高等计算机系统结构

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非线性流水线
反馈回路
• 流水线的流动顺序： • S1→S2 →S3 →S2 →S3 →S4 →S1 →S2
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1 s1 s2 s3 s4 1
2 1
3
4 1
5
6
7 1
8 1
9
1
1 1
• 为了防止两条或两条以上的指令对同一功能段的 争用，非线性流水线需要对输入流水线的指令进 行比较复杂的控制。 • 非线性流水线通常使用预约表来进行分析。
i 2
n
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7
执行时间不等时的一次重叠工作方式
分析 k
执行 k 分析 k+1 执行 k+1 分析 k+2 执行 k+2 分析 k+3 执行 k+3
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8
3. 先行控制方式
• 先行控制方式的基本思想: • 通过设置先行读数栈,先行操作栈,后行写数 栈等,使分析部件和执行部件能够分别连续 不断地分析和执行指令。
1 t s t l
• 若每个流水段的延迟时间不等，则最高工作频率 为：
1
max t Si t l
n i 1
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流水技术的特点
• ⑴ 一条流水线通常由若干个有联系的流水段组成。 • 流水线中的段数也称为 “流水深度” 。 • ⑵ 每个流水段有专门的功能部件对指令进行某种 加工。 • ⑶ 各流水段所需时间应尽量相等，以减少流水线 的瓶颈影响。 • ⑷ 流水线工作阶段可分为建立(装入)、满载和排 空三个阶段。 • ⑸在理想情况下，当流水线充满后，每隔Δ t时间 将会有一个结果流出流水线。

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。

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。

2017年10⽉⾃考02325计算机系统结构试卷及答案解释2017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100分，考试时间150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，在每⼩题列出的备选项中只有⼀项是最符合题⽬要求的．请将其选出。

1．计算机实现的设计着眼于的技术是A．器件技术和编译技术 B．器件技术和微组装技术C．微组装技术和模拟技术 D．器件技术和模拟技术2．下列选项中，不是并⾏性开发途径的是A．器件改进 B．时间重叠 C．资源重复 D．资源共享3．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A．精度 B．数符 C．范围 D．离散程度4．主存中的实际地址称为A．物理地址 B．逻辑地址 C．虚拟地址 D．相对地址5．下列属于外部中断的是A．主存访问⽅式保护中断 B．寻址超过主存容量中断C．定时器中断 D．指令和数据格式出错中断6．下列不属于集中式总线控制优先次序⽅式的是A．串⾏链接 B．DMA C．定时查询 D．独⽴请求7．CPU要能预知未来被访问信息的地址是基于计算机程序具有的特性是A．快速性 B．稳定性 C．局部性 D．可靠性8．流⽔按处理的级别可分为的级数是A．6级 B．5级 C．4级 D．3级9．编号为0，1，…，15的l6个处理器，当互连⽹络函数为Cube3时，3号处理器连接到的处理器的号数是A．9 8．10 C．11 D．1210．按指令流和数据流的多倍性，多处理机属于的系统是A．SISD B．SIMD C．MISD D．MIMD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。

计算机与信息科学学院目前有硕士研究生专业6个：计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术、图书馆学、情报学、教育技术学。

一、计算机系统结构本专业研究计算机系统结构的新理论、新技术及其应用，培养具有扎实的计算机硬件、软件基础理论知识，能够从事计算机系统结构研究与应用开发的高级专门人才。

本专业主要研究方向：嵌入式系统：主要从事嵌入式系统硬件平台，嵌入式操作系统开发，嵌入式系统应用，片上系统，嵌入式浏览器/服务器，基于嵌入式的无线网络等方面的研究工作。

智能识别：人体生物特征识别，语音识别，字符识别，目标识别，实时快速算法与并行算法研究。

主要解决计算机视觉、智能机器人等研究领域中的关键理论与应用技术，并开发相应软件，嵌入相应设备。

先进计算机结构：主要从事存储管理,面向对象的网络存储技术,冗余节点阵列技术RAIN,计算机接口技术,基于CPLD和FPGA器件的硬件设计技术,专用集成电路ASIC等方面的研究工作。

二、计算机软件与理论计算机软件与理论主要研究软件设计、开发、维护和使用过程中涉及的软件理论、方法和技术，探讨计算机科学与技术发展的理论基础。

本专业主要研究方向：软件工程：主要从事针对软件工程理论和技术的研究，包括各种模型、面向对象方法、软件重构、软件重用、软件构件、软件测试评价以及软件形式化的研究。

它为广范地开发软件提供了理论及应用层面的全面性研究。

数据库与信息系统：主要从事数据库系统的体系结构、数据库安全、数据库并发控制、数据库恢复技术、并行数据库、分布式数据库、多媒体数据库、空间数据库、WEB与数据库、XML与半结构化数据库、异构数据库集成。

WEB应用技术：主要从事新一代WEB应用技术、WEB信息系统模型、WEB电子商务基本架构、WEB界面设计、WEB智能、WEB数据仓库与WEB 数据挖掘、XML在电子商务中的应用基础研究等。

软件测试技术与理论：主要从事软件质量与软件可靠性，软件测试理论、测试技术与标准，软件测试工具等研究。

第一章 概论
1.3 计算机系统的硬件组成
以CPU为中心的单总线结构（续）
图1.9 面向CPU的单总线结构关系图
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(1) 结构特点 靠一簇总线（包括地址总线、数据总线和各种控制线）来 实现CPU、存储器、I/O设备这间的信息交换。 (2) 分析与结论 1) 从单总线的传送方式可以看出，中央处理机不再是计算 机的中心，CPU与其它设备一样，只不过是单总线上的一个子 系统。 2) 采用单总线结构后系统功能增强。因为采用单总线传送 方式允许I/O设备直接与存储器交换信息，除分配总线使用权时 还要与CPU打交道外，基本上不影响CPU，同时，外部设备寄存 器和内存统一编码，这样中央处理机可以象访问内存一样访问 28 外部设备。
第一章 概论
1.2 计算机的基本组成
运算器由：加 法器、移位门、寄 存器组、输入选择 门和数据总线组成。 如图1.2所示。
来自数据总线
选择门B
通用寄存器组 图1.2 运算器结构框图
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《计算机组成原理》 主讲：刘子良
《计算机组成原理》 主讲：刘子良
第一章 概论
1.2 计算机的基本组成 1.2.2 存储器的基本结构 功能：存放程序和数据装置，并满足计算机在执行过程中 能够随机访问这些程序和数据。 设置考虑（1）： 存 取 数据 程序 一个一个地 取出参与操作 一条一条地 如何解决？
《计算机组成原理》 主讲：刘子良
《计算机组成原理》 主讲：刘子良
第一章 概论
1.3 计算机系统的硬件组成
以CPU为中心的单总线结构（续）
第一章 概论
1.3 计算机系统的硬件组成 3. 面向存储器的双总线结构 双总线结构如图1.10所示。 I/O接口 I/O接口

学习目的

建立计算机系统的完整概念 学习计算机系统的分析方法和设计方法 了解计算机系统的最新研究成果

与其它学科的交叉

学科交叉：计算机组成、计算机操作系统、汇编语 言、微计算机技术、计算机网络…… 新内容：超标量处理机、超流水线处理机、VLIW处 理机、向量处理机、并行处理机、多处理机、互联 网络……

软件和硬件组成

由人员、数据、设备、程序和规程组成
1.2 计算机系统的发展
1.2.1 冯· 诺依曼结构 1.2.2 器件发展的影响 1.2.3 应用发展的影响 1.2.4 改进算法的影响
1.2.1 冯· 诺依曼结构

Van Nenmann 基本思想与1936年至1946年期 间形成，有冯· 诺依曼等人与1946年提出

芯片可靠性达到108小时，连续使用一万年以上
1.2.3 应用发展的影响

应用需求

高结构化数值计算：气象模型、流体流动、有限元分析 非结构化的数值计算：蒙特卡洛模拟、稀疏矩阵 实时多因素问题：语音识别、图像处理、计算机视觉 海量存储和输入输出密集问题：数据库、事物处理 图形学和设计系统：计算机辅助设计



集成度迅速提高:每四年提高一个数量级 每0.25平方英寸1010个晶体管 单芯片内可做大于1Gb存储器，单芯片内 可以集成2个CPU+全部Cache 还远没有达到集成度的极限 速度已接近极限 速度提高的余地很小 依靠系统结构的发展，关键是并行编译和 并行算法 价格直线下降：CPU价格每年下降大于80% 可靠性越来越高
第一章 导论
1.1 计算机系统的基本概念 1.2 计算机系统的发展 1.3 计算机系统的层次结构 1.4 计算机系统的设计方法 1.5 现代计算机系统的分类

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。

自考赢家第一部分选择题一、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。

2022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）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，每小題1分，共10 分。

在每小题列出的备选项中只有是最符合题目要求的，请将其选出。

1. 关于软硬件取舍的基本原则中，叙述不正确的是A. 硬件的设计费用比软件的设计费用低B. 硬件的生产费用比软件的生产费用低C. 软件设计费用比软件重复生产费用高D. 硬件功能只需实现一次，而软件功能可能要多次重复实现2. 不同系列的机器之间，安现饮件移植的途径不包括A.模拟B.仿真C统一的汇编语言 D.统一的高级语言3.在相同的阶码位数和尾数位数的前提下，浮点数尾数基值取小，可使浮点数A.可表示数的个数增多B.可表示数的范围增大C.数在数轴上的分布变密D.运算中数的精度损失降低4. 根据通道数据传送中信息传送方式的不同，不属于其分类的是A.选择B.位多路C.替换算法D.字节多路5.与虚拟存储器的等效访向速度无关的是A.页地址流B.主存容量C.替换算法D.辅存容量6.主存空间数相关的最佳处理方式是A.推后“分析k+1”B.采用相关专用通路C.采用“执行"指令处理D.采用延迟转移技术7.有关超长指令字处理机叙述正确的是A.配套多套功能部件B.适合求解稀疏矩阵类标量计算C.着重开发时间并行性D.将水平微型码和超标量处理相结合8.多级互连网络中的omega 网络是A.多级PM2I 网络B.多级立方体网络C.多级混洗交换网络D.全排列网络9.有关松耦合多处理机叙述正确的是A.共享主存B.通过消息传送系统通信C.不共享外设D.处理机之间通过PMIN互连10.关于数据流机叙述正确的是A.采用拉制驱动方式B.采用需求驱动方式C.不利于计算并行性开发D.数据以令牌方式在指令间传递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。

2020/12/11
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2 . 2 电子计算机的组成结构
2. 2. 2 计算机体系结构、 计算机体系结构是指程序员所看到的机器 的属性，即机器的概念性结构和功能表 现。 这里，程序员主要是指汇编程序员。
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由于“计算机体系结构”概念的提出，又派 生出两个新的重要概念
计算机组成和计算机实现
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2 . 2 电子计算机的组成结构
2. 2. 1 电子计算机的基本组成
3.硬件
硬件指构成电子计算机的物理实体，如处理
器、存储器（内存）、输入/输出控制器（接口电
路）等芯片及其集成这些芯片的印制线路板——
主板，外设等。其中存储器包括：可以被处理器
直接访问的主存储器（简称主存或内存）和不可
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2 . 1 冯·诺依曼计算机模型
冯·诺依曼算机模型 的改进：（现代计算机） 以存储器为中心连接在一起
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2 . 2 电子计算机的组成结构
2. 2. 1 电子计算机的基本组成 1.概述
从组成的角度看，电子计算机由控制单元、 运算单元、存储器、输入单元和输出单元组成。 在具体实现时，通常将控制单元和运算单元集成 在一起，构成处理单元（Processing Unit，PU）。 处理单元也称处理器（Processor）。
2
2 . 1 冯·诺依曼计算机模型
冯·诺依曼计算机模型 的特点
1. 计算机由运算器、存储器、输入/输出设备和 控制器组成，并以运算器为中心连接在一起。
2. 存储器由一组一维排列、线性编址的存储单元 组成，每个存储单元的位数是相等且固定的， 存储单元按地址访问。

S Tbest T(N)
3．相对加速比 同一并行算法在单节点上运行时间与在多个相同节点构成的处理机系统上的运行时间之
比。 这种定义侧重于描述算法和并行计算机本身的可扩展性。
S T (1) T(N)
3.1.3 三种加速比性能模型 1．固定负载加速比性能模型—Amdahl 定律 在许多实时应用领域，计算负载的大小常固定。在并行机中，此负载可分布至多台并行
增大问题规模的办法使所有处理机保持忙碌状态，在问题扩大到与可用的计算能力匹配 时，程序中的顺序部分就不再是瓶颈了。
当处理器数目 n=1024，加速比 Sn 随α变化的情况如下：
S1024 ' n (n 1) 1024 1023
第三章-6
高等计算机系统结构
3.受限于存储器的加速比模型 1993 年，由 Sun 和 Ni 提出。 大型科学计算和工程设计需要较大的存储空间，许多应用问题是存储器受限，而不是 CPU
比模型。当机器的规模扩大时，解题的规模也随着扩大，从而得到更加精确的解，而使运行 时间保持不变。
比如：有限元方法做结构分析，流体动力学做天气预报解 PDE(偏微分方程组）就需要提 高精度。
粗格要求的计算量较少，而细格的计算量多，得到的精确度也较高。 加速比的公式：
Sn' Ws 'Wp ' Ws nWp n(1 ) n (n 1) Ws 'Wp ' / n Ws Wp (1 )
2）加速比的两个决定因素： （1）计算机执行某个任务的总时间中可被改进部分的时间所占的百分比，即可被改进 部分占用时间/改进前整个任务的执行时间，记为 Fe，它总小于 1。 （2）改进部分采用改进措施后比没有采用改进措施前性能提高的倍数，即：改进前改 进部分执行时间/改进后改进部分执行时间，记为 Se。

、
二、 教学 内容 改革探讨 １ 计算机组成原理” ． 与“ 的内容划分及协调 。 同与 在 “ 计算机 系统结 构” 课程 内容有 “ 叉” 交 的课 程 中 ， 最容
易造成授课 内容划分 不清楚的是 “ 计算 机组成原理 ” 课 程 。如何合理划分这 两 门课 内容是课 程教学组织过程
系统结构 ”课程在 ２ ０ 年 评为省级精 品课 程基础上 ， ０３
“ 计算 机系统 结构” 程 中只能通过 举例的方式列 举某 课
些优 化技术 ，而详 细 的优化技术 的原理需要学 生在编 译技 术课 程中详细学习 。同样 ， “ 在 中断系统 ” 节 中 ， 一 又涉及到大量 的操作 系统 的知识 ， 作为 “ 计算 机系统结 构”课 程需要重点从全局 的角度讲解 中断 系统 中软硬
本科 生开设的一 门专业必修课 ，开设 时 间为本科 第六 学期 ，８学时（ ４ 理论课 ４ 学时 ； ２ 实验课 ６ 时 ） 它是一 学 。 门综合课程 ，从全局和系统 的角度介绍计算 机系统设 计 所必须 了解 和掌握 的知识 ， 把前续 的“ 计算 机组成原
理” “ 、操作 系统 ” “ 、编译原 理” “ 、数据结构 ” “ 、汇编语言 程序设计 ”等课程 中所 学 的软硬件 知识 有机 的结合起
一
件是如何配合工作的及软硬件功能的分配原则。学生 要清晰地掌握这个知识 点 ， 就需要在 之前 开设 的“ 作 操 系统 ” “ 、计算机组成原 理” 课程 中掌握 其 中涉及 到的基 本原理 。因此 ， 授计算机 系统结 构课程 时 ， 很 在讲 一个
重要 的问题 就是如何 划分 同其他课程 有“ 交叉 ” 的授课 内容。实质上这个“ 交叉 ” 仅是知识覆盖面上 的交叉 ， 并 不是实 质的知识点 的交叉 。

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。

第一章 计算机基础知识
3.常用工具软件 微机所使用的工具软件种类繁多，各有用途、各有
特色。主要有： （1）压缩和解压缩：Win RAR，Win Zip，ARJ。 （2）杀毒软件：金山毒霸、瑞星杀毒软件、
KV3000、诺顿、卡巴斯基。 （3）翻译软件：金山词霸、东方快车等。 （4）多媒体播放软件：MS Media Player, 金山影霸，
为了区别各种数制，一般用( ) 带下标来表示不同进制的数。例如：十 进制用( )10表示，二进制数用( )2表示。或者在数的后面加一个大写 字母表示该数的进制。B表示二进制数制；O表示八进制数制；D或不 带字母表示十进制数制；H表示十六进制数制。
101110 1103 0 102 1101 1100
第一章 计算机基础知识
与计算机有关常用的几种进位计数制有：
(1) 十进制(十进位计数制) 具有十个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，
其基数为10；十进制数的特点是逢十进一，例如：
(2) 八进制(八进位计数制)
具有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，其基数 为8；八进制数的特点是逢八进一，例如：
2、基本输入输出系统BIOS和CMOS BIOS实际上是一组存储在EPROM中的软件，它被固化在芯片中，并安 装在主板上，负责对基本I/O系统进行控制和管理。而CMOS是一种存 储BIOS所使用的系统配置的存储器，它分为两部分：一部分存储口令， 另一部分存储启动信息。当计算机断电时，其内容由一个电池供电予 以保存。用户利用CMOS可以对微机的基本参数进行设置。
1.3.4 外存 1、硬盘
第一章 计算机基础知识
优点：容量大，存取速度快、可靠性高、存储成本低等。
第一章 计算机基础知识

2015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试卷(课程代码02325)第一部分选择题一、单项选择题(本大题共l0小题，每小题l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。

自考赢家1. 将汇编语言源程序变换成机器语言目标程序的方法是A．编译程序解释B．汇编程序解释C．编译程序翻译D．汇编程序翻译2．下列各项中对机器语言程序员透明的是A．中断字寄存器B．主存地址寄存器C．通用寄存器 D. 条件码寄存器3. 浮点数尾数基值rm=8，尾数的计算机位数为6，可表示的规格化最小正尾数为A．1／2 B. 1／4 C. 1／8 D．1／644. 主存出错引起的中断类型属于A. 机器校验中断B．访管中断C．程序性中断 D. 外中断5. 页式虚拟存储器常用的地址映像方式是A. 全相联映像B．段相联映像C．直接映像D．组相联映像6. 下列各项中不影响主存命中率的因素是A. 页地址流B．页面调度策略C．主存的容量 D. 辅存的容量7．下列说法不正确的是A. 线性流水线只能是单功能流水线B．非线性流水线是多功能流水线C．静态流水线只能是单功能流水线D．动态流水线是多功熊流水线8. 对于N=8的互连网络，处理单元编号为0～7，当用PM2+1互连函数时，下列正确的是A．(6 4 2 0)(7 5 3 1) B．(0 2 4 6)(1 3 5 7)C．(0 1 2 3)(4 5 6 7) D．(7 6 5 4)(3 2 1 0)9．机间互连的多端口存储器形式适合应用于A．紧耦合多处理机系统B．机数很多的多处理机系统c．机数较少的多处理机系统 D. 松耦合多处理机系统10．Amdahl 470V／6属于A．向量流水机B．标量流水机C．并行处理机D．阵列机第二部分非选择题二、填空题(本大题共l0小题，每小题2分，共20分)请在答题卡上作答。

1.2
• 将程序通过输入设备送至计算机 • 程序首地址 PC • 启动程序运行 • 取指令 PC MAR M MDR IR ,(PC )+ 1 PC • 分析指令 OP(IR) CU • 执行指令 Ad(IR) MAR M MDR ACC
…
• 打印结果 • 停机
1.3 计算机硬件的主要技术指标
1.机器字长 CPU 一次能处理数据的位数
代
时间
硬件技术 速度 /（次/秒）
一 1946－1957 电子管
40 000
二
1958－1964
晶体管
200 000
三
1965－1971
中小规模 集成电路
1 000 000
四
1972－1977
大规模 集成电路
10 000 000
五
1978－现在
超大规模 集成电路 100 000 000
第一台von Neumann 系统结构的计算机 2.1
1.1 计算机系统简介
一、 计算机的软硬件概念
1. 计算机系统
计 硬件 计算机的实体，
算
如主机、外设等
机
系
统 软件 由具有各类特殊功能
的信息（程序）组成
1.1
系统软件 用来管理整个计算机系统
语言处理程序
软
操作系统 服务性程序
件
数据库管理系统
网络软件
应用软件 按任务需要编制成的各种程序
2. 计算机的解题过程
用汇编程序翻译 成机器语言程序
1.1
用机器语言解释操作系统
用微指令解释机器指令
由硬件直接执行微指令
三、计算机体系结构和计算机组成 1.1
有无乘法指令

全国2021年4月(02325)计算机系统结构练习题及答案全国2021年4月高等教育自学考试考前练习题8．静态流水线是指（） A．只是一种功能的流水线B．功能不能改变的流水线计算机系统结构（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、多选或未选均无分。

1．计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级相对顺序正确的应当是（）A．汇编语言机器级――操作系统机器级――高级语言机器级 B．汇编语言机器级――应用语言机器级――高级语言机器级 C．微程序机器级――传统机器语言机器级――汇编语言机器级 D．传统机器语言机器级――高级语言机器级――汇编语言机器级 2．对程序员来说，以下哪个是透明的A．数据总线宽度 B．通用寄存器 C．磁盘外设3．系列机软件应做到（） A．向前兼容，并向上兼容 C．向后兼容，力争向上兼容B．向前兼容，并向下兼容 D．向后兼容，力争向下兼容 D．条件码寄存器C．可同时执行多种功能的多功能流水线 D．同时只能完成一种功能的多功能流水线 9．STARAN网络是一种（） A．多级立方体网络 C．单级PM2I网络B．单级立方体网络 D．多级混洗交换网络10．能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于（） A．MISD C．SIMDB．MIMD D．SISD二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

11．已进入流水线的转移指令和其后续指令之间的相关，称为性相关。

12. 开发并行性是为了并行处理，并行性又包括有__________性和__________性二重含义。

13. 实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、__________和__________。

14. 输入输出系统的发展经历了3个阶段，相应对应于3种方式，即程序控制I/O方式、__________方式和__________方式。