計(jì)算機(jī)自考《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2025年沖刺卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。下列每小題備選答案中，只有一個(gè)是最符合題意的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。)1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的（）。A.物理結(jié)構(gòu)和組織B.程序設(shè)計(jì)和操作C.軟件功能和硬件功能D.系統(tǒng)性能和可靠性2.衡量存儲(chǔ)器速度的主要指標(biāo)是（）。A.容量B.位價(jià)格C.訪問時(shí)間D.傳輸速率3.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，Cache與主存之間地址映射的方式主要有（）。A.直接映射、全相聯(lián)映射、組相聯(lián)映射B.按地址映射、按內(nèi)容映射、按塊映射C.順序映射、隨機(jī)映射、固定映射D.分段映射、分頁(yè)映射、按文件映射4.指令流水線技術(shù)的主要目的是（）。A.提高指令的執(zhí)行速度B.增加指令的并行度C.減少指令的存儲(chǔ)空間D.簡(jiǎn)化指令的譯碼過程5.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，I/O接口的主要功能是（）。A.實(shí)現(xiàn)CPU與主存的地址譯碼B.實(shí)現(xiàn)CPU與I/O設(shè)備的速度匹配C.實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備與總線之間的數(shù)據(jù)傳輸D.實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備的管理和控制6.總線寬度是指（）。A.總線根數(shù)B.總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)C.總線傳輸?shù)牡刂肺粩?shù)D.總線傳輸?shù)乃俾?.RISC指令集的特點(diǎn)是（）。A.指令種類多，功能復(fù)雜B.指令種類少，功能簡(jiǎn)單C.指令格式復(fù)雜，長(zhǎng)度不一D.指令格式簡(jiǎn)單，長(zhǎng)度固定8.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通路是指（）。A.連接CPU與主存的通路B.連接CPU與I/O設(shè)備的通路C.連接各功能部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂紻.連接總線與I/O接口的通路9.多處理器系統(tǒng)是指擁有兩個(gè)或兩個(gè)以上處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其目的是（）。A.提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性B.提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的并行處理能力C.提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量D.提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出速度10.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有（）。A.吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、可靠性B.字長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量、運(yùn)算速度C.主頻、緩存容量、總線寬度D.運(yùn)算精度、存儲(chǔ)周期、傳輸速率二、填空題（每空1分，共10分。請(qǐng)將正確答案填在題中的橫線上。）1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的__________和__________。2.存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)是指由_______、_______、_______等構(gòu)成的層次系統(tǒng)。3.指令流水線的主要性能指標(biāo)有吞吐率、_______和_______。4.I/O接口通常由_______邏輯、_______邏輯和_______邏輯組成。5.總線按照傳輸?shù)男畔㈩愋涂梢苑譃閿?shù)據(jù)總線、_______和_______。6.RISC指令集通常采用_______尋址方式。7.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能可以通過提高_(dá)______、_______和_______來提高。8.多處理器系統(tǒng)中，處理器之間可以通過_______或_______進(jìn)行通信。9.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性通常用_______和_______來衡量。10.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能價(jià)格比是指_______與_______的比值。三、判斷題（每題1分，共10分。請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部件。（）2.存儲(chǔ)器的訪問時(shí)間是指從發(fā)出訪問請(qǐng)求到完成數(shù)據(jù)傳輸所需要的時(shí)間。（）3.Cache的命中率越高，則訪問主存的次數(shù)越多。（）4.指令流水線技術(shù)可以提高指令的執(zhí)行速度，但會(huì)增加指令的執(zhí)行時(shí)間。（）5.I/O接口的主要功能是實(shí)現(xiàn)CPU與I/O設(shè)備之間的直接數(shù)據(jù)傳輸。（）6.總線寬度越大，則總線傳輸數(shù)據(jù)的速率越快。（）7.CISC指令集比RISC指令集更復(fù)雜，執(zhí)行效率更高。（）8.數(shù)據(jù)通路是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中連接各功能部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?。（?.多處理器系統(tǒng)一定是并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（）10.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)是唯一的，可以用一個(gè)指標(biāo)來完全描述。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題。）1.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。2.簡(jiǎn)述存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理。3.簡(jiǎn)述指令流水線的基本工作原理。4.簡(jiǎn)述I/O接口的主要功能。五、綜合題（每題10分，共20分。請(qǐng)根據(jù)題目要求，分析和計(jì)算下列問題。）1.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存容量為256MB，Cache容量為16KB，采用直接映射方式，主存塊大小為4KB。當(dāng)訪問主存地址為A1H的單元時(shí)，Cache未命中，需要訪問主存，然后從主存將包含A1H的4KB塊調(diào)入Cache。假設(shè)Cache訪問時(shí)間為10ns，主存訪問時(shí)間為100ns，請(qǐng)計(jì)算訪問A1H單元的總時(shí)間。2.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用指令流水線技術(shù)，指令流水線分為取指、譯碼、執(zhí)行、寫回四個(gè)階段，每個(gè)階段的時(shí)間均為10ns。假設(shè)程序中有100條指令，請(qǐng)計(jì)算采用指令流水線技術(shù)執(zhí)行該程序所需的總時(shí)間（不考慮流水線沖突）。---試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.A4.A5.B6.B7.B8.C9.B10.A二、填空題1.物理結(jié)構(gòu)組織2.寄存器Cache主存輔存3.延遲吞吐率4.數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線5.地址總線控制總線6.立即寄存器直接變址間接7.主頻字長(zhǎng)并行度8.共享存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)9.平均無(wú)故障時(shí)間可用性10.性能價(jià)格三、判斷題1.錯(cuò)誤2.正確3.錯(cuò)誤4.錯(cuò)誤5.錯(cuò)誤6.正確7.錯(cuò)誤8.正確9.正確10.錯(cuò)誤四、簡(jiǎn)答題1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則包括：性能最優(yōu)、成本最低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、易于擴(kuò)展、標(biāo)準(zhǔn)化等。2.存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理是利用不同存儲(chǔ)器的價(jià)格、速度、容量的權(quán)衡，將速度快的、容量小的、價(jià)格高的存儲(chǔ)器與速度慢的、容量大的、價(jià)格低的存儲(chǔ)器組成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)整體性能和成本的最佳平衡。3.指令流水線的基本工作原理是將一條指令的執(zhí)行過程分解為多個(gè)階段，每個(gè)階段并行執(zhí)行不同指令的相同操作，從而提高指令的執(zhí)行速度。4.I/O接口的主要功能包括：實(shí)現(xiàn)CPU與I/O設(shè)備之間的速度匹配、實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備與總線之間的數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備的管理和控制等。五、綜合題1.解析思路：首先根據(jù)題目信息確定主存地址A1H所在的塊號(hào)，然后根據(jù)直接映射方式確定該塊在Cache中的位置，接著計(jì)算訪問Cache和主存的次數(shù)，最后根據(jù)Cache和主存的訪問時(shí)間計(jì)算總訪問時(shí)間。解：主存地址A1H所在的塊號(hào)為A1H/400H=2H。采用直接映射方式，塊號(hào)為2H的塊映射到Cache的第2塊。訪問A1H單元時(shí)，Cache未命中，需要訪問主存，然后從主存將包含A1H的4KB塊調(diào)入Cache。因此，訪問A1H單元需要訪問主存一次，訪問Cache一次。訪問A1H單元的總時(shí)間=Cache訪問時(shí)間+主存訪問時(shí)間=10ns+100ns=110ns。2.解析思路：首先根據(jù)題目信息確定指令流水線的階段數(shù)和每個(gè)階段的時(shí)間，然后計(jì)算執(zhí)行100條指令所需的流水線周期數(shù)，最后根據(jù)流水線周期數(shù)和每個(gè)階段的時(shí)間計(jì)算總執(zhí)行時(shí)間。解：指令流水線分為取指、譯碼、執(zhí)行、寫回四個(gè)階段，每個(gè)階段的時(shí)間均為10n