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 MIMD8．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.A19. 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rmB. 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1B. 一定为0C. 任意D. 不一定为17 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r m与（）无关。

A. 数的表示范围B. 精度C. 表示比eD. 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 b03a10 a11 a12 a13 b10 b11 b12 b13 A= a20 a21 a22 a23 B= b20 b21 b22 b23 a30 a31 a32 a33 b30 b31 b32 b332 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）*I1）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. D7．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．D11. D12．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15．2FFF16．A17.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。

3. 总线按其用法来分有专用和非专用两类。

4．总线数据宽度（）。

A．与总线数相等 B. 利用一次总线交换的数据量C. 每次交换相同的数据量D. 为总线线数的固定倍数5．中断系统是由（）组成的系统。

A. 中断源自己B. 所有中断源C. 中断处理程序D. 中断逻辑和中断处理程序6. 程序控制传送方式的主要特点是（）。

A. 对CPU利用率高B. 有利于外设的速度提高C. 接口电路较简单D. 有利于解放CPU7. I/O系统（）。

A. 有软件和硬件B. 有接口电路和控制程序C. 由CPU执行入出程序D.由硬件本身执行入出程序8. 具有多级中断的中断源响应的优先级（）A. 全由CPU控制B. 用户不能控制C. 用户可以控制D.全由硬件决定9. 总线控制方式是（）A. 选用多少条总线B. 采用何种办法获取总线的使用权C. 采用何种类型的总线D. 采用源控式与目控式10.（）可称为I/O系统。

A. 程序直接控制传递B. 中断系统C. DMAD.通道11. 通道程序由（）。

A. 通道指令构成B. I/O指令构成C. CPU解释D. 用户组织?12. 通道（）。

A. 是一个I/O处理装置B. 是一个I/O处理电路C. 它不需要中断D. 它不是I/O系统13．数据通路出错引起的中断是( )。

A、机器校验中断B、访管中断C、外中断D、程序性中断14．数据通路宽度是在里，数据传送的物理宽度。

15．尽管中断响应次序由硬件排队器固定好了，但中断实际处理完的次序是可以通过软件修改各中断级处理程序的位，而动态改变。

16．中断系统软硬件功能分配实质是中断硬件和中断软件的功能分配。

17．中断嵌套时，在处理某级中断中的某个中断处理过程中是不能被中断请求所中断。

18．字节多路通道适用于连接大量速设备，通道“数据宽度”为。

19．数组多路通道适用于连接多台速设备，通道“数据宽度”为。

20．选择通道适用于连接多台速设备，通道“数据宽度”为。

21．什么时候产生中断嵌套？二、计算绘图题1. 设中断级屏蔽位“1”对应于开放，“0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下表：1)当中断响应先后次序为1—2—3—4，其中断处理次序是什么？2) 如果所有的中断处理都各需要3个单位时间，当正在运行主程序时，同时发生2、3级中断请求，过两个单位时间又同时有1、4级中断请求，试画出中断响应处理时空图 . 2. 在采用统一计数器的集中式定时查询方式中，已知64个部件，要求完成：（1）画出结构示意图；（2）计算所需独立线数；（3）简述工作过程。

3. 统有如下所示的通道及子通道流量（KB/S）：1) 对字节多路通道：(1)计算通道流量；(2)画出一个完整申请周期时空图；(3)计算通道为满足流量要求对每个字节的申请从响应到处理完所需的最长时间；2)计算通道系统流量。

3)若通道系统为整个存储器系统流量的1/4,求存储器流量。

4) 若存储器为单体字节结构，求存储器的存取周期。

参考答案：1. 采用何种方法以获取总线的使用权分布式集中式2. 串行链接独立请求定时查询串行链接与独立请求相结合独立请求串行链接3. 专用非专用4. B5. D6.A7.A8.D9.B 10.C 11.D 12.C 13.A14. 同一时钟周期15. 中断级屏蔽处理程序16. 响应处理程序17. 同级及更低级的其它18. 低单字节19. 高定长块20. 优先级高的中高可变长块21．在程序运行中，有更高级别的中断请求出现时产生中断嵌套。