计算机系统结构-题库

选择题

1. 在计算机系统设计中，对功能确定起主要作用的是：应用软件

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：位串字串，并行等级最高：全并行

3. 下列选项中属于高级数据表示的是： 向量

4. 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最大值是7.5
   

5. 从不同的角度来说，中断可以有三种分类方法。

1. 中断可以分为同步中断（synchronous）和异步中断(asynchronous)。
2. 中断可分为硬中断和软中断。
3. 中断可分为可屏蔽中断（Maskable interrupt）和非屏蔽中断（Nomaskable interrupt）。

6. 属于减少总线数量的方法有：线的组合、编码、并／串——串／并转换

7. Cache存储器解决了主存无法满足性能指标要求的是:速度

8. 标量处理机顺序解释的优点是:控制简单

9. 阵列机所采用的技术是：资源重复

10. 编号为0，l，…，l5的16个处理器，当互连网络函数为Shuffle时，9号处理器连接到的处理器的号数是 ：3

解析：9号处理器二进制为1001，而Shuffle函数是将输入端x的二进制编码循环左移一次就可得到输出端的二进制编码，且Shuffle函数属于循环左移函数，所以1001如果左移一位，就是0011，也就是3号端口

填空题

11. 从使用语言的维度，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方式、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。

15. 静态再定位就是在目的程序装入主存时，由装入程序用软件方法把目的逻辑地址程序的变换成物理地址，执行程序时，物理地址不再改变。

16. 非特权型指令主要供应用程序员使用，特权型指令主要供系统程序员使用。

17. 对存储系统的基本要求是大容量、高速度和低价格。

18. 总线按在系统中的位置分芯片级、板级和系统级等3级。

19. 在主存一辅存存储层次结构中，从CPU上看，速度接近于主存，容量是辅存的。

20. 细粒度并行算法一般指向量或循环级的并行。

简答题

21. 简述软、硬件取舍的基本原则。

1. 应考虑在现有的硬件、器件的条件下，系统要有高的性价比，主要从实现费用、速度和气筒性能要求来综合考虑
2. 要考虑到准备采用和可能采用的组成技术，使之尽可能不要过多或不合理地限制各种组成、实现技术的采用
3. 不能仅从“硬”的角度考虑如何便于应用组成技术的成果和便于发挥器件技术的进展，还要从“软”的角度把如何编译和操作系统的实现以及为高级语言的设计提供更多、更好的硬件支持放在首位

22. 简述系列机思想对计算机发展的意义和系列机软件兼容的要求。

1. 系列机可以较好的解决软件设计环境要求相对稳定和硬件、器件、组成等技术在迅速发展的矛盾
2. 软件可以丰富累计，使软件产量、质量不断提高
3. 器件、硬件和组成又能不断更新，使之短期内就能提供性能良好、价格更便宜的新机器，有力地促进计算机的发展
4. 系列机软件兼容的基本要求是必须保证实现软件的向后兼容，力争做到向上兼容

23. 简述编译程序设计者要求指令系统应具有的特性。

1. 规整性。对相似的操作做相同的规定
2. 对称性。 对称性操作的定义相同，便于编译。
3. 独立性和全能性。有多种程序实现同一种功能，应限定操作只能有一种选择方式
4. 正交性。指令中各个不同含义的字段，在编码时，互不相关，相互独立
5. 可组合性。让指令系统中所有操作对各种寻址方式和数据类型都适应
6. 可扩展性。要留有一定数量的冗余操作码，以便以后扩充新指令

24. 简述中断分成优先级的原因及分级的方法。

1. 中断分成优先级的原因：各中断源是互相独立且随机发出中断请求。当多个中断源同时发出中断请求时，CPU只能先响应和处理其中优先级相对高的中断请求，因此需要对中断源的响应和处理安排一个优先顺序
2. 分级的方法：中断分类后，同一类内部各中断请求的优先次序一般由软件或通道来管理，主要是对于不同类的中断要根据中断的性质、紧迫性、重要性及软件处理的方便性分成若干优先级，以便CPU可以有序地对这些中断请求进行响应和处理

25. 简述更新主存内容的写回法和写直达法的基本原理。

1. 写回法：在CPU执行写操作时，信息只写入Cache，仅当需要替换时，才将改写过的Cache块先写回主存，然后在调入新块
2. 写直达法：利用Cache存储器在处理机和主存之间的直接通路，每当处理机写入Cache的同时，也通过此通路写入主存

简单应用题

26. 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，试计算
    (1)最小尾数值；
    r -1 m = 10^-1 = 0.1
    (2)最大尾数值；
    1 -

    r m` m = 1 - 10^-1 = 0.9
    (3)最大阶值；
    2 P - 1 = 2^2 - 1 = 3
    (4)可表示的最小值；
    r -1 m = 10^-1 = 0.1
    (5)可表示的最大值；

(6)可表示数的个数；

27. 考虑一个920个字的程序，其访问虚存的地址流为23、216、156、618、382、490、492、868、916、728。若页面大小为200字，主存容量为400字，采用FIF0替换算法，请按访存的各个时刻，写出其虚页地址流，计算主存命中率。
    
    矫正以下命中过程：
    

综合应用题

28. 
    

29. 

参考链接：

计算题过程和记录

https://www.cnblogs.com/madao123/articles/13652123.html

浮点数尾数基值大小

https://blog.csdn.net/peng_lv/article/details/127592191

中断的分类和区别

https://blog.csdn.net/imilano/article/details/83690133

互联函数

https://www.bilibili.com/read/cv16906278/

别人的错题库

https://blog.csdn.net/jave_f/article/details/79006394?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522159376788419725250101112%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334…%2522%257D&request_id=159376788419725250101112&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2alltop_click~default-1-79006394.pc_ecpm_v3_pc_rank_v3&utm_term=计算机系统结构

选择题与解析

https://zhuanlan.zhihu.com/p/441959634

其他题库

https://blog.csdn.net/qq_40907977/article/details/108730397

书籍复习资料

https://zhuanlan.zhihu.com/p/439674907