云南2025自考[計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)易錯(cuò)題專練一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，下列哪一項(xiàng)不屬于馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的五大部件？A.運(yùn)算器B.控制器C.存儲(chǔ)器D.輸入/輸出設(shè)備E.中斷系統(tǒng)2.RISC指令集的特點(diǎn)不包括？A.指令長(zhǎng)度固定B.指令執(zhí)行時(shí)間固定C.指令種類繁多D.以寄存器為基礎(chǔ)E.硬件譯碼復(fù)雜3.在CPU中，下列哪一項(xiàng)主要負(fù)責(zé)暫存數(shù)據(jù)，以便后續(xù)指令使用？A.寄存器B.CacheC.主存D.寄存器堆E.控制單元4.流水線技術(shù)的主要目的是？A.提高CPU主頻B.增加CPU緩存C.提高指令執(zhí)行效率D.減少指令數(shù)量E.增加指令集規(guī)模5.在總線設(shè)計(jì)中，下列哪一項(xiàng)不屬于總線仲裁方式？A.鏈?zhǔn)街俨肂.計(jì)時(shí)仲裁C.集中式仲裁D.分布式仲裁E.串行仲裁二、填空題（每題2分，共10題）6.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的核心思想是存儲(chǔ)程序。7.RISC指令集通常采用固定長(zhǎng)度的指令格式。8.CPU中的Cache是為了解決主存與CPU速度不匹配的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。9.流水線技術(shù)中，指令級(jí)并行是提高效率的關(guān)鍵。10.總線設(shè)計(jì)中，總線寬度直接影響數(shù)據(jù)傳輸速率。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共5題）11.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)有哪些。12.解釋什么是RISC指令集，并簡(jiǎn)述其特點(diǎn)。13.說(shuō)明流水線技術(shù)的基本原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。14.什么是總線仲裁？簡(jiǎn)述集中式仲裁和分布式仲裁的區(qū)別。15.解釋Cache的工作原理及其對(duì)系統(tǒng)性能的影響。四、計(jì)算題（每題10分，共2題）16.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存容量為4GB，Cache容量為256KB，采用直接映射方式，Cache塊大小為32字節(jié)。若主存地址為`0x12345678`，計(jì)算該地址對(duì)應(yīng)的Cache塊號(hào)和塊內(nèi)偏移量。17.假設(shè)某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的流水線分為4級(jí)，每級(jí)延遲為2ns，流水線吞吐率為10MIPS。計(jì)算該系統(tǒng)的有效延遲和吞吐率。答案與解析一、單項(xiàng)選擇題1.E解析：中斷系統(tǒng)屬于硬件設(shè)計(jì)的一部分，但不屬于馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的五大基本部件。2.C解析：RISC指令集的特點(diǎn)是指令種類少、長(zhǎng)度固定、執(zhí)行時(shí)間固定，硬件譯碼簡(jiǎn)單。3.A解析：寄存器是CPU內(nèi)部的高速存儲(chǔ)單元，用于暫存數(shù)據(jù)。4.C解析：流水線技術(shù)通過(guò)并行執(zhí)行指令，提高指令執(zhí)行效率。5.E解析：總線仲裁方式包括鏈?zhǔn)街俨谩⒂?jì)時(shí)仲裁、集中式仲裁和分布式仲裁，串行仲裁不屬于常見(jiàn)方式。二、填空題6.存儲(chǔ)程序解析：馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的核心思想是將程序指令存儲(chǔ)在內(nèi)存中，由CPU按順序執(zhí)行。7.固定長(zhǎng)度解析：RISC指令集通常采用固定長(zhǎng)度的指令格式，便于硬件譯碼。8.主存與CPU速度不匹配解析：Cache是為了彌補(bǔ)主存速度較慢的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。9.指令級(jí)并行解析：流水線技術(shù)通過(guò)指令級(jí)并行提高效率。10.總線寬度解析：總線寬度越大，數(shù)據(jù)傳輸速率越高。三、簡(jiǎn)答題11.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)-吞吐率（MIPS）：每秒執(zhí)行的百萬(wàn)條指令數(shù)。-延遲（周期數(shù)/時(shí)間）：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間。-并行度：系統(tǒng)同時(shí)執(zhí)行的指令數(shù)量。-可擴(kuò)展性：系統(tǒng)性能隨硬件規(guī)模增加的變化能力。12.RISC指令集及其特點(diǎn)-RISC（精簡(jiǎn)指令集）是指令集架構(gòu)的一種，特點(diǎn)包括：-指令種類少、長(zhǎng)度固定、執(zhí)行時(shí)間固定。-以寄存器為基礎(chǔ)，減少內(nèi)存訪問(wèn)。-硬件譯碼簡(jiǎn)單，提高執(zhí)行效率。13.流水線技術(shù)的基本原理及其優(yōu)缺點(diǎn)-基本原理：將指令執(zhí)行過(guò)程分解為多個(gè)階段，多個(gè)指令并行執(zhí)行。-優(yōu)點(diǎn)：提高吞吐率，減少指令執(zhí)行時(shí)間。-缺點(diǎn)：存在流水線沖突和氣泡問(wèn)題，增加硬件復(fù)雜度。14.總線仲裁及其區(qū)別-總線仲裁：多個(gè)設(shè)備爭(zhēng)用總線使用權(quán)的過(guò)程。-集中式仲裁：仲裁器集中控制，如PCI總線。-分布式仲裁：設(shè)備自行協(xié)商，如USB總線。15.Cache的工作原理及其影響-工作原理：高速緩存存儲(chǔ)近期頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，減少主存訪問(wèn)次數(shù)。-影響：提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，但增加成本和復(fù)雜度。四、計(jì)算題16.主存地址`0x12345678`對(duì)應(yīng)的Cache塊號(hào)和塊內(nèi)偏移量-主存地址：`0x12345678`（32位）-Cache容量：256KB（2^18字節(jié)）-塊大?。?2字節(jié)（2^5字節(jié)）-塊號(hào)計(jì)算：`12345678/32=387416`（忽略低5位）-二進(jìn)制：`0x12345678`→`00010010001101000110101101111000`-塊內(nèi)偏移：低5位`01111`→15-答案：塊號(hào)`0x000001C0`，塊內(nèi)偏移`0x0F`17.流水線系統(tǒng)的有效延遲和吞吐率-有效延遲：`