值增大，则运算中的精度损失和表示的精度分别会A.减少和降低B.增大和降低C.增大和提高D.减少和提高3.机器指令执行结果出现异常引起的中断是A.机器校验中断B.I/O中断C.程序性中断D.外中断4.一次重叠中消除指令相关，下列方法中最佳的是A.不准在程序执行过程中修改指令B.增设相关专用通路C.推后下一条指令的执行D.推后下一条指令的分析5.程序在主存中的定位技术不仅A.静态再定位B.动态再定位C.虚实地址映像表D.自动再定位6.现有0~15编号的16个处理器采用PM2.3单级网络互连，则与13号处理器相连的处理器编号是A.1B.5C.7D.97.下列关于多处理机系统的任务粒度描述，不正确的是A.任务粒度的大小会显著影响多处理机系统的效率B.任务粒度过小，系统的并行度会提高，性能会提高C.任务粒度过小，系统的辅助开销增大，性能会下降D.任务粒度过大，系统的并行度会降低，性能会下降8.下列关于数据流计算机的描述不正确的是A.数据流计算机的主要目的是提高对操作级并行的开发水平B.数据流计算机擅长处理具有很强数据相关性但并行性不高的任务C.数据流计算机需要花费较多的辅助开销和存储空间用于数据建立、识别和处理标记D.数据流计算机对标量运算非常有利，而对数组、递归及其他高级操作较难管理9.能够被硬件识别并执行的程序是A.微指令程序B.汇编语言程序C.机器语言程序第二部分非选择题以下内容不提供改写）B。
2011年4月高等教育自学考试《计算机系统结构》试题及答案（课程代码：02325）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，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均不得分。
1.下列属于计算机系统结构研究范畴的是( )A.指令系统的确定B.可靠性技术C.数据通路宽度D.乘法器的物理实现2.对机器语言程序员透明的是( )A.中断字寄存器B.条件码寄存器C.通用寄存器D.乘法器3.按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法，阵列处理机属于( )A.SISDB.SIMDC.MISDD.MIMD4.下列四种浮点数尾数下溢处理方法中，平均误差可以调节的是( )A.截断法B.舍入法C.恒置“1”法D.查表舍入法5.非专用总线的总线控制方式采用集中式定时查询方式，若部件的数量N=8，则需要的控制线线数是( )A.3B.4C.5D.86.计算机系统中采用Cache存储器的主要目的是( )A.增大容量B.提高速度C.降低价格D.既提高速度又降低价格7.下列关于阵列处理机与流水线处理机特点的描述，不正确的是( )A.阵列处理机利用并行性中的同时性，而流水线处理机利用的是时间重叠B.阵列处理机提高速度主要靠缩短时钟周期，流水线处理机主要靠增大处理单元数C.阵列处理机使用互连网络来确定处理单元间的连接，而流水线处理机则不是D.与流水线处理机不同，阵列处理机的结构是和所采用的并行算法紧密联系的8.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Cube o互连函数时，与第9号处理器相连的处理器编号是( )A.8B.10C.11D.129.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Shuffle互连函数时，与第7号处理器相连的处理器编号是( )A.10B.12C.14D.1510.阵列处理机主要实现( )A.程序段的并行B.主存操作的并行C.作业、任务间并行D.操作级并行二、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。
全国2002年4月高等教育自学考试计算机系统结构试题课程代码：02325第一部分选择题一、单项选择题(每小题1分，共10分)在每小题的四个备答案中有一个正确的答案，将正确答案的序号写在题干后的括号内)1.计算机使用的语言是( )A.专属软件范畴，与计算机体系结构无关B.分属于计算机系统各个层次C.属于用以建立一个用户的应用环境D.属于符号化的机器指令2.动态数据流机最突出的特点是使( )A.数据流令牌无标号B.需要程序记数器来实现C.令牌带上标号D.同步由门(Latch)寄存器来实现3.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.任何情况均可交换串行D.必须并行执行4.多处理机的各自独立型操作系统( )A.要求管理程序不必是可再入的B.适合于紧耦合多处理机C.工作负荷较平衡D.有较高的可靠性5.输入输出系统硬件的功能对( )是透明的。
A.操作系统程序员B.应用程序员C.系统结构设计人员D.机器语言程序设计员6.“启动I/O”指令是主要的输入输出指令，是属于( )A.目态指令B.管态指令C.目态、管态都能用的指令D.编译程序只能用的指令7.全相联地址映象是指( )A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置B.一个虚页只装进固定的主存实页位置C.组之间是固定的，而组内任何虚页可以装入任何实页位置D.组间可任意装入，组内是固定装入8.( )属于MIMD系统结构。
A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理B.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机D.阵列处理机9.设16个处理器编号分别为0，1，2，…，15用Cube3互联函数时，第10号处理机与第( )号处理机相联。
A.11B.8C.14D.210.若输入流水线的指令既无局部性相关，也不存在全局性相关，则( )A.可获得高的吞吐率和效率B.流水线的效率和吞吐率恶化C.出现瓶颈D.可靠性提高第二部分非选择题二、填空题(每空1分，共20分)11.标志符与每个数据相连，合存于_______，用于描述单个数据的_______。
2021年4月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构(课程代码02325）一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.在主存设计上，属于计算机系统结构应考虑的内容是（）A.频宽的确定B.采用多体交叉还是单体交叉存储器C.容量和编址方式D.采用MOS 还是TTL参考答案：C2.堆栈型计算机比通用型计算机更具有的优越性之一是（〕A 能提高存储器空间的利用率B支持先进先出类解题算法的求解C支持子程序的嵌套和递归调用D支持向量的运算参考答案：C3.中断响应由高到低的优先级排列次序是（）A访管一程序性一机器故障B访管一程序性一重新启动C程序性一IO一访管D外部一访管一程序性参考答案：B4.下列不会对主存命中率产生影响的是（）A程序地址流B替换算法C分配给程序的实页数D主存总线结构参考答案：D5.各个功能段在同一时间内可按不同的运算或功能进行连接的多功能流水线是（）A系统流水线B部件流水线C静态流水线D动态流水线嵾老答案:B6.采用分布式结构的多处理机机间互连形式为（）A开关枢纽结构B环形互连C交叉开关D多端口存储器參考答案：A7.ILLIC IV 处理机届于（）A.SIMD 系统B.SISD 系统C.MISD 系统D.MIMD系統參考答案：A8.在多处理机环境中，两个程序段之间如果存在"先读后写"的数据反相关时，下列说法正确的是(）A无论如何不能并行B不可以交换串行C即使同步控制也不能并行D若指令满足交换律，可以交换串行嵾老答案:B。
