计算机系统结构习题
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计算机系统结构习题
第一章
1. 计算机系统的多级层次结构从上到下的顺序分别是 、 、
、 、 、 。
2. 以往对计算机系统的设计方法有 设计和 设计，它们分别适用于
设计和 设计。
3. 研究计算机系统结构的重点是 ，其主要目的是 。
4. 计算机系统的3T性能目标是 、 、 。
5. 以软件为主实现的机器为 ，由硬件或固件实现的是 。
6. 解决软件可移植的办法有 、 、 和 。
7. 计算机中的两种信息流是 和 ，计算机系统按流分类可分为 、 、 和 。
8. 计算机系统结构主要指 。
9. 为了提高CPU的利用率，有效的途径是 、 、 、 。
10. 计算机系统的主要软、硬件交界面特性包括 、 、 、
、 。
11．在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会( )。
A、提高解题速度 B、减少需要的存贮容量
C、提高系统的灵活性 D、提高系统的性能价格比
12．对计算机系统结构透明的是( )。
A、数据表示 B、是否使用通道型I／O处理机
C、虚拟存贮器 D、VLSI技术（Very large scale integration）
13．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、浮点数据表示
C、信息保护方式 D、程序性中断
14．系列机软件应做到( )。
A、向前兼容，并向上兼容 B、向后兼容，力争向上兼容
C、向前兼容，并向下兼容 D、向后兼容，力争向下兼容
15．推出系列机的新机器，不能更改的是( )。
A、原有指令的寻址方式和操作码 B、系统总线的组成
C、数据通路宽度 D、存贮芯片的集成度
16．不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括( )。
A、用统一的高级语言 B、用统一的汇编语言
C、模拟 D、仿真
17．在计算机系统的多级层次结构中，单条指令执行速度最快的一级是（ ）。
A、L5（应用语言）级 B、L2（操作系统）级
C、L1（机器语言）级 D、L0（微程序）级
18．在计算机系统的多级层次结构中，单条指令功能最强的一级是（ ）。
A、L5（应用语言）级 B、L2（操作系统）级
C、L1（机器语言）级 D、L0（微程序）级
19．简述计算机系统设计中软硬件取舍3原则。 20．软件和硬件在什么意义上是等效的，在什么意义上是不等效的。
参考答案：
1． 应用语言级 高级语言级 汇编语言级 操作系统级 机器语言级 微程序语言级。
2． 从上而下 从下到上 专用机 通用机
3． 软、硬件交界面 计算机系统的性能/价格比
4． 1 TFLOPS的计算能力 1 TByte的主存容量 1 TByte／s 的I／O带宽
5． 虚拟机 实际机器
6． 统一高级语言 模拟 仿真 系列机
7． 控制流 数据流 SISD SIMD MI SD MIMD
8． 汇编语言程序员
9． 任务单一化 操作重叠化 吞吐匹配化 程序多道化
10． 指令系统 数据表示 中断系统 存储系统 I/O系统
11.C 12.D 13.A 14.B 15.A 16.B 17.D 18.A
19. 答：
1） 在现有器件的条件下，系统要有较高的性能价格比；
2） 不要不合理地限制各种组成、实现技术的采用；
3） 硬件的设计要考虑如何为软件提供更好的支持。
20.答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，但是，在性能、价格、实现的难易程度上却是各不相同的，硬件执行速度快，软件灵活性好。即软件和硬件在物理意义上是不等效的。
第二章
一、概念题
1 自定义数据表示中的两种类型是 。
2 向量数据的三要素 ，并由此可推出 和 。
3 浮点数的基值rm可对 有影响。
4 最常用的数据表示是（ ）数据表示。
A. 定点 B. 浮点 C. 向量 D. 自定义
5 浮点数的精度主要由（ ）决定。
A. 基值rm B. 尾数的位数 C. 补码阶 D. 阶的位数?
6 规格化浮点数的尾数最高一位二进制数（ ）。
A. 一定为1 B. 一定为0 C. 任意 D. 不一定为1
7 在浮点数的下溢处理中，下溢是 。
8 按综合误差从小到大对浮点数下溢处理方法是 。
9 哈夫曼编码的核心是 。
10 对于RISC机器( )
A. 指令编码不等长 B. 寻址方式多
C. 不能访问存储器 D.运算类指令只使用寄存器
11. 浮点数的基值rm与（ ）无关。
A. 数的表示范围 B. 精度 C. 表示比e D. 阶的位数
12. 寻址有面向 、 和 等寻址方式。
13. 逻辑地址是指 ，程序在主存中的实际地址称为主存 地址。
14. 基址寻址是对 地址空间到 地址空间变换的支持，以利于实现程序的 。
15. 设浮点数尾数为16位原码表示，初值=2FFFH，附加位=1，采用ROM查表法使用尾数低8位和附加位进行下溢尾数处理的结果为 H。
16. 尾数下溢处理中，实现最简单的是( )。
A．截断法 B．舍入法
C．恒置“1”法 D．查表舍入法
17. 尾数下溢处理中，平均误差可调节到零的是( )。
A．截断法 B．舍入法
C．恒置“1”法 D．查表舍入法
18. 尾数下溢处理中，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
19. 支持动态地址再定位的寻址方式是( )。
A．基址寻址 B．间接寻址
C．变址寻址 D．直接寻址
20. 变址寻址的主要作用是( )。
A．支持程序的动态再定位 B．支持访存地址的越界检查
C．支持向量、数组的运算寻址 D．支持操作系统中的进程调度
二、计算绘图题
1 分别利用两级描述符和三级描述符描述下列阵列数据。
a00 a01 a02 a03 b00 b01 b02 b03
a10 a11 a12 a13 b10 b11 b12 b13
A= a20 a21 a22 a23 B= b20 b21 b22 b23
a30 a31 a32 a33 b30 b31 b32 b33
2 分别用rm =2和8，在不包括符号位在内的p=3，m=3且非负阶、正尾数、规格化条件下
1）先列出两种rm的规格化浮点数表。
2）分别计算rm =2和8条件下规格化数的个数，数的表示范围及表示比e。
3 有数学表达式S=（A+B）*（C-D）+E/F-（G+H）*I
1） 画出数学表达式的树结构；
2） 利用后序遍历法写出其逆波兰表达式；
3） 在堆栈机器上写出其各步的计算过程；
4） 用HP-3000堆栈指令对逆波兰表达式编程。
4 经统计，某机14条指令使用频度分别为0.01，0.15，0.12，0.03，0.02，0.04，0.02，
0.04，0.01，0.13，0.15，0.14，0.11，0.03，? 画Huffman－A方案的树结构，分别用等长法，H—A方案，扩展法进行编码，同时说明所用扩展方案的理由，并分别计算各种方案编码的平均码长。
5. 某机指令字长16位，每个地址字段有4位，试设计12条三地址指令，62条两地址指令和31条单地址指令和32条零地址指令，能满足上述要求吗？为什么？如果在保证32条零地址指令条件下，且无剩余指令编码，将如何调整以满足要求？并将调整后各类指令编码示意图画出。
参考答案：
1． 标志符 描述符
2． 基地址 向量长度 位移量 起始地址 有效向量长度
3． 数的个数 数的范围 精度 稀密度
4． A 5. B 6. D
7． 指尾数右移过程中丢掉的溢出位
8． 查表舍入法、 舍入法 恒置1法 截断法。
9． 指令使用频度不同时 采用不等长编码
10． D 11. D
12． 寄存器、堆栈或主存
13． 程序员编程用的地址 物理
14． 逻辑 物理 动态再定位
15． 2FFF
16． A 17.D 18. D 19. A 20. C
第三章
一、概念题
1．总线控制方式的目的是采用何种方法以获取总线的使用权，以大的类型来讲，两大类总线控制方式是分布式和集中式控制方式。
2．集中式总线控制方式有串行链接、独立请求、定时查询和串行链接与独立请求，其中，速度最快的是独立请求而速度最慢的是串行链接。
