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自学考试计算机系统结构问答题汇总

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范文范例 学习参考 精品资料整理 1、简述哈夫曼压编概念的基本思想。 答:哈夫曼压缩概念的基本思想是:当各种事件发生的概率不均等时，采用优化技对发 生概率最高的事件用最短的位数(时间)来表示（处理)，而对出现概率较低的，允许用较长的位位(时间)来表示(处理)，就会导致表示(处理〕的平均位教(时间)的缩短。 2.简述标志符数据表示的主要优点。 答:（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; (5)支持数据库系统的实现与数据类型无关的要来（6）为软件调试和应用软件开发提供了支持。 3.按CISC方向. 面向操作系统的优化实现来改进指令系统有哪些思路? 答：按CISC方向. 面向操作系统的优化实现来改进指令系统的思路有: （1）通过对操作系统中常用指令和指令串的使用频度进行统计分析来改进；（2)如何增设专用操作系统的新指令; (3)把操作系统中频繁使用的，对速度影响大的某些软件子程序硬化或固化，改为直接用硬件或微程序序解释实现;（4）发展让操作系统由专门的处理机来执行的功能分布处理系统结构。 4、自定义数据表示可分为哪两类?有何特点? 答:自定义数据表示是为缩短高级语言和机器语言的语义差距引出来的。它又分为标志符数据表示和数据描述符两类。标志符数据表示是让数据字本身带有数据或信息的类型标志，标志符由编译程序建立，对高级语言程序透明。数据描述符主要用于描述向量、数组、记录等成块的教据。它与标志符数据表示的差别是:标志符与数据合存于一个存储单元中，用于描述单个数据的类型和属性的;描述符则是与数据分开存放，主要用于描述成块数据特征的。 5、什么是RISC计算机? 答：RISC计算机是精筒指令系统计算机，即减少指令种数，简化指令功能，使指令系统规整，指今执行时间尽可能短。 6、简述采用RISC技术的超级标量机的主要特点。 答:采用RISC技术的超级标量机的主要特点是: (1)配置多个性能不同的处理部件，采用多条流水线并行处理；（2)能同时对若干条指令进行译码. 将可并行执行的指令送往不同的执行部件；（3)从而达到在每个时钟周期启动多条指令的目的；（4）在程序运行期间由硬件完成指令调度。 7.简述RISC机采用的延迟转移技术的特点。 答:R1SC机采用的延迟转移技术的特点是：通过软件实现。设法使后继指今变得有用。一般采用三种调度策略: (1)将转移不发生时应该执行的那条指今调度到l延迟槽中；（2)有转移不发生的那条指令调度到延迟槽中；（3）将转移指令前的那条指令调度到廷迟槽中。最后一种方法的效果最好.总能使性能得得改善。 8.简述三种面向的寻址方式的关系。 答：三种寻址方式各有特点但又不相互排斥。 面向寄存器的寻址速度最快，但需增大寄存器的硬件开销。面向主存的寻址速度比面向寄存器的寻址速度慢，，但可使用少量的寄存器。面向堆找的寻址可减轻编译的负担，不用考虑寄存器的优化分配，很好地支待，子程序的调用，可省去命令中的地址字段，但建度慢，甚至比面向主存的寻址慢。 三种面向的寻址不互相排斥。在同一系统结构中，应选一种面向的寻址为主，辅以其它面向的寻址，互相取长补短。例如，在堆栈型机器中，可增设面向寄存器 范文范例 学习参考 精品资料整理 的寻址方式; 除直接访问栈顶外，还能访问栈中任意单元; 可增设硬堆栈或增设栈顶寄存器组来提高运算速度。

9.简要叙述面向操作系统优化实现来改进机器指令系统要达到的目标和四个主要的改进思路。 答:目标是缩短操作系统与计算机系统结构之间的语义差距，进一步减少运行操作系统的时间和节省操作系统软件所占用的存储空间。四个主要的改进思路是: （1）通过分析统计操作系统中的常用指今和指令串的使用频度来改进。（2）增设专用于操作系统的新指令。(3）把操作系统中频繁使用且对速度影响大的软件子程序硬化或固化. 改为直接用硬件或微程序来解释实现。（4）用专门处理机来执行的功能分布处理系统结构。

10、何为数据表示和数据结构，它们之间有什么关系? 答：数据表示指的是能由机器硬件直接识别和引用的数据类型，它主要表现在机器中配置有哪些数据运算类指令和相应的运算部件。数据结构指的是软件在处理和应用中要用到的各种数据元素或信息单元之间的结构关系。数据表示是数据结构的构成元素。教据结构要通过软件映象变换成机器中所具有的各种数据表示来实现。不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性上不同。因此，教据结构和教据表示是软件和硬件之间的一个主要的交界面。

11.向量数组数据表示的计算机为向量数组数据结构的实现和处理提供了哪些主要的硬件支持? 答：向量数组数据表示的计算机为向量数组数据结构的实现和运算提供了很多的硬件支特。它表现在: (1）硬件上设置有丰富的向量或数组运算和处理的指令. 只需用一条向量、数组类指令就可实现对整个向量或数组中各元素进行访问、运算和处理。(2)配有流水线或处理单元阵列等高速的运算部件，直接支持向量和数组的高速运算和处理。(3）用硬件实现元素地址的快速形成、下标越界判断、元素的成块预取等.且让越界利断和元素的运算同时并行。(4)有许多用于对释疏向量、数组进行压缩存储、还原、运算等指令和硬件。(5)有对阵列中每个元素又是一个子阵列的相关型交叉阵列进行高速处理的硬件等。

12、当浮点数尾数基值减小时，对机器数的表示会产生哪些影响? 答:（1）数的可表示范围变小; (2l可表示数的总个数减少; (3)数在数轴上的分布变密，机器数的精度提高; （4)运算过程中的精度损失增大; (5)运算速度有所降低。

13.以浮点数数据表示为例，说明什么是数的可表示精度，什么是运算中的精度损失?浮点数尾数基值取小时，对上述二者，哪个有利?哪个不利? 答:数的可表示精度是数在数轴上离散的程度，分布越密，在数轴上两个可表示数的差越小，精度越高。它与尾数实际可表示值的有效数位多少有关。尾数有效数位越多，精度越高。 范文范例 学习参考 精品资料整理 运算中的精度损失指的是由于运算中尾数超出或右移出机器字长，使有效数字丢失后造成的精度损失。 若浮点数尾数基值取小，则精度可以提高，但运算中的精度领失可能增大，即对前者有利，对后者不利。14.简述程序的静态再定位的方法及存在的问题。答:程序的静态再定位是在目的程序装入主存时，通过调用系统配备的装入程序，运行此装入程序把目的程序的逻辑地址用软的方法逐一修改成物理地址。程序执行时，物理地址就不能再改变了。静态再定位方法存在的问题有: (1)不利于多道程序的运行环境; (2)不利于操作系统对主存空间的分配和利用; (3)不利于程序的可重入(即无论程序重新进入多少次，其功能应保持不变〕; (4)程序出错时，难以进行故障定位和调试; (5)不利于重叠、流水技术的使用。15、在满足寻址范围前提下，列举缩短指令字中地址码长度的方法(至少答出6种)。答:使用各种寻址方式可列举如下: (1)加基址: (2)加变址; (3)相对寻址; (4）访存地址空间分成段，指令中只给出段号与段内位移字段之一; (5)寄存器寻址; （6)寄存器间接寻址等等。

l 6.简述面向目标程序优化实现改进机器指令系统要达到的目标和两个主要的改进思路。 答:面向目标程序优化实现改进机器指今系统要达到的目标是希望普遍提高包括系统软件和应用软件在内的各种机器语言目标程序的实现效率，即缩短目标程序的长度，加快目标程序的执行速度。并使实现起来方便可行。两个主要的改进思路是: （1）通过统计机器语言目标程序中各种指令和指令串的静态使用频度和程序在执行过程中的动态使用频度来改进。对高频的指令可以增强其功能，加快其执行速度，缩短其指令字长;对频度很低的指令可将其功能合并到某些高频的指令中去，或在搞新的系列机时，将其取消二对高频的指令串可增设功能更强的新指令或复合指令来取代。(2）将常用的宏指令和子程序的功能改成为强功能复合指令，由徽程序来解释实现。维持软件的向后兼容.减少非功能型指令所占的比例，增大功能型指令所占的比例。

17、简述面向高级语言优化实现改进机器指令系统要达到的目标和五个主要的改进思路。 答:面向高级语言优化实现改进机器指令系统要达到的目标是缩短高级语言和机器语言语义差距。缩短编译程序的长度，减少编译程序所占的主存空间，节省运行编译程序时运行所需的时间。五个主要改进思路是: (1)统计高级语言源程序的语句使用频度，增设与高频语句的语义差别小的新指令。 （2)面向编译，优化代码生成，增强结构的规整性和对称性来改进指令。 (3)让指令改进后.使它与各种高级语言之间的语义差都有同等程度的缩小。 扭)设计有分别面向多种高级语言优化实现的多种指今系统，并让他们能动态地切换，发展自适应系统。(5）发展高级语言计算机。

18，数据结构和机器的数据表示之间是什么关系?确定和引入数据表示的基本原 范文范例 学习参考 精品资料整理 则是什么? 答:数据表示是数据结构的组成元素.数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示来实现。不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性上不数据结构和数据表示是软件和硬件之间的交界面。确定和引入数据表示的基本原则: 一是看系统效率有否提高，即是否减少了实现的时间存储的空间，实现时间是否减少又主要看在主存和处理机之间传送的信息量有否减少；二是看引入这种数据表示的通用性和利用率是否高。

19.标志符数据表示与描迷符数据表示有何区别?描述符数据表示与向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同? 答:在标志符数据表示中，标志符是与每个数据相连的，并且合存在同一个存储单元中，用于描述单个数据的类型和属性;在描述符数据表示中，数据描述符是与数据分开独立存放的，主要是用于描述成块数据的类型属性、地址及其它信息的。描述符数据表示在实现向量、阵列数据元素的索引上要比用变址方法的方便，能更快地形成元素的地址，从而可以迅速进行访问，同时也有利于检查程序中的向量、数组在使用中是否越界。因此，它为向量、数组数据结构的实现提供了一定的支持，有利于简化编译中的代码生成。但是。描述符数据表示并没有向量、数组的运算类指令，也没有采用流水或处理单元阵列形式的高速运算硬件。没有使阵列中每个元素又是一个子阵列的相关型交叉阵列进行处理的硬件。也没有使大量元素是零的稀疏向量和数据进行压缩存储、还原、运算等指令和硬件。因此、它对向量和数组的数据结构提供的支持不够强，所以并不是向量数据表示。

20、堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别是什么?堆找型机器系统结构为程序调用的哪些操作提供了支持? 答:通用寄存器型机器对堆栈数据结构的实现支持较差。这表现在:堆栈操作用的机器指令数少，一般只是些简单的压入〔PUSH）和弹出(PUF)之类的指令，功能单一;堆栈被放置于主存中.因此每次访问堆栈都要进行访存，速度低;堆栈一般只用于保存程序调用时的返回地址.只有少量参数经堆栈来传递，大部分参数都是通过寄存器或内存区来传递的。 堆栈型机器则不同.它主要表现在:有高速寄存器型的硬件堆栈，附加有控制电路让它与主存中的堆栈区在逻辑上构成一个整体，从而使堆栈的访问速度接近于寄存器的速度，容量却是主存的;有对堆栈的栈顶元素或次栈顶元素进行各种操作和运算处理的丰富的堆栈操作指令，且功能很强;有力地支持高级语言程序的编译，由逆波兰表达式作为编译的中间语言，就可以直接生成堆栈指令构成的程序，进行多元素表达式的计算，有力地支持子程序的嵌套和递归调用。堆栈型机器系统结构为程序的嵌套和递归调用提供了很强的支持，表现在:在程序调用时。不仅用堆栈保存返回地址，还保存条件码等多种状态信息和某些关键寄存器的内容，如全局性参数、局部性参数，以及为被调用的程序在堆栈中建立一个存放局部变量。中间结果等现场信息的工作区。堆栈机器在程序调用时.将这些内容全部用硬件方式压入堆栈。当子程序返回时。返回地址、运算结果、返回点现场信息均通过子程序返回指令用硬件方式从堆栈中弹出。只需修改堆栈指针内容就可删去堆栈中不用的信息。堆栈机器能及时释放不用的单元，访问堆栈时大量使用零地址指令.省去了地址码字段。即使访问主存，也采用相对寻址，使访存的地址位数较少，从而使堆栈型机器上运行的程序较短，程序执行时所用的存储

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计算机系统结构题库与答案

计算机系统结构题库与答案

计算机系统结构题库与答案计算机系统结构是计算机科学与技术领域的一个重要分支，它涉及计算机硬件和软件的相互关系和结构。

本题库涵盖了计算机系统结构的基本概念、组成原理和设计方法等内容，适用于相关课程的学习和复习。

一、选择题1. 计算机系统结构的定义是什么？A. 计算机硬件和软件的相互关系和结构B. 计算机硬件的组成和功能C. 计算机软件的组成和功能D. 计算机网络的组成和功能答案：A2. 下列哪个是计算机系统结构的基本组成要素？A. 中央处理器（CPU）B. 存储器C. 输入输出设备D. 计算机网络答案：A3. 冯·诺伊曼结构是计算机系统结构的一种，它的主要特点是什么？A. 存储程序和程序控制B. 并行处理C. 分布式计算D. 虚拟化技术答案：A4. 计算机的指令集分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC），下列哪个描述是正确的？A. CISC指令集的指令较复杂，但执行速度慢B. RISC指令集的指令较简单，但执行速度慢C. CISC指令集的指令较简单，但执行速度快D. RISC指令集的指令较复杂，但执行速度快答案：B5. 直接映射存储器管理方式的特点是什么？A. 内存空间利用率高B. 内存访问速度快C. 内存碎片问题严重D. 支持虚拟内存答案：A二、填空题1. 计算机系统结构的定义是研究计算机硬件和______的相互关系和结构。

答案：软件2. 冯·诺伊曼结构是一种______结构，它的主要特点是有单独的存储器和______。

答案：存储程序；中央处理器（CPU）3. 精简指令集计算机（RISC）的指令______，这样可以提高指令的执行速度。

答案：简单4. 虚拟内存是计算机系统结构中的一种______技术，它可以扩展计算机的存储空间。

答案：存储管理5. 直接映射存储器管理方式是一种______方式，它的主要优点是内存空间利用率高。

答案：内存映射三、简答题1. 请简要描述冯·诺伊曼结构的主要特点。

自考计算机系统结构必考试题

自考计算机系统结构必考试题

一．填空题：12、计算机系统（广义说法）：由人员，数据，设施，程序，规程五部分构成。

1、推进计算机系统构造发展的主要动力是（把计算机系统当作是由多个机器级构成的层次构造）。

2、提升计算机系统并行性的主要的主要技术门路有（时间重叠）、（资源重复）、（资源共享）。

3、数据表示是指能由（机器硬件）直接辨别和引用的（数据种类）。

4、定义数据表示详细又有（带标记符数据表示）和（数据描绘符）两类。

5、I/O设施获得I/O总线后，所传递的数据总量，称为（数据宽度），数据通路宽度是数据总线的（线数）。

6、中断系统软件功能分派本质是中断（办理程序）软件和中断（响应）硬件的功能分派。

7、页面替代是发生于（虚构空间比主存空间大的多），同时又发生于（页面无效）的时候。

8、由四位经ROM查表舍入法下溢办理成三位结果，设计出的ROM表中应该有（16）个单元，此中地点为1101的单元储存内容为1111）。

9、程序接见局部性包含（时间上局部性）和（空间上局部性）两个方面，此中前者是指（在近来的将来要用到的信息很可能是此刻此刻正在使用的信息），后者是指（在近来的将来要用到的信息很可能与此刻正在使用的信息在程序空间上是相邻的或是邻近的）。

10、模拟是采纳（机器语言程序）解说履行方式，其运转速度比仿真方法（慢），仿真是采纳（微程序）解说，所过去常将使用频次较高的指令尽可能用（仿真）方法提升运转速度，而对使用频次低的指令则用（模拟）方法加以实现。

11、并行性主假如指解题中同时进行（运算）或（操作）的特征。

12、计算机系统构造中数据表示是指可由（机器硬件）直接辨识的数据种类，若要直接辨别某一种数据种类，一定有相应的（运算硬件）及相应的（逻辑运算硬件）。

13、地点的编址往常可采纳（按高位地点区分）、（按地位地点区分）和（按混淆区分）三种不一样方式。

14、指令系统依据设计风格可分为CISC）和（RISC），此中（RISC）更优。

15、评论储存器性能的基本要求是（：大容量）、（高速度）和（低价钱）。

自考计算机系统结构试题

自考计算机系统结构试题

⾃考计算机系统结构试题⼀、选择题1、对汇编语⾔程序员，下列（A ）不是透明的。

A: 中断字寄存器 B: 乘法器 C: 移位器 D: 指令缓冲器2、假设对A机器指令系统的每条指令的解释执⾏可直接由B机器的⼀段微程序解释执⾏，则A称为（D ）。

A: 仿真机 B: 宿主机 C: 虚拟机 D: ⽬标机3、 1. 查看下⾯三条指令：V3←A；V2←V0+V1；V4←V2*V3；假设向量长度⼩于64,且前后其他的指令均没有相关性，数据进⼊和流出每个功能部件，包括访问存储器都需要⼀拍的时间，假设向量的长度为N。

三条指令全部采⽤串⾏的⽅法，那么执⾏的时间是：A: 3N+20 B: 3N+21 C: 3N+22 D: 3N+234、某向量处理机有16个向量寄存器，其中V0-V5种分别存放有向量A,B,C,D,E,F,向量的长度是8,向量各元素均为浮点数；处理部件采⽤两个单功能流⽔线，加法功能部件时间为2拍，乘法功能部件时间为3拍。

采⽤类似CRAY-1的链接技术，先计算(A+B)*C,在流⽔线不停的情况下，接着计算(D+E)*F。

求此链接流⽔线的通过时间是多少拍?（设寄存器出⼊各需1拍）A: 8 B: 9 C: 17 D: 185、设有⼀个4个处理器的MIMD系统，假设在系统中访存取指和取数的时间可以忽略不计；加法与乘法分别需要2拍和4拍；在MIMD 系统中处理器（机）之间每进⾏⼀次数据传送的时间为1拍；在MIMD 系统中，每个PE都可以和其它PE有直接的的通路。

求利⽤此系统计算表达式所需的节拍数。

A: 23 B: 12 C: 11 D: 106、以下哪些是周期窃取⽅式的特点？A : 硬件结构简单B : 硬件结构复杂C : 数据输⼊或输出过程中占⽤了CPU时间D : 数据输⼊或输出过程中不占⽤CPU时间7、从下列有关Cache的描述中，选出应填⼊空格中的正确答案：(1)今有甲、⼄两台计算机，甲计算机的Cache存取时间为50ns，主存储器为2us；⼄计算机的Cache存储时间为100ns，主存储器为1.2us。

(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案

(完整版)计算机系统结构考试题目及参考答案

一：名词解释1：虚拟机：由软件实现的机器。

2：CPI：是衡量CPU执行指令效率的重要标志，指执行每条指令所需的平均时钟周期数。

3：摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

4：并发性：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生的并行性。

5：程序局部性原理：是指程序在执行时呈现出局部性规律，即在一段时间内，整个程序的执行仅限于程序中的某一部分。

相应地，执行所访问的存储空间也局限于某个内存区域。

局部性原理又表现为：时间局部性和空间局部性。

6：CISC/RISC：CISC：即复杂指令系统计算机，指在系统中增加更多和复杂的指令，来提高操作系统效率的计算机。

RISC：即精简指令系统计算机，指在系统中选取使用一些频率最高的、长度固定的、格式种类少的简单指令的计算机。

7：计算机系统结构：指对机器语言计算机的软、硬件功能的分配和对界面的定义。

8：系列机：指先设计好一种系统结构，而后就按这种系统结构设计它的系统软件，按器件状况和硬件技术研究这种结构的各种实现方法，并按照速度、价格等不同要求，分别提供不同速度、不同配置的各档机器。

9：模拟：用机器语言程序解释实现程序移植的方法。

10：仿真：用微程序直接解释另一种机器的指令系统。

11：寻址方式：寻找操作数或指令的有效地址的方式。

12：替换算法：在存储体系中，当出现页面失效时或者主存的所有页面已经全部被占用而又出现页面失效时，按照某种算法来替换主存中某页。

[由于主存中的块比Cache中的块多，所以当要从主存中调一个块到Cache中时，会出现该块所映象到的一组（或一个）Cache块已全部被占用的情况。

这时，需要被迫腾出其中的某一块，以接纳新调入的块。

]二：选择题1，直接执行微指令的是（C）A 汇编程序B 编译程序C 硬件D微指令程序2，对汇编语言程序员不透明的是（C）A 程序计数器B主存地址寄存器C条件码寄存器D指令寄存器3，最早的冯·诺依曼型计算机是以（B）为中心的A运算器B控制器C存储器 D I/O设备4，计算机系统结构的角度的结构来看，机器语言程序员看到的机器属性是（C ）A 计算机软件所要完成的功能B 计算机硬件的全部组成C 编程要用到的硬件组织D计算机各部分硬件的实现5，不同系列计算机之间实现可移植性的途径，不包括（B ）A 采用统一的高级语言B采用统一的汇编语言C 模拟D仿真6，利用时间重叠原理，实现并行处理的是（A）A流水处理机B多处理机 C 阵列处理机D集群系统7，多处理机实现的并行主要是（B）A指令级并行 B 任务级并行C 操作级并行D操作步骤的级并行8计算机系统结构不包括（B）A信息保护B存储速度C数据表示D机器工作状态9，不需要编址的数据存储空间（D ）A CPU通用寄存器B 主存储器C I/O寄存器D堆栈10，RISC执行程序的速度比CISC 快的原因是（C）A RISC指令系统中条数较少B 程序在RISC编译生成的目标程序较短C RISC指令平均执行周期数较少D RISC中只允许LOAD和STORE指令存储11，程序员在编写程序时，使用的访存地址是（B）A主存地址B逻辑地址C物理地址D有效地址12，虚拟存储器主要是为了（A）A扩大存储器系统容量B提高存储器系统速度C扩大存储器系统容量和提高存储器系统速度D便于程序的访存操作13，与全相联映像相比，组相联映像的优点是（B）A目录表小B块冲突概率低C命中率高D主存利用率高14，输入输出数据不经过CPU内部寄存器的输入输出方式是（C ）A程序控制方式B中断 C DMA方式D上述三种方式15，在配置了通道的计算机系统中，用户程序需要输入输出时引起的中断是（A）A访管中断 B I/O中断C程序性中断D外部中断16，当计算机系统通过执行通道程序，完成输入输出工作时，执行通道程序的是（B）A CPUB 通道C CPU和通道D指定的外设三：填空1，常见的计算机系统结构的分类法有两种：Flynn分类法，冯氏分类法冯氏分类法是根据系统的最大并行度对计算机系统结构进行分类，大多数的位并行的单处理机属于字串位并的处理机方式2，由软件实现的机器称为：虚拟机3，在一个计算机系统中，低层机器的属性往往对高层机器的程序员是透明的。