计算机组成与体系结构真题
软考专题‑计算机组成与体系结构真题
试题1(2017上半年试题14)
循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check ,CRC)是数据通信领域中最常用 的一种差错校验码,该校验方法中,使用多项式除法(模2 除法)运算后的余 数为校验字段｡若数据信息为n 位,则将其左移k 位后,被长度为 k+1 位的生 成多项式相除,所得的k 位余数即构成k 个校验位,构成n+k 位编码｡若数据 信息为1100,生成多项式为 X³+X+1 (即1011) ,则CRC 编码是( )｡
A.1100010
B.1011010
C.1100011
D.1011110
编码流程：
1、在原始信息位后加k 个000，即1100000
2、将1100000 与生成多项式1011 做模2 除法，得到余数为010
3、原始信息拼接余数：1100010
答案：A
1、在原始信息位后加k 个000，即1100000
2、将1100000 与生成多项式1011 做模2 除法，得到余数为010
3、原始信息拼接余数：1100010
试题2(2017上半年试题15)
执行CPU 指令时,在一个指令周期的过程中,首先需从内存读取要执行的指令, 此时先要将指令的地址即( )的内容送到地址总线上｡
A.指令寄存器(IR)
B.通用寄存器 (GR)
C.程序计数器 (PC)
D.状态寄存器 (PSW)
PC程序计数器保存下一条指令的内存地址，取指令时把PC输出到地址总线。
答案：C
试题3(2017上半年试题16)
流水线的吞吐率是指流水线在单位时间里所完成的任务数或输出的结果数｡设某 流水线有5 段,有 1 段的时间为2ns ,另外4 段的每段时间为1ns,利用此 流水线完成 100 个任务的吞吐率约为( )个/s ｡
A.500 × 10⁶
B.490 × 10⁶
C.250 × 10⁶
D.167 × 10⁶
流水线时间瓶颈是2ns。总时间=(2+1+1+1+1)+(100‑1)*2 = 204ns
吞吐率 = 100 / (204 ×10⁻⁹) ≈490×10⁶
答案：B
吞吐率 = 100 / (204 ×10⁻⁹) ≈490×10⁶
试题4(2017上半年试题17)
以下关于复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer,CISC) 的叙 述中,正确的是( )｡
A.只设置使用频度高的一些简单指令,不同指令执行时间差别很小
B.CPU 中设置大量寄存器,利用率低
C.常采用执行速度更快的组合逻辑实现控制器
D.指令长度不固定,指令格式和寻址方式多
CISC：指令数量多，可变长格式，寻址方式丰富，微程序控制；RISC：指令少，定长，硬布线，大量通用寄存器。
答案：D
试题5(2017上半年试题18)
在高速缓存 (Cache)‑主存储器构成的存储系统中,( )｡
A.主存地址到Cache 地址的变换由硬件完成,以提高速度
B.主存地址到Cache 地址的变换由软件完成,以提高灵活性
C.Cache 的命中率随其容量增大线性地提高
D.Cache 的内容在任意时刻与主存内容完全一致
Cache和主存之间地址映射全部由硬件实现，追求访问速度。
答案：A
试题6(2016上半年试题15)
某浮点数格式如下:7 位阶码(包含一个符号位),9 位尾数(包含一个符号位)｡若阶码用移码､尾数用规格化的补码表示,则浮点数所能表示数的范围是 ( )｡
A.‑2⁶³ ~(1‑2⁻⁸)×2⁶³
B.‑2⁶⁴ ~(1‑2⁻⁷)×2⁶⁴
C. ‑(1‑2⁻⁸)×2⁶³ ~ 2⁶³
D. ‑(1‑2⁻⁷)×2⁶⁴ ~(1‑2⁻⁸)×2⁶³
R位阶码（含阶符），M位尾数（含数符）；最大正数 +(1‑2^{‑(M‑1)})×2^{(2^{R‑1}‑1)}；最小负数‑1×2^{(2^{R‑1}‑1)}。R=7，M=9。
答案：A
试题7(2016上半年试题16)
Cache 的替换算法中,( )算法计数器位数多,实现困难｡
A.FIFO
B.LFU
C.LRU
D.RAND
LFU：最不经常使用，统计访问次数，计数器规模大，实现复杂度高于LRU。
答案：B
试题8(2016上半年试题17)
以下关于总线的说法中,正确的是( )｡
A.串行总线适合近距离高速数据传输, 但线间串扰会导致速率受限
B.并行总线适合长距离数据传输,易提高通信时钟频率来实现高速数据传输
C.单总线结构在一个总线上适应不同种类的设备,设计简单但是分时工作导致性能降低
D.半双工总线只能在一个方向上传输信息
串行适合远距离；并行适合近距离；单总线所有设备共享总线，分时传输，性能受限。半双工双向，但同一时刻只能单向。
答案：C
试题9(2016上半年试题60‑61)
使用Cache 改善系统性能的依据是程序的局部性原理｡程序中大部分指令是( )的｡设某计算机主存的读/写时间为100ns,有一个指令和数据合一的 Cache,已知该Cache 的读/写时间为10ns,取指令的命中率为98%,取数 的命中率为95%｡在执行某类程序时,约有1/5 指令需要额外存/取一个操作 数｡假设指令流水线在任何时候都不阻塞,则设置Cache 后,每条指令的平均 读取时间约为( )ns｡
第一空：A.顺序存储、顺序执行 B.随机存储、顺序执行 C.顺序存储、随机执行 D.随机存储、随机执行
第二空：A.12.3 B.14.7 C.23.4 D.26.3
程序指令大多顺序存储顺序执行。
计算：(100*2%+10*98%)+(100*5%+10*95%)*0.2 =14.7
答案：A，B
计算：(100*2%+10*98%)+(100*5%+10*95%)*0.2 =14.7
试题10(2015上半年试题14‑15)
Flynn 分类法根据计算机在执行程序的过程中( )的不同组合,将计算机分为4类｡当前主流的多核计算机属于( )计算机｡
第一空：A.指令流和数据流 B.数据流和控制流 C.指令流和控制流 D.数据流和总线带宽
第二空：A.SISD B.SIMD C.MISD D.MIMD
Flynn分类依据：指令流、数据流；多核多处理机属于MIMD多指令流多数据流。
答案：A，D
试题11(2015上半年试题17)
某计算机系统采用集中式总线仲裁方式,各个主设备得到总线使用权的机会基本相等,则该系统采用的总线仲裁方式( )｡
①菊花链式查询方式 ②计数器定时查询(轮询)方式 ③独立请求方式
①菊花链式查询方式 ②计数器定时查询(轮询)方式 ③独立请求方式
A.可能是③,不可能是①或②
B.可能是②或③,不可能是①
C.可能是②,不可能是①或③
D.可能是①､②或③
菊花链：硬件链路决定优先级，不公平；计数器定时、独立请求可以做到机会均等。
答案：B
试题12(2015上半年试题18)
关于大规模并行处理器MPP,以下说法不正确的是( )｡
A.大多数MPP 系统 使用标准的CPU 作为它们的处理器
B.其互连网络通常采用商用的以太网实现
C.是一种异步的分布式存储器结构的MIMD 系统
D.使用特殊的硬件和软件来监控系统､检测错误并从错误中平滑地恢复
MPP使用定制高速互连网络，不是普通以太网。
答案：B
试题13(2014上半年试题14)
使用多处理机系统的主要目的是实现( )代码的并行性｡
A.操作级和指令级
B.指令级和作业级
C.作业级和任务级
D.任务级和指令级
多处理机主要实现粗粒度并行：作业级、任务级；单处理机内部做指令级操作级并行。
答案：C
试题14(2014上半年试题15)
按照Cache 地址映像的块冲突概率,从高到低排列的是( )｡
A.全相联映像→直接映像→组相联映像
B.直接映像→组相联映像→全相联映像
C.组相联映像→全相联映像→直接映像
D.直接映像→全相联映像→组相联映像
冲突概率：直接映像最高；组相联折中；全相联冲突最低。
答案：B
试题15(2014上半年试题18)
浮点数在机器中的表示形式：阶符｜阶码｜数符｜尾数。若阶码的长度为e,尾数的长度为m,则以下关于浮点表示的叙述中,正确的是( )｡
①e 的值影响浮点数的范围,e 越大,所表示的浮点数值范围越大
②e 的值影响浮点数的精度,e 越大,所表示的浮点数精度越高
③m 的值影响浮点数的范围,m 越大,所表示的浮点数范围越大
④m 的值影响浮点数的精度,m 越大,所表示的浮点数精度越高
①e 的值影响浮点数的范围,e 越大,所表示的浮点数值范围越大
②e 的值影响浮点数的精度,e 越大,所表示的浮点数精度越高
③m 的值影响浮点数的范围,m 越大,所表示的浮点数范围越大
④m 的值影响浮点数的精度,m 越大,所表示的浮点数精度越高
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
阶码e决定表示范围；尾数m决定精度。
答案：C
试题16(2014上半年试题58‑59)
流水线技术是通过并行硬件来提高系统性能的常用方法｡对于一个k 段流水线, 假设其各段的执行时间均相等(设为t),输入到流水线中的任务是连续的理想 情况下,完成n 个连续任务需要的总时间为( )｡若某流水线浮点加法运算器 分为5 段,所需要的时间分别是6ns､7ns､8ns､9ns 和6ns,则其最大加速 比为( )｡
第一空：A.nkt B.(k+n‑1)t C.(n‑k)kt D.(k+n+1)t
第二空：A.4 B.5 C.6 D.7
等段时间流水线总时间：(k+n‑1)*t；
顺序总时间6+7+8+9+6 = 36ns；瓶颈9ns；加速比=36÷9=4。
答案：B，A
顺序总时间6+7+8+9+6 = 36ns；瓶颈9ns；加速比=36÷9=4。
试题17(2014上半年试题60‑61)
总线规范会详细描述总线各方面的特性,其中( )特性规定了总线的线数,以 及总线的插头､插座的形状､尺寸和信号线的排列方式等要素｡总线带宽定义为 总线的最大数据传输速率,即每秒传输的字节数｡假设某系统总线在一个总周期中并行传输4B 信息,一个总线周期占用2 个时钟周期,总线时钟频率为 10MHz,则总线带宽为( )MBps｡
第一空：A.物理 B.电气 C.功能 D.时间
第二空：A.20 B.40 C.60 D.80
物理特性定义机械尺寸、插头、线数；带宽 = (4B/2)*10MHz =20MBps。
答案：A，A
试题18(2013上半年试题14‑15)
某计算机系统采用4 级流水线结构执行命令,设每条指令的执行由取指令(2Δt)、分析指令 (1Δt) 、取操作数 (3Δt) 、运算并保存结果 (2Δt) 组成。该流水线的最大吞吐率为 ( );若连续向流水线输入5 条指令,则该流水线的加速比为( )｡
第一空：A.1 B.1/(2Δt) C.1/(3Δt) D.1/(8Δt)
第二空：A.1:1 B.2:1 C.8:3 D.3:8
流水线瓶颈段3Δt，最大吞吐率1/(3Δt)；顺序总时间(2+1+3+2)*5=40Δt；流水线总时间 20Δt；加速比40/20=2:1。
答案：C，B
试题19(2013上半年试题16)
CPU 访问存储器时,被访问数据倾向于聚集在一个较小的连续区域中,若一个 存储单元已被访问,则其邻近的存储单元有可能还要被访问,该特性被称为 ( )｡
A.指令局部性
B.数据局部性
C.时间局部性
D.空间局部性
空间局部性：访问附近地址；时间局部性：同一地址很快重复访问。
答案：D
试题20(2013上半年试题18)
RISC(精简指令系统计算机)的技术思想是当代计算机设计的基础技术之一,( )不是RISC 的特点｡
A.指令长度固定,指令种类尽量少
B.增加寄存器数目,以减少访存次数
C.寻址方式丰富,指令功能尽可能强
D.用硬布线电路实现指令解码,以尽快对指令译码
RISC寻址方式少；CISC寻址方式丰富。
答案：C
试题21(2013上半年试题51‑52)
假设磁盘块与缓冲区大小相同,每个盘块读入缓冲区的时间为100us,缓冲区送 用户区的时间是60us,系统对每个磁盘块数据的处理时间为50us｡若用户需要 将大小为10 个磁盘块的File1 文件逐块从磁盘读入缓冲区,并送用户区进行处 理,那么采用单缓冲需要花费的时间为( )us;采用双缓冲需要花费的时间为 ( )us｡
第一空：A.1000 B.1110 C.1650 D.2100
第二空：A.1000 B.1110 C.1650 D.2100
单缓冲：(100+60+50)+9*(100+60) =1650us
双缓冲：100*10+60+50 =1110us
答案：C，B
双缓冲：100*10+60+50 =1110us
试题22(2012上半年试题14‑15)
设每条指令由取指､分析､执行3 个子部件完成,并且每个子部件的执行时间均为△t｡若采用常规标量单流水线处理机(即该处理机的度为1),连续执行16 条指令,则共耗时( )△t｡若采用度为4 的超标量流水线处理机,连续执行上 述16 条指令,则共耗时( )△t｡
第一空：A.16 B.18 C.32 D.48
第二空：A.4 B.5 C.6 D.8
普通流水线：(3+16‑1)*Δt =18Δt；度4超标量，一次发射4条，总耗时6Δt。
答案：B，C
试题23(2012上半年试题18)
以下关于程序访问局部性原理的叙述,错误的是( )｡
A.程序访问具有时间局部性,即最近将要用的信息很可能是正在使用的信息
B. 程序访问具有空间局部性,即最近将要用的信息很可能与正在使用的信息在 存储空间上是相邻的
C. 程序访问局部性是构成层次结构的存储系统的主要依据
D. 程序访问局部性是确定存储系统的性 能指标(命中率､平均访问时间､访问 效率等)的主要依据
局部性原理是存储层次构建依据；命中率、平均访问时间是存储系统性能指标，不是由局部性原理直接确定。
答案：D
试题24(2012上半年试题48‑49)
假设某磁盘的每个磁道划分成11 个物理块,每块存放1 个逻辑记录｡逻辑记录 R0,R1,...,R9,R10 存放在同一个磁道上，磁盘的旋转周期为33ms,磁头当前处在R0 的开始处｡若系统使用单缓冲 区顺序处理这些记录,每个记录处理时间为3ms,则处理这11 个记录的最长时 间为( );若对信息存储进行优化分布后,处理11 个记录的最少时间为 ( )｡
第一空：A.33ms B.336ms C.366ms D.376ms
第二空：A.33ms B.66ms C.86ms D.93ms
读一块时间33/11=3ms；最坏情况总时间366ms；优化分布：每块读完马上处理，11*(3+3)=66ms。
答案：C，B
试题25(2011上半年试题14)
若计算机采用CRC 进行差错校验,生成多项式为 G(X)=X⁴+X+1 ,信息字为 10110,则CRC 校验码是( )｡
A.0000
B.0100
C.0010
D.1111
G(X)=10011，信息左移4位，模2除法得到余数1111。
答案：D
试题26(2011上半年试题15)
以下关于复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computer,CISC)弊 端的叙述中,错误的是( )｡
A.指令集过分庞杂
B.每条复杂指令需要占用过多的CPU 周期
C.CPU 中的寄存器过多,利用率低
D.强调数据控制,导致设计复杂,研制周期长
大量通用寄存器是RISC的特征，不是CISC。
答案：C
试题27(2011上半年试题17)
在Cache‑主存层次结构中,主存单元到Cache 单元的地址转换由( )完成｡
A.硬件
B.寻址方式
C.软件和少量的辅助硬件
D.微程序
Cache地址转换全部硬件实现，保障速度。
答案：A
试题28(2011上半年试题18)
某4 级流水线，若每3△t 向该流水线输入一个任务，连续输入4 个， 则该流水线的加速比为( )｡
A.4
B.1.75
C.1.5
D.1
加速比=串行总时间 /流水线总时间 =28Δt ÷16Δt =1.75
答案：B
试题29(2010上半年试题14)
在计算机系统中,对构成内存的半导体存储器进行自检的方法有许多种,其中对( )一般采用对其内容求累加和进行自检的方法｡
A.ROM
B.DRAM
C.SDRAM
D.DDR SDRAM
ROM只读，使用累加和校验自检；RAM读写使用写0xAA、0x55读写测试。
答案：A
试题30(2010上半年试题15)
( )不是复杂指令系统计算机CISC 的特征｡
A.丰富的寻址方式
B.多种指令格式
C.指令长度可变
D.设置大量通用寄存器
大量通用寄存器属于RISC特征。
答案：D
试题31(2010上半年试题16‑17)
在计算机系统中,若一个存储单元被访问,这个存储单元有可能很快会再被访问, 该特性被称为( );这个存储单元及其邻近的存储单元有可能很快会再被访问, 该特性被称为( )｡
第一空：A.程序局部性 B.空间局部性 C.时间局部性 D.数据局部性
第二空：A.程序局部性 B.空间局部性 C.时间局部性 D.数据局部性
时间局部性：同一地址很快重复访问；空间局部性：访问相邻地址。
答案：C，B
试题32(2010上半年试题18)
利用海明码校验方法在工程上可以有效地提高内存可靠性｡若不加校验功能时, 内存的可靠性为0.98,出错位数为1 的概率为80%,当采用海明码校验,将内 存出错1 位加以纠正之后,内存的可靠性为( )｡
A.0.99
B.0.996
C.0.999
D.0.9996
0.98 + (1‑0.98)*0.8 = 0.996。
答案：B
试题33(2010上半年试题47‑48)
在磁盘调度管理中,应先进行移臂调度,再进行旋转调度｡若磁盘移动臂位于22 号柱面上，最短移臂调度算法，则系统的响 应序列应为( ),其平均移臂距离为( )｡
第一空：A.②⑧③④⑤①⑦⑥⑨ B.②⑧③⑤⑦①④⑥⑨ C.①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ D.②③⑧④⑥⑨①⑤⑦
第二空：A.4.11 B.5.56 C.12.5 D.13.22
最短寻道优先，柱面顺序25→18→40→45；总移动距离除以9次请求≈4.11。
答案：B，A