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《计算机系统结构》习题

第一章　计算机系统结构设计基础

1.1　计算机系统结构的含义和分类

　　一、填空题

1、计算机系统层次结构中，在传统机器级以上的所有机器都称为是

，因为它们均是由　　　　　　实现的机器，与实际物理机器级有所不同。

答案：虚拟机、软件

2、通常把　　　　　　　　　　　　　　　　　　　称为固件。固件是

介于　　　　　　　　和　　　　　　　之间的实体，其设计方法类似于

，而实现形态上则类似于　　　　　　。

答案：固定不变的常用软件固化在硬件中、硬件、软件、硬件

3、在 Flynn 分类法中，指令流是指　　　　　　　　　　　　　　　，

数据流是指　　　　　　　　　，多倍性是指

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　　答案：机器执行的指令序列、指令流所调用的数据序列、在机器中最受限

制的（即瓶颈最严重的）部件上的处在同一执行阶段的可并行招待的最多指令

或数据个数

4、高级语言程序员看不到各种不同类型机器的差异性，这种现象称为

　　　　现象，这往往是借助于　　　　　　填补了实际存在的差异而得到的。

　　答案：透明性、软件

5、计算机系统结构的外特性是定义计算机系统中　　　　和　　　　之

间的界面；其微外特性是定义　　　　　和　　　　之间的界面。

答案：软件、硬件、硬件、固件

二、选择题

1、在计算机系统的层次结构中，位于汇编语言级和传统机器级之间是

　　　　　。

　　　A、应用语言级　B、高级语言级　C、操作系统级　D、微程序机器级

　　　答案：C

2、计算机系统结构的外特性是　　　　　所看到的外特性。

A、汇编程序员　B、系统程序员　C、高级语言程序员　D、应用程序员

答案：B

3、下面　　　　　　　不属于计算机系统结构的外特性。

A、取指令　　B、中断类型　　C、通用寄存器的数量　D、指令类型

答案：A

4、CPU 内部的逻辑设计属于计算机系统结构的　　　　　。

A、外特性　　B、内特性　　C、微外特性　　D、物理实现

答案：B

5、下面属于计算机实现的是　　　　　　　　。

A、I/O 设备的连接方式　　　　　B、主存带宽的确定

C、存储器芯片的选用　　　　　　D、最小寻址单位

　答案：C

6、在计算机系统结构中，外特性是对内特性的进一步抽象，因此两者之

间的映射是　　　　　　　的关系。

　A、一对一　　B、多对多　　C、多对一　　D、一对多

　答案：D

三、判断题

1、虽然软件和硬件两者在实质上是完全不同的，但它们的功能在逻辑上

是等价的。

　答案：对

2、所有硬件功能都可用软件实现，反之亦然。

　答案：错

3、一般地，用硬件实现比用软件实现性能更优，所以，最好所有功能都

用硬件来实现。

　答案：错

4、微系统结构对之微员犹如计算机系统外特性对机器语言程序员一样。

　答案：对

5、计算机系统结构设计就是硬件设计。

　答案：错

6、计算机系统结构某一特性与具体物理实现之间存在一对多关系。

　答案：对

四、简述计算机系统结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系。

答案：计算机系统结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。计

算机系统结构即计算机系统结构的外特性，主要是研究软、硬件功能的分配和

软、硬件界面的确定；计算机组成是指计算机系统结构的内特性，它是计算机

系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。它们各自包含不

同的内容和采用不同的技术，但又有紧密的联系。

五、Flynn 分类法是如何分类的？有什么局限性？有什么更好的计算机分

类方法？

答案：Flynn 分类法是按指令流和数据流的多倍性概念进行分类的，按指

令流和数据流两者的组合可将计算机系统划分成四类：单指令流单数据流

（SLSD）、单指令流多数据流（ SIMD）、多指令流单数据流（ MISD）和

多指令流多数据流（MIMD）。

1.2　计算机系统的设计准则

　　一、填空题

1、在计算机设计准则中，最重要也是最广泛采用的一条是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案：只加速使用频率高的部件

2、阿姆达尔（Amdahl）定律的内容是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案：系统中对某一部件采用某种更快执行方式所能获得的系统性能改进

程序，取决于这种执行方式被使用的频率，或所占总执行时间的比例

3、统计表明一个程序执行时间中的 90%是花费在　　　　程序代码上。

因此，可将程序中的大放在容量较　　　　、工作速度较　　　及成本较

的

　　　　存储部件中，而只将其中的一小部分存放在　　　　的存储部件中。

答案：10%、大、慢、低、慢速、高速

4、程序访问局部性包括　　　　和　　　　两个方面，其中前者是指

　　　　　，后者是指　　　　　　　　　　　　　。

　　答案：时间局部性、空间局部性、程序中近期被访问的信息项很可能马上

将被再次访问、那些在访问地址上相邻近的信息项很可能会被一起访问

5、优化是以　　　　　　　为衡量指标。

答案：性能价格比

6、计算机硬件技术的进展表现在　　　技术、　　　技术及　　　技术。

答案：IC（集成电路）、DRAM、Disk（硬盘）

7、计算机软件技术的一个发展趋向就是汇编语言将逐步为　　　所替代。

答案：高级语言

8、一个较好的计算机系统设计者应该充分考虑　　　　、以及　　　三

者之间的恰当平衡。

答案：CPU 速度、主存容量、I/O 吞吐率

1.3　计算机系统结构的发展

　　一、填空题

1、冯·诺依曼计算机的最大特点是　　　　　　　。

答案：简单易实现

2、软件的可移植性是指　　　　　　　　。

答案：一个软件可不经修改或只需少量修改便可由一台机器上移植到另一

台机器上去运行

3、模拟是采用　　　　　解释执行方式，其运行速度比仿真方法　　　。

所以，通常将使用频率较高的指令尽可能用　　　　　方法以提高运算速度，

而对使用频率低的指令则用　　　　　方法加以实现。

答案：纯软件、慢、仿真、模拟

4、开放系统是指　　　　　　　　。

答案：一种独立于厂商，且遵循有关国际标准而建立的、具有系统可移植

性、交互操作性，从而能允许用户自主选择具体实现技术和多厂商产品渠道的

系统集成技术的系统

5、　　　　　是促使计算机系统结构与发展的最根本动力，它对计算机

系统结构提出的基本要求是　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　　。

答案：计算机应用、高的运算速度、大的存储容量、大的 I/O 吞吐率

二、选择题

1、在冯·诺依曼计算机中，数据以　　　　　进制形式表示。

　A、二　　　B、八　　　C、十　　　D、十六

答案：A

2、下面的各种计算机中不是基于冯·诺依曼结构的是　　　　　。

　A、微机　　　B、巨型机　　　C、智能计算机　　D、大型通用机

答案：C

3、仿真方法是采用　　　　　的解释过程。

　A、纯软件　　B、纯硬件　　C、软件＋硬件　　D、以上都不对

　答案：C

4、在 IBM360 系列机中，不同档次的机器间具有相同的　　　　　。

　A、性能　　　B、指令系统　　C、实现技术　　　D、价格

　答案：B

三、判断题

1、在冯·诺依曼计算机中，指令和数据分别存放在不同的存储器中。

答案：错

分析：冯·诺依曼计算机采用存储程序方式，指令和数据都以字的计划调

节存放在同一存储器中，没有区别。

2、在系列机的各档机器间具有软件兼容性。

答案：对

3、高级程序设计语言的使用与机器型号无关。

答案：对

4、器件是促使计算机系统结构不断发展的最重要的因素。

答案：错

分析：软件是促使计算机系统结构不断发展的最重要的因素，器件是促使

计算机系统结构不断发展的最活跃因素。

第二章　计算的性能和成本

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