计算机自考《计算机系统结构》2025年冲刺卷

计算机自考《计算机系统结构》2025年冲刺卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每题2分，共20分。下列每小题备选答案中，只有一个是最符合题意的，请将正确选项的字母填在题后的括号内。)1.计算机系统结构是指计算机系统的（）。A.物理结构和组织B.程序设计和操作C.软件功能和硬件功能D.系统性能和可靠性2.衡量存储器速度的主要指标是（）。A.容量B.位价格C.访问时间D.传输速率3.在计算机系统中，Cache与主存之间地址映射的方式主要有（）。A.直接映射、全相联映射、组相联映射B.按地址映射、按内容映射、按块映射C.顺序映射、随机映射、固定映射D.分段映射、分页映射、按文件映射4.指令流水线技术的主要目的是（）。A.提高指令的执行速度B.增加指令的并行度C.减少指令的存储空间D.简化指令的译码过程5.计算机系统中，I/O接口的主要功能是（）。A.实现CPU与主存的地址译码B.实现CPU与I/O设备的速度匹配C.实现I/O设备与总线之间的数据传输D.实现I/O设备的管理和控制6.总线宽度是指（）。A.总线根数B.总线传输的数据位数C.总线传输的地址位数D.总线传输的速率7.RISC指令集的特点是（）。A.指令种类多，功能复杂B.指令种类少，功能简单C.指令格式复杂，长度不一D.指令格式简单，长度固定8.计算机系统中，数据通路是指（）。A.连接CPU与主存的通路B.连接CPU与I/O设备的通路C.连接各功能部件之间进行数据传输的路径D.连接总线与I/O接口的通路9.多处理器系统是指拥有两个或两个以上处理器的计算机系统，其目的是（）。A.提高计算机系统的可靠性B.提高计算机系统的并行处理能力C.提高计算机系统的存储容量D.提高计算机系统的输入输出速度10.计算机系统的性能指标主要有（）。A.吞吐量、响应时间、可靠性B.字长、存储容量、运算速度C.主频、缓存容量、总线宽度D.运算精度、存储周期、传输速率二、填空题（每空1分，共10分。请将正确答案填在题中的横线上。）1.计算机系统结构是计算机系统的__________和__________。2.存储器的层次结构是指由_______、_______、_______等构成的层次系统。3.指令流水线的主要性能指标有吞吐率、_______和_______。4.I/O接口通常由_______逻辑、_______逻辑和_______逻辑组成。5.总线按照传输的信息类型可以分为数据总线、_______和_______。6.RISC指令集通常采用_______寻址方式。7.计算机系统的性能可以通过提高_______、_______和_______来提高。8.多处理器系统中，处理器之间可以通过_______或_______进行通信。9.计算机系统的可靠性通常用_______和_______来衡量。10.计算机系统的性能价格比是指_______与_______的比值。三、判断题（每题1分，共10分。请将“正确”或“错误”填在题后的括号内。）1.计算机系统结构就是计算机系统的组成部件。（）2.存储器的访问时间是指从发出访问请求到完成数据传输所需要的时间。（）3.Cache的命中率越高，则访问主存的次数越多。（）4.指令流水线技术可以提高指令的执行速度，但会增加指令的执行时间。（）5.I/O接口的主要功能是实现CPU与I/O设备之间的直接数据传输。（）6.总线宽度越大，则总线传输数据的速率越快。（）7.CISC指令集比RISC指令集更复杂，执行效率更高。（）8.数据通路是计算机系统中连接各功能部件之间进行数据传输的路径。（）9.多处理器系统一定是并行计算机系统。（）10.计算机系统的性能指标是唯一的，可以用一个指标来完全描述。（）四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述计算机系统结构的设计原则。2.简述存储器层次结构的设计原理。3.简述指令流水线的基本工作原理。4.简述I/O接口的主要功能。五、综合题（每题10分，共20分。请根据题目要求，分析和计算下列问题。）1.某计算机系统的主存容量为256MB，Cache容量为16KB，采用直接映射方式，主存块大小为4KB。当访问主存地址为A1H的单元时，Cache未命中，需要访问主存，然后从主存将包含A1H的4KB块调入Cache。假设Cache访问时间为10ns，主存访问时间为100ns，请计算访问A1H单元的总时间。2.某计算机系统采用指令流水线技术，指令流水线分为取指、译码、执行、写回四个阶段，每个阶段的时间均为10ns。假设程序中有100条指令，请计算采用指令流水线技术执行该程序所需的总时间（不考虑流水线冲突）。---试卷答案一、单项选择题1.A2.C3.A4.A5.B6.B7.B8.C9.B10.A二、填空题1.物理结构组织2.寄存器Cache主存辅存3.延迟吞吐率4.数据总线地址总线控制总线5.地址总线控制总线6.立即寄存器直接变址间接7.主频字长并行度8.共享存储器网络互联9.平均无故障时间可用性10.性能价格三、判断题1.错误2.正确3.错误4.错误5.错误6.正确7.错误8.正确9.正确10.错误四、简答题1.计算机系统结构的设计原则包括：性能最优、成本最低、结构简单、易于实现、易于扩展、标准化等。2.存储器层次结构的设计原理是利用不同存储器的价格、速度、容量的权衡，将速度快的、容量小的、价格高的存储器与速度慢的、容量大的、价格低的存储器组成一个层次结构，以实现整体性能和成本的最佳平衡。3.指令流水线的基本工作原理是将一条指令的执行过程分解为多个阶段，每个阶段并行执行不同指令的相同操作，从而提高指令的执行速度。4.I/O接口的主要功能包括：实现CPU与I/O设备之间的速度匹配、实现I/O设备与总线之间的数据传输、实现I/O设备的管理和控制等。五、综合题1.解析思路：首先根据题目信息确定主存地址A1H所在的块号，然后根据直接映射方式确定该块在Cache中的位置，接着计算访问Cache和主存的次数，最后根据Cache和主存的访问时间计算总访问时间。解：主存地址A1H所在的块号为A1H/400H=2H。采用直接映射方式，块号为2H的块映射到Cache的第2块。访问A1H单元时，Cache未命中，需要访问主存，然后从主存将包含A1H的4KB块调入Cache。因此，访问A1H单元需要访问主存一次，访问Cache一次。访问A1H单元的总时间=Cache访问时间+主存访问时间=10ns+100ns=110ns。2.解析思路：首先根据题目信息确定指令流水线的阶段数和每个阶段的时间，然后计算执行100条指令所需的流水线周期数，最后根据流水线周期数和每个阶段的时间计算总执行时间。解：指令流水线分为取指、译码、执行、写回四个阶段，每个阶段的时间均为10n