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1计算机系统结构必考习题一．填空题：12、计算机系统（广义说法）：由人员，数据，设备，程序，规程五部分组成。1、推动计算机系统结构发展的主要动力是（把计算机系统看成是由多个机器级构成的层次结构）。2、提高计算机系统并行性的主要的主要技术途径有（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）直接识别和引用的（数据类型）。4、定义数据表示具体又有（带标志符数据表示）和（数据描述符）两类。5、I/O设备取得I/O总线后，所传送的数据总量，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配实质是中断（处理程序）软件和中断（响应）硬件的功能分配。7、页面替换是发生于（虚拟空间比主存空间大的多），同时又发生于（页面失效）的时候。8、由四位经ROM查表舍入法下溢处理成三位结果，设计出的ROM表中应当有（16）个单元，其中地址为1101的单元存储内容为（1111）。9、程序访问局部性包括（时间上局部性）和（空间上局部性）两个方面，其中前者是指（在最近的未来要用到的信息很可能是现在现在正在使用的信息），后者是指（在最近的未来要用到的信息很可能与现在正在使用的信息在程序空间上是相邻的或是相近的）。10、模拟是采用（机器语言程序）解释执行方式，其运行速度比仿真方法（慢），仿真是采用（微程序）解释，所以通常将使用频率较高的指令尽可能用（仿真）方法提高运行速度，而对使用频率低的指令则用（模拟）方法加以实现。11、并行性主要是指解题中同时进行（运算）或（操作）的特性。12、计算机系统结构中数据表示是指可由（机器硬件）直接辨认的数据类型，若要直接识别某一种数据类型，必须有相应的（运算硬件）及相应的（逻辑运算硬件）。13、地址的编址通常可采用（按高位地址划分）、（按地位地址划分）和（按混合划分）三种不同方式。14、指令系统按照设计风格可分为（CISC）和（RISC），其中（RISC）更优。15、评价贮存器性能的基本要求是：（大容量）、（高速度）和（低价格）。+16、窗口重叠寄存器技术是为了缩短过程调用中的（CALL）语句和（RETURN）语句的操作时间，每个窗口分为（高区）、（本地）和（地区）三个区段。17、中断系统由（软件）和（硬件）共同实现。18、虚拟内部地址映像方式的选择主要应考虑如何尽量降低（快冲突）概率，辅助硬件开销小、地址便欢快、实现方便。19、存储器系统根据（主存）和（辅存）分成若干个层次，其中（主存）是最高层次的存储部件，他容量（大）、速度最（快）。20、Cache存贮器写操作时只写ACache，仅当需要替换时才将其写回主存，称这种修改主存的方法为（写回）法。21、总线裁决方式主要有（并行总线仲裁）和（串行总线仲裁）。22、当处理机访问存储器时，需要访问的数据在Cache中，则称为（Cache命中），这时系统自动将（贮存地址）转换成（Cache地址）。23、在页面虚拟存储结构中，提高地址变换速度的关键是提高（存储器）的访问速度。因此在查表时，可同时查找（快表）和（慢表），以提高地址变换速度。24、根据操作数的位置，下面为何寻址方式：操作数在寄存器中为（寄存器）寻址方式；操作数地址在寄存器中为（基址）寻址方式；操作数在指令中为（立即）寻址方式；操作数地址在指令中为（直接）寻址方式；操作数的地址为某寄存器的内容为（间接）寻址方式。25、计算机系统可分为三大类—按系统结构的观点来看：（单处理系统）、（并行与多处理系统）、（分布式处理系统）。26、计算机系统的多级层次结构从上到下的顺序分别是（应用语言级）、（高级语言级）、（汇编2语言级）、（操作系统级）、（机器语言级）、（微程序语言级）。27、以往对计算机系统的设计方法有(从上而下)设计和(从下到上)设计，它们分别适用于（专用机）设计和（通用机）设计。28、研究计算机系统结构的重点是（软、硬件交界面），其主要目的是（计算机系统的性能/价格比）。29、计算机系统的3T性能目标是（1TFLOPS的计算能力）、（1TByte的主存容量）、（1TByte／s的I／O带宽）。30、以软件为主实现的机器为（虚拟机），由硬件或固件实现的是（实际机器）。31、解决软件可移植的办法有（统一高级语言）、（模拟）、（仿真）和（系列机）。32、计算机中的两种信息流是（控制流）和（数据流），33、为了提高CPU的利用率，有效的途径是（任务单一化）、（操作重叠化）、（吞吐匹配化）、（程序多道化）。34、计算机系统的主要软、硬件交界面特性包括（指令系统）、（数据表示）、（中断系统）、（存储系统）、（I/O系统）。35、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。36、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)。37、中断系统软硬件功能分配实质是中断（相应）硬件和中断（处理程序）软件的功能分配。38、存储管理中的地址映象方式有（全相联）、（直接相联）、（组相联）和（段相联）。39、在存储体系中为扩充主存容量用（虚拟存储器），为提高访存速度用（Cache-主存体系）。40、实现程序移植的主要途径有（统一高级语言）、（系列机）、（模拟）、（仿真）。41、计算机系统结构按流分类可分为（SISD）、（SIMD）、（MISD）和（MIMD）。二．选择题：1、在系统结构设计中，提高软件功能实现的比例会(提高系统的灵活性)。2、对计算机系统结构透明的是(VLSI技术（Verylargescaleintegration）)。3、对汇编语言程序员透明的是(I／O方式中的DMA访问方式)。4、系列机软件应做到(向后兼容，力争向上兼容)。5、推出系列机的新机器，不能更改的是(原有指令的寻址方式和操作码)。6、不同系列的机器之间，实现软件移植的途径不包括(用统一的汇编语言)。7、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（L0（微程序）级）。8、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（L5（应用语言）级）。9、总线数据宽度（利用一次总线交换的数据量）。10、中断系统是由（中断逻辑和中断处理程序）组成的系统。11、程序控制传送方式的主要特点是（对CPU利用率高）。12、I/O系统（有软件和硬件）。13、具有多级中断的中断源响应的优先级（全由硬件决定）。14、总线控制方式是（采用何种办法获取总线的使用权）。15、（DMA）可称为I/O系统。16、通道程序由（用户组织）。17、通道（它不需要中断）。18、数据通路出错引起的中断是(机器校验中断)。19、存储器的总容量S是指（存放二进制总位数）。20、并行主存系统（可以是一个存储体）。21、虚拟存储器（它是种主—辅存体系结构）。22、为扩充访存空间且具有高的性能价格比，采用（虚拟存储器）。323、采用组相联映象的cache存储器，为了提高等效访问速度应（增加cache的块数（块的大小不变））。24、最容易实现的替换算法（FIFO）。25、为提高访存速度而又提高性能价格比，采用（引入cache存储器）。26、存储体系（必须有映象结构）。27、存储系统（至少有两种存储器）。28、cache存储器是（存储体系）。29、与虚拟存贮器的等效访问速度无关的是(辅存的容量)。三．名词解释：1、存储体系：随着I/O处理机的出现及多道程序的发展加上操作系统的硬件技术的完善，程序设计者由所增设的辅助软硬件来完成。这样从整体上看速度接近主存容量是辅存的，我们因此就说它形成了一个存储体系。2、固件：将微程序固化在器件上的硬件。3、非专用总线：可以被多种功能或多个部件所分时共享，同一时候只有一对部件可使用总线进行通信。4、虚拟存储器：是主存—辅存存储层次的进一步发展和完善，主要是为了克服高速的实际主存容量满足不了大程序的容量要求而提出来的。在虚拟存储器中，应用程序员直接用机器指令的地址码对整个程序统一编址，这个地址码宽度所对应的程序空间可以比实际主存的空间大得多，就好象对应用程序员来说有一个比实际主存大得多的，可以放下整个程序的虚(主)存空间。程序不必作任何修改就可以以接近于实际主存的速度在这个虚拟存储器上运行。5、外页表与内页表：由虚页号Nv变换到Nvd的表称为外页表；Nv变换到主存实页号nV的表称为内页表。6、存储系统：是指存储器硬件以及管理存储器的软硬件。7、计算机系统结构：是指计算机系统多级层次结构中传统机器级的结构，它是软件和硬件/固件的主要交界面，是让编制的机器语言程序、汇编语言程序以及将高级语言源程序编译生成的机器语言目标程序在机器上正确运行所应看到的计算机属性。计算机系统结构是与汇编语言程序或机器语言程序所能实现的功能，要用到的数据类型、寻址方式、指令系统、I/O结构等密切相关的。计算机系统由紧密相关的硬件和软件组成，为完成特定的任务而由相关部件或要素组成的有机整体就称为系统。8、VonNeumann结构的特点：存储器是按地址访问的顺序线性编址的一维结构；指令由操作码和地址码组成；指令在存储器中是按其执行顺序存储的；在存储器中，指令和数据同等对待；计算机的系统结构以运算器、控制器为中心；指令、数据均以二进制编码表示，采用二进制运算。9、数据表示：指的是能直接由硬件直接辨认的数据类型。10、贮存层次：整体上看速度接近于主存的，容量是辅存的，每位价格接近于廉价慢速辅存的，我们就说它形成了一个存贮体系，或称存贮层次，并且属于其中的主存-辅存存贮层次。11、哈夫曼(Huffman)压缩概念（指令格式优化）：当各种事件发生的概率不均等时，采用优化技术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事件，允许用较长的位数(时间)来表示(处理)，就会导致表示(处理)的平均位数(时间)的缩短。12、程序的局部性：程序的局部性表现在时间和空间两个方面。时间上的局部性：在最近的未来要用到的信息很可能是现在正在使用的信息，这主要是程序循环造成的。空间上的局部性：在最近的未来要用到的信息很可能与现在正在使用的信息在程序空间上是相邻或相近的，这主要因为程序中大部分指令是顺序存贮和顺序被取出来执行的，数据一般也是以向量、数组、树、表等形式簇聚地存贮在一起的。13、全局性相关：指的是转移指令与其后续指令之间的关联，不仅不能同时解释，还会使指令缓冲器所预取的指令全部作废，重新花较长的时间再去访存取出指令。这比指令相关、主存数相关、通用寄存器组的数相关、基（变）址值相关等对流水性能一段的影响要严重得多。414、高速缓冲存储器：是用以弥补主存速度的不足。在处理机和主存之间设置一个高速、小容量的缓冲存储器，构成Cache–主存存储层次。使之从CPU看，速度接近于Cache，容量却是主存的。15、相联存储器：是带信息处理的存贮器，按所组信息内容的部分或全部特征，在一次存贮器访问中，将内容与该特征相符的所有存贮单元都找出来。所谓一存贮器访问，也可以包含有若干次比较、符合、分解等操作。相对于按地址访问的随机访问存贮器来说，相联存贮器可以实现高速并行检索和比较。16、并行性：是指问题中具有可同时进行运算和操作的特性。只要在同一时刻或同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或性质不同的工作，它们在时间上相互重叠，则都体现了并行性。17、数据宽度：数据宽度是指系统在二次分配总线期间，经数据总线所传送的数据总量。18、页式管理：是将主存空间和程序空间都机械等分成相同大小的页面，让程序的起点必须处在主存中某一个页面位置的起点。19、地址的映象：是建立虚、实地址的对应关系。有三种1）段式管理-段式存储是把一个程序分解成多个在逻辑上形成整体、相互独立或基本独立，且定义清楚的模块；2）页式管理-页式存储是把主存空间和辅存中的程序空间固定大小分为若干页；3）段页式管理-它是分段和分页相结合的一种存储管理方式，具有二者的综合优点，为大、中型计算机广泛采用。20、地址的变换：按建立