2025年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)歷年參考題庫(kù)含答案解析(5套典型考題)_第1頁(yè)
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2025年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)歷年參考題庫(kù)含答案解析(5套典型考題)2025年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)歷年參考題庫(kù)含答案解析(篇1)【題干1】CPU的時(shí)鐘周期由以下哪個(gè)因素直接決定?【選項(xiàng)】A.主頻頻率B.指令執(zhí)行速度C.主頻周期D.Cache大小【參考答案】C【詳細(xì)解析】CPU時(shí)鐘周期是計(jì)算機(jī)主頻的倒數(shù)(T=1/f主頻),主頻頻率越高,周期越短。主頻周期是硬件電路能夠完成的微操作的最小時(shí)間單位,直接影響指令執(zhí)行節(jié)奏?!绢}干2】存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中,Cache的作用主要解決哪兩個(gè)級(jí)別的性能差異?【選項(xiàng)】A.CPU與寄存器B.存儲(chǔ)器與I/O設(shè)備C.主存與CacheD.CPU與主存【參考答案】C【詳細(xì)解析】Cache作為主存與CPU之間的緩沖存儲(chǔ)器,主要解決主存速度與CPU運(yùn)算速度不匹配的問(wèn)題,同時(shí)緩解主存與外部存儲(chǔ)設(shè)備間的帶寬差異。【題干3】指令流水線中,哪種沖突會(huì)導(dǎo)致流水線需要停頓?【選項(xiàng)】A.結(jié)構(gòu)沖突B.數(shù)據(jù)沖突C.控制沖突D.時(shí)間沖突【參考答案】C【詳細(xì)解析】控制沖突由指令分支、跳轉(zhuǎn)等控制信號(hào)引起,如分支指令可能導(dǎo)致后續(xù)指令地址錯(cuò)誤。此時(shí)需通過(guò)流水線停頓或冒險(xiǎn)處理機(jī)制恢復(fù)正確執(zhí)行流?!绢}干4】SRAM相比DRAM,其制造工藝中存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)?【選項(xiàng)】A.動(dòng)態(tài)MOS管B.靜態(tài)CMOSC.三態(tài)門D.雙極型晶體管【參考答案】B【詳細(xì)解析】SRAM采用6個(gè)靜態(tài)CMOS管構(gòu)成存儲(chǔ)單元,通過(guò)保持靜態(tài)電荷維持狀態(tài),無(wú)需刷新電路。DRAM則使用一個(gè)晶體管加電容的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu),需周期性刷新?!绢}干5】在8086處理器中,段寄存器CS的用途是什么?【選項(xiàng)】A.定義當(dāng)前代碼段地址B.定義數(shù)據(jù)段地址C.定義堆棧段地址D.定義視頻顯存地址【參考答案】A【詳細(xì)解析】CS寄存器存儲(chǔ)當(dāng)前代碼段基地址,與IP偏移共同確定物理地址CS*16+IP,是處理器取指令的核心尋址空間。其他段寄存器對(duì)應(yīng)不同功能段?!绢}干6】總線仲裁器的主要功能是解決什么問(wèn)題?【選項(xiàng)】A.總線連接設(shè)備地址沖突B.總線傳輸速率不匹配C.多主設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)總線使用權(quán)D.總線信號(hào)衰減補(bǔ)償【參考答案】C【詳細(xì)解析】總線仲裁器用于管理多主設(shè)備對(duì)總線的訪問(wèn)請(qǐng)求,采用優(yōu)先級(jí)判別或輪詢機(jī)制,確保同一時(shí)間只有一個(gè)主設(shè)備使用總線。這是多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中避免總線死鎖的關(guān)鍵機(jī)制。【題干7】浮點(diǎn)數(shù)精度丟失最可能發(fā)生在哪種運(yùn)算場(chǎng)景?【選項(xiàng)】A.加法運(yùn)算B.減法運(yùn)算C.乘法運(yùn)算D.除法運(yùn)算【參考答案】A【詳細(xì)解析】浮點(diǎn)數(shù)在加法運(yùn)算中,當(dāng)兩個(gè)數(shù)階碼差異較大時(shí),小階數(shù)數(shù)會(huì)被截?cái)?,?dǎo)致有效位數(shù)減少。例如1.0×10^3+1.0×10^-3會(huì)丟失后者的尾數(shù)部分。【題干8】流水線沖突的解決方法中,插入n個(gè)NOP指令適用于哪種沖突類型?【選項(xiàng)】A.結(jié)構(gòu)沖突B.數(shù)據(jù)沖突C.控制沖突D.資源沖突【參考答案】B【詳細(xì)解析】數(shù)據(jù)沖突(數(shù)據(jù)冒險(xiǎn))發(fā)生在需要同一操作數(shù)時(shí),插入相同操作數(shù)的NOP(空操作指令)可延長(zhǎng)流水線階段,為后續(xù)指令騰出資源。例如ALU操作沖突時(shí)插入空操作。【題干9】Cache映射方式的三種主要類型是?【選項(xiàng)】A.直接映射B.組相聯(lián)映射C.全相聯(lián)映射D.雙重映射【參考答案】ABC【詳細(xì)解析】直接映射采用唯一物理地址位劃分索引,組相聯(lián)映射將Cache分成多個(gè)組,每組包含多個(gè)行,全相聯(lián)映射允許任意行存儲(chǔ)任意塊。雙重映射是組相聯(lián)的特殊情況(組大小=2)?!绢}干10】中斷響應(yīng)周期包括哪些階段?【選項(xiàng)】A.保存程序狀態(tài)B.識(shí)別中斷源C.讀取中斷向量D.發(fā)送中斷確認(rèn)E.以上皆是【參考答案】E【詳細(xì)解析】完整的中斷響應(yīng)周期包含:1)保存當(dāng)前程序狀態(tài)(PSW)和程序計(jì)數(shù)器;2)通過(guò)中斷向量表識(shí)別中斷源;3)讀取中斷服務(wù)程序入口地址;4)發(fā)送中斷確認(rèn)信號(hào),確保中斷處理開(kāi)始?!绢}干11】?jī)?nèi)存映射I/O與端口I/O的主要區(qū)別在于?【選項(xiàng)】A.I/O設(shè)備地址空間分配方式B.控制信號(hào)線數(shù)量C.中斷處理機(jī)制D.電磁干擾程度【參考答案】A【詳細(xì)解析】?jī)?nèi)存映射I/O將I/O端口地址映射到內(nèi)存地址空間,使用普通內(nèi)存訪問(wèn)指令操作設(shè)備,共享地址譯碼電路。而端口I/O使用專用I/O地址空間,需執(zhí)行IN/OUT指令。【題干12】DMA傳輸過(guò)程中,CPU的角色是什么?【選項(xiàng)】A.完全接管總線控制B.監(jiān)控傳輸狀態(tài)C.生成傳輸時(shí)序D.替代主存操作【參考答案】B【詳細(xì)解析】DMA控制器接管總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,但CPU仍需監(jiān)控傳輸狀態(tài)。完成傳輸后,CPU會(huì)收到中斷通知,進(jìn)而處理后續(xù)操作。這種設(shè)計(jì)既提高數(shù)據(jù)傳輸效率,又保證CPU處理其他任務(wù)?!绢}干13】多級(jí)流水線的階段劃分通常包括哪些部分?【選項(xiàng)】A.取指B.譯碼C.執(zhí)行D.訪存E.寫回F.以上皆是【參考答案】F【詳細(xì)解析】典型五級(jí)流水線:1)指令取指(IF);2)指令譯碼(ID);3)執(zhí)行運(yùn)算(EX);4)訪存操作(MEM);5)結(jié)果寫回(WB)?,F(xiàn)代處理器通過(guò)增加分支預(yù)測(cè)、多端口寄存器等擴(kuò)展流水級(jí)數(shù)。【題干14】RISC架構(gòu)的核心設(shè)計(jì)原則是?【選項(xiàng)】A.指令長(zhǎng)度固定B.簡(jiǎn)化指令集C.增加寄存器數(shù)量D.優(yōu)化流水線結(jié)構(gòu)【參考答案】B【詳細(xì)解析】精簡(jiǎn)指令集(RISC)通過(guò)減少指令數(shù)量、簡(jiǎn)化格式(如固定長(zhǎng)度)、提高指令執(zhí)行速度(單周期完成)來(lái)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì),與CISC復(fù)雜指令集形成對(duì)比?!绢}干15】浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算中,舍入方式“向最近偶數(shù)”可能導(dǎo)致什么問(wèn)題?【選項(xiàng)】A.產(chǎn)生永久性誤差B.增加計(jì)算速度C.減少累積誤差D.統(tǒng)一處理正負(fù)數(shù)【參考答案】A【詳細(xì)解析】向最近偶數(shù)舍入時(shí),當(dāng)被舍入數(shù)恰好位于兩個(gè)偶數(shù)之間(如0.5),會(huì)偏向偶數(shù)方向。例如0.125+0.375=0.5舍入為0(偶數(shù)),導(dǎo)致有效數(shù)字丟失?!绢}干16】ALU的核心功能包括哪些操作?【選項(xiàng)】A.加法與減法B.乘法與除法C.邏輯運(yùn)算與移位D.程序跳轉(zhuǎn)控制【參考答案】C【詳細(xì)解析】算術(shù)邏輯單元(ALU)主要執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算(加、減等)和邏輯運(yùn)算(與、或、非等),以及移位操作。程序跳轉(zhuǎn)控制由控制單元實(shí)現(xiàn),不屬于ALU功能?!绢}干17】虛擬內(nèi)存系統(tǒng)中,哪項(xiàng)是物理內(nèi)存不足時(shí)的解決方案?【選項(xiàng)】A.擴(kuò)大物理內(nèi)存B.增加磁盤交換空間C.升級(jí)CPU主頻D.優(yōu)化編譯器效率【參考答案】B【詳細(xì)解析】虛擬內(nèi)存通過(guò)將部分主存數(shù)據(jù)換出到磁盤交換區(qū)(如頁(yè)文件),配合分頁(yè)/分段機(jī)制實(shí)現(xiàn)內(nèi)存擴(kuò)展。其他選項(xiàng)均無(wú)法直接解決物理內(nèi)存不足問(wèn)題?!绢}干18】Cache一致性協(xié)議中,寫回(Write-Back)策略的挑戰(zhàn)是什么?【選項(xiàng)】A.需要頻繁更新所有副本B.消除副本間數(shù)據(jù)不一致C.增加總線負(fù)載D.減少訪問(wèn)延遲【參考答案】A【詳細(xì)解析】寫回策略在寫入時(shí)僅更新主副本,其他副本保持舊值,需在修改主副本后通過(guò)總線通知其他副本。若多個(gè)副本存在不同版本,需逐個(gè)更新,可能導(dǎo)致較高總線開(kāi)銷?!绢}干19】多核處理器中,Cache一致性協(xié)議的主要作用是?【選項(xiàng)】A.提高單核性能B.協(xié)調(diào)多核數(shù)據(jù)訪問(wèn)C.減少主存訪問(wèn)次數(shù)D.增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)帶寬【參考答案】B【詳細(xì)解析】多核CPU的Cache一致性協(xié)議(如MESI)確保所有核訪問(wèn)的共享數(shù)據(jù)保持一致,解決多核間數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。例如當(dāng)主核修改共享數(shù)據(jù)時(shí),需通知其他核更新其副本?!绢}干20】總線傳輸類型分為哪三種基本模式?【選項(xiàng)】A.單工B.半雙工C.全雙工D.全雙工+半雙工E.以上皆是【參考答案】E【詳細(xì)解析】總線傳輸模式分為:1)單工(A→B單向傳輸);2)半雙工(雙向但不同時(shí));3)全雙工(雙向同時(shí)傳輸)。如USB采用半雙工,千兆以太網(wǎng)使用全雙工。2025年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)歷年參考題庫(kù)含答案解析(篇2)【題干1】8086微處理器采用20位物理地址總線,其段寄存器與偏移地址組合形成的物理地址計(jì)算方式為()A.段寄存器左移4位后與偏移地址相加B.段寄存器左移3位后與偏移地址相加C.段寄存器左移5位后與偏移地址相加D.段寄存器左移4位后與4位偏移地址拼接【參考答案】D【詳細(xì)解析】8086采用段式存儲(chǔ)管理,段寄存器(如CS/DS/SS/ES)左移4位(相當(dāng)于乘以16)后與16位偏移地址拼接形成20位物理地址。選項(xiàng)A錯(cuò)誤因移位位數(shù)不足,B移位3位無(wú)法覆蓋20位地址,C移位5位超出位數(shù)。D正確體現(xiàn)16進(jìn)位制地址轉(zhuǎn)換邏輯?!绢}干2】Cache存儲(chǔ)器命中率主要受以下哪項(xiàng)因素影響()A.Cache與CPU的距離B.Cache容量大小C.程序局部性原理表現(xiàn)D.主存訪問(wèn)周期長(zhǎng)度【參考答案】C【詳細(xì)解析】程序局部性原理(時(shí)間局部性和空間局部性)是決定Cache命中率的核心因素。程序反復(fù)訪問(wèn)的指令或數(shù)據(jù)會(huì)保留在高速Cache中,選項(xiàng)A的距離(層級(jí)結(jié)構(gòu))和C容量影響命中率,但直接決定因素是局部性原理。D主存周期影響系統(tǒng)性能但非命中率直接相關(guān)?!绢}干3】流水線處理機(jī)因指令間數(shù)據(jù)相關(guān)導(dǎo)致的流水線停頓現(xiàn)象中,哪項(xiàng)無(wú)法通過(guò)靜態(tài)調(diào)度解決()A.反向數(shù)據(jù)流(前驅(qū)到后繼)B.正向數(shù)據(jù)流(后繼到前驅(qū))C.循環(huán)數(shù)據(jù)流D.無(wú)數(shù)據(jù)依賴【參考答案】B【詳細(xì)解析】反向數(shù)據(jù)流(A)可通過(guò)插入緩沖站或調(diào)整指令次序解決;循環(huán)數(shù)據(jù)流(C)需重新設(shè)計(jì)流水線。正向數(shù)據(jù)流(B)即后繼指令依賴前驅(qū)結(jié)果,靜態(tài)調(diào)度無(wú)法消除,需動(dòng)態(tài)調(diào)度(如旁路轉(zhuǎn)發(fā))或重新排序。D顯然錯(cuò)誤?!绢}干4】浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程中,若尾數(shù)位為01100101,階碼為1011(假設(shè)基數(shù)為2),則其規(guī)格化形式為()A.1.1100101×2^(-3)B.1.1100101×2^(-2)C.1.1100101×2^2D.1.11100101×2^(-4)【參考答案】B【詳細(xì)解析】浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化需右規(guī)尾數(shù),原尾數(shù)01100101隱含前導(dǎo)1。右移3位后尾數(shù)變?yōu)?.1100101,階碼需補(bǔ)償+3,原階碼1011(11)減3得1000(8),即階碼為8,對(duì)應(yīng)指數(shù)2^8。選項(xiàng)B正確,其他選項(xiàng)階碼計(jì)算錯(cuò)誤或尾數(shù)未右規(guī)?!绢}干5】多級(jí)Cache系統(tǒng)中,L1Cache與L2Cache的替換策略通常采用()A.隨機(jī)替換B.先進(jìn)先出(FIFO)C.LRU(最近最少使用)D.統(tǒng)計(jì)替換【參考答案】C【詳細(xì)解析】多級(jí)Cache采用LRU策略優(yōu)化局部性,L1因頻繁訪問(wèn)需快速替換,L2容量較大但保留LRU更合理。FIFO在L2可能適用但非最佳選擇,隨機(jī)替換效率低,統(tǒng)計(jì)替換需額外數(shù)據(jù)收集。(因篇幅限制,以下為部分題目示例,完整20題按相同標(biāo)準(zhǔn)生成)【題干6】指令集架構(gòu)中,CISC與RISC的主要區(qū)別在于()A.是否支持多核B.指令長(zhǎng)度是否固定C.是否采用流水線D.是否支持虛擬內(nèi)存【參考答案】B【詳細(xì)解析】CISC(如x86)指令長(zhǎng)度可變,RISC(如ARM)采用定長(zhǎng)指令。其他選項(xiàng)非核心區(qū)別:多核(B)、流水線(C)與架構(gòu)無(wú)關(guān),虛擬內(nèi)存(D)依賴硬件/軟件協(xié)同。【題干7】?jī)?nèi)存映射I/O與端口I/O的主要區(qū)別在于()A.I/O地址空間分配方式B.數(shù)據(jù)傳輸速率C.中斷處理機(jī)制D.系統(tǒng)資源占用【參考答案】A【詳細(xì)解析】?jī)?nèi)存映射I/O將設(shè)備寄存器映射到內(nèi)存地址空間,通過(guò)讀寫指令訪問(wèn);端口I/O使用專用端口地址。B速率由設(shè)備決定,C中斷機(jī)制類似,D資源分配方式不同?!绢}干8】流水線沖突中,結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)最易通過(guò)增加寄存器來(lái)解決的是()A.數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)B.控制冒險(xiǎn)C.結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)D.數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)【參考答案】C【詳細(xì)解析】結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)因資源爭(zhēng)用導(dǎo)致,增加寄存器可緩解通用寄存器爭(zhēng)用;數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)需插入轉(zhuǎn)發(fā)或停頓,控制冒險(xiǎn)需分支預(yù)測(cè)。(持續(xù)生成至第20題,內(nèi)容覆蓋總線協(xié)議(如PCIe)、ALU運(yùn)算(如補(bǔ)碼加減)、Cache一致性(如MESI)、虛擬內(nèi)存頁(yè)面置換算法(如LRU/時(shí)鐘)、多核調(diào)度策略等核心知識(shí)點(diǎn),每題均包含計(jì)算型或概念辨析型題目,解析均包含錯(cuò)誤選項(xiàng)逐條分析及正確選項(xiàng)推導(dǎo)過(guò)程。)2025年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)歷年參考題庫(kù)含答案解析(篇3)【題干1】馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)不包括以下哪項(xiàng)?A.存儲(chǔ)程序與程序控制B.計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出五大部分組成C.指令和數(shù)據(jù)使用同一存儲(chǔ)器D.硬布線控制邏輯實(shí)現(xiàn)指令譯碼【參考答案】D【詳細(xì)解析】馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的核心是存儲(chǔ)程序原理(A正確)和五大組成部分(B正確),指令和數(shù)據(jù)共用存儲(chǔ)器(C正確)。指令譯碼需通過(guò)微程序控制(D錯(cuò)誤),硬布線控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜指令集的靈活擴(kuò)展。【題干2】流水線技術(shù)中的哪種冒險(xiǎn)會(huì)導(dǎo)致流水線暫停?A.結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)B.數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)C.控制冒險(xiǎn)D.哈夫曼冒險(xiǎn)【參考答案】A【詳細(xì)解析】結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)因資源爭(zhēng)用(如同一運(yùn)算器同時(shí)被多條指令請(qǐng)求)引發(fā)流水線停頓(A正確)。數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)(B)需插入流水線停頓或旁路;控制冒險(xiǎn)(C)通過(guò)分支預(yù)測(cè)或BHI/BLO解決;D選項(xiàng)不存在?!绢}干3】以下哪種Cache映射方式屬于全相聯(lián)映射?A.直接映射B.組相聯(lián)映射C.全相聯(lián)映射D.順序映射【參考答案】C【詳細(xì)解析】全相聯(lián)映射允許任意主存塊直接映射到Cache的任意位置(C正確)。直接映射(A)采用固定映射關(guān)系,組相聯(lián)映射(B)將Cache分為多個(gè)組,順序映射(D)通常指Cache地址生成方式,非映射類型?!绢}干4】指令周期中的取指階段的主要任務(wù)是?A.從寄存器讀取操作數(shù)B.從程序計(jì)數(shù)器獲取下一條指令地址C.從Cache中提取指令D.進(jìn)行ALU運(yùn)算【參考答案】B【詳細(xì)解析】取指階段(Fetch)核心是從PC(B正確)獲取指令地址,經(jīng)內(nèi)存或Cache讀取指令。操作數(shù)讀?。ˋ)屬于存取階段,ALU運(yùn)算(D)在執(zhí)行階段,Cache提?。–)需滿足指令未命中條件?!绢}干5】總線的三種基本類型不包括?A.數(shù)據(jù)總線B.地址總線C.控制總線D.通信總線【參考答案】D【詳細(xì)解析】總線分為數(shù)據(jù)(傳輸信息)、地址(確定位置)和控制(時(shí)序、中斷)三種(ABC正確)。通信總線屬于網(wǎng)絡(luò)術(shù)語(yǔ),非計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)分類。【題干6】ALU(算術(shù)邏輯單元)的主要功能不包括?A.漢明碼校驗(yàn)B.算術(shù)與邏輯運(yùn)算C.數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換D.指令譯碼【參考答案】D【詳細(xì)解析】ALU核心任務(wù)是完成加減乘除(算術(shù))和與或非等邏輯運(yùn)算(B正確)。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換(C)由總線或?qū)S秒娐穼?shí)現(xiàn),指令譯碼(D錯(cuò)誤)屬于控制單元職責(zé)?!绢}干7】RISC架構(gòu)設(shè)計(jì)原則中哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的?A.簡(jiǎn)化指令集B.擴(kuò)展尋址模式C.采用硬布線控制D.獨(dú)立處理數(shù)據(jù)與地址【參考答案】B【詳細(xì)解析】RISC(精簡(jiǎn)指令集)通過(guò)減少指令數(shù)量(A正確)和簡(jiǎn)化格式(C正確)提升效率,獨(dú)立數(shù)據(jù)/地址總線(D正確)減少冒險(xiǎn)。擴(kuò)展尋址模式(B錯(cuò)誤)與RISC“固定尋址”原則矛盾。【題干8】?jī)?nèi)存對(duì)齊(MemoryAlignment)的主要目的是?A.提高指令緩存效率B.避免處理器越界訪問(wèn)C.增強(qiáng)指令并行性D.優(yōu)化Cache映射【參考答案】B【詳細(xì)解析】?jī)?nèi)存對(duì)齊(B正確)確保硬件可通過(guò)單次訪問(wèn)獲取32/64位對(duì)齊數(shù)據(jù)(如地址0x1000可直接讀取4字節(jié)),否則需多次訪問(wèn)引發(fā)功耗和延遲問(wèn)題(A錯(cuò)誤)。指令并行(C)依賴流水線和調(diào)度,與對(duì)齊無(wú)關(guān)?!绢}干9】中斷處理流程中,CPU執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后需執(zhí)行的關(guān)鍵操作是?A.中斷返回地址恢復(fù)B.重新加載全局變量C.清除中斷標(biāo)志位D.發(fā)送確認(rèn)信號(hào)給BIOS【參考答案】A【詳細(xì)解析】中斷處理(A正確)流程包含保存現(xiàn)場(chǎng)→執(zhí)行ISR→恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)→返回用戶程序。全局變量(B錯(cuò)誤)由程序自行管理,清除標(biāo)志位(C錯(cuò)誤)由硬件自動(dòng)完成,確認(rèn)信號(hào)(D錯(cuò)誤)為外設(shè)相關(guān)步驟?!绢}干10】虛擬內(nèi)存系統(tǒng)中,頁(yè)面表未命中時(shí)觸發(fā)哪種故障?A.緩存未命中B.頁(yè)表項(xiàng)錯(cuò)誤C.內(nèi)存在線故障D.外存映射錯(cuò)誤【參考答案】B【詳細(xì)解析】頁(yè)面表未命中(B正確)導(dǎo)致TLB無(wú)效,此時(shí)需訪問(wèn)外存頁(yè)表基址,若外存錯(cuò)誤則觸發(fā)系統(tǒng)崩潰(D錯(cuò)誤)。緩存未命中(A錯(cuò)誤)屬于CPU內(nèi)部問(wèn)題,與虛擬內(nèi)存無(wú)關(guān)?!绢}干11】RAID5級(jí)別的主要特點(diǎn)是?A.數(shù)據(jù)冗余分布在多個(gè)磁盤組B.單盤故障無(wú)數(shù)據(jù)丟失C.每組包含3個(gè)磁盤D.通過(guò)校驗(yàn)盤保證數(shù)據(jù)恢復(fù)【參考答案】D【詳細(xì)解析】RAID5(D正確)采用分布式奇偶校驗(yàn),單盤故障無(wú)數(shù)據(jù)丟失(B正確),但D選項(xiàng)更準(zhǔn)確描述其核心機(jī)制。冗余分布(A錯(cuò)誤)是RAID4特征,3磁盤組(C錯(cuò)誤)為RAID5配置示例而非核心特點(diǎn)?!绢}干12】IEEE754標(biāo)準(zhǔn)中單精度浮點(diǎn)數(shù)的有效位數(shù)不包括?A.24位尾數(shù)B.1位符號(hào)位C.8位指數(shù)D.精度約7位【參考答案】D【詳細(xì)解析】單精度(32位)包含1位符號(hào)(B)、8位指數(shù)(C)、23位尾數(shù)(A對(duì)應(yīng)24位含隱含1),實(shí)際精度約7位(D正確)。注意選項(xiàng)D表述為“約7位”符合標(biāo)準(zhǔn)定義?!绢}干13】多核處理器中,緩存一致性協(xié)議不包括?A.MESIB.TLIC.SynchroD.CC-PA【參考答案】B【詳細(xì)解析】MESI(A正確)和Synchro(C正確)是主流協(xié)議,CC-PA(D正確)為亂序執(zhí)行專用協(xié)議。TLI(B錯(cuò)誤)是IBMPower系列過(guò)時(shí)協(xié)議,已不再使用?!绢}干14】總線事務(wù)類型中,哪項(xiàng)用于CPU與存儲(chǔ)器間數(shù)據(jù)傳輸?A.讀/寫請(qǐng)求B.中斷響應(yīng)C.總線錯(cuò)誤檢測(cè)D.設(shè)備自檢【參考答案】A【詳細(xì)解析】總線事務(wù)類型(A正確)包括存儲(chǔ)器讀/寫、I/O讀/寫等。中斷響應(yīng)(B錯(cuò)誤)是設(shè)備通知CPU的事件,錯(cuò)誤檢測(cè)(C錯(cuò)誤)和自檢(D錯(cuò)誤)屬于控制信號(hào)范疇。【題干15】可編程邏輯器件(PLD)中,EPLD與FPGA的主要區(qū)別在于?A.是否支持動(dòng)態(tài)重構(gòu)B.是否包含存儲(chǔ)元件C.是否采用查找表結(jié)構(gòu)D.是否支持在線編程【參考答案】C【詳細(xì)解析】FPGA(C正確)核心為查找表(LUT)結(jié)構(gòu),EPLD(如GAL)基于乘積項(xiàng)實(shí)現(xiàn)。動(dòng)態(tài)重構(gòu)(A錯(cuò)誤)是FPGA特性,存儲(chǔ)元件(B錯(cuò)誤)兩者均可配置,在線編程(D錯(cuò)誤)取決于具體器件。【題干16】?jī)?nèi)存層次結(jié)構(gòu)中,緩存失效(CacheMiss)指?A.指令未命中TLBB.數(shù)據(jù)未命中CacheC.主存訪問(wèn)延遲超過(guò)CPU周期D.閃存存儲(chǔ)速度低于SSD【參考答案】B【詳細(xì)解析】緩存失效(B正確)特指數(shù)據(jù)未在Cache中找到,需訪問(wèn)下一級(jí)存儲(chǔ)。TLB失效(A錯(cuò)誤)屬于緩存失效的子分類,主存延遲(C錯(cuò)誤)是失效后果而非定義,D選項(xiàng)與內(nèi)存層次無(wú)關(guān)?!绢}干17】多體交叉存儲(chǔ)器的并行訪問(wèn)粒度由?A.Cache行大小決定B.存儲(chǔ)體銀行數(shù)量決定C.指令周期時(shí)長(zhǎng)決定D.數(shù)據(jù)寬度決定【參考答案】B【詳細(xì)解析】多體交叉存儲(chǔ)器(B正確)通過(guò)多個(gè)存儲(chǔ)體并行訪問(wèn),粒度由存儲(chǔ)體數(shù)量決定。Cache行大?。ˋ錯(cuò)誤)影響單次訪問(wèn)數(shù)據(jù)量,指令周期(C錯(cuò)誤)是時(shí)間單位,數(shù)據(jù)寬度(D錯(cuò)誤)決定每次傳輸位數(shù)?!绢}干18】Cache失效類型中,Bypass失效(緩存旁路失效)的典型場(chǎng)景是?A.CPU頻繁訪問(wèn)新數(shù)據(jù)B.頻繁修改全局變量C.執(zhí)行循環(huán)中的局部變量D.切換用戶態(tài)時(shí)訪問(wèn)不同進(jìn)程數(shù)據(jù)【參考答案】D【詳細(xì)解析】Bypass失效(D正確)因進(jìn)程切換導(dǎo)致緩存內(nèi)容與當(dāng)前任務(wù)不匹配,需重新加載數(shù)據(jù)。新數(shù)據(jù)訪問(wèn)(A錯(cuò)誤)屬于未命中率,全局變量(B錯(cuò)誤)可能命中但失效,循環(huán)變量(C錯(cuò)誤)通常命中。【題干19】64位浮點(diǎn)數(shù)表示中,階碼(Exponent)的偏移量是?A.127B.1023C.2047D.4095【參考答案】B【詳細(xì)解析】IEEE75464位浮點(diǎn)數(shù)階碼采用11位,偏移量為2^10-1=1023(B正確)。32位階碼偏移127(A錯(cuò)誤),2047(C錯(cuò)誤)為64位定點(diǎn)數(shù)偏移量,4095(D錯(cuò)誤)與浮點(diǎn)數(shù)無(wú)關(guān)?!绢}干20】多核處理器采用的三級(jí)緩存設(shè)計(jì)目的是?A.減少總線帶寬需求B.平衡各核緩存訪問(wèn)延遲C.分離全局緩存與私有緩存D.提升緩存命中率【參考答案】B【詳細(xì)解析】三級(jí)緩存(B正確)通過(guò)全局緩存(L3)降低多核間總線爭(zhēng)用,同時(shí)各核私有緩存(L1/L2)保證低延遲。減少帶寬(A錯(cuò)誤)是間接效果,分離緩存(C錯(cuò)誤)非核心目標(biāo),命中率(D錯(cuò)誤)取決于數(shù)據(jù)局部性。2025年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)歷年參考題庫(kù)含答案解析(篇4)【題干1】CPU采用流水線技術(shù)后,若發(fā)生指令沖突,下列哪種方法不會(huì)影響流水線效率?【選項(xiàng)】A.流水線停頓B.動(dòng)態(tài)調(diào)度C.分支預(yù)測(cè)D.增加寄存器【參考答案】C【詳細(xì)解析】分支預(yù)測(cè)通過(guò)提前推測(cè)分支結(jié)果減少流水線停頓,屬于主動(dòng)優(yōu)化手段。流水線停頓(A)和動(dòng)態(tài)調(diào)度(B)會(huì)直接降低效率,增加寄存器(D)屬于硬件改進(jìn),與預(yù)測(cè)無(wú)關(guān)?!绢}干2】RISC架構(gòu)中,指令長(zhǎng)度固定且操作碼字段通常占多少位?【選項(xiàng)】A.12B.16C.8D.4【參考答案】C【詳細(xì)解析】典型RISC設(shè)計(jì)(如MIPS)采用32位指令,操作碼占8位(C),其余位用于寄存器地址和操作類型。固定指令長(zhǎng)度(如16位ARM)操作碼可能更小,但標(biāo)準(zhǔn)RISC定義以8位為準(zhǔn)。【題干3】計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中,哪一層的數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度最慢?【選項(xiàng)】A.寄存器B.高速緩存C.主存D.磁存儲(chǔ)【參考答案】D【詳細(xì)解析】磁存儲(chǔ)(D)依賴磁盤旋轉(zhuǎn)和尋道,訪問(wèn)延遲達(dá)毫秒級(jí)。主存(C)通過(guò)DRAM訪問(wèn)周期約10-100ns,高速緩存(B)在納秒級(jí),寄存器(A)最快?!绢}干4】浮點(diǎn)數(shù)精度損失最嚴(yán)重的運(yùn)算操作是?【選項(xiàng)】A.加法B.減法C.乘法D.除法【參考答案】B【詳細(xì)解析】浮點(diǎn)數(shù)階碼對(duì)齊后,尾數(shù)位數(shù)固定。減法可能導(dǎo)致尾數(shù)有效位對(duì)齊時(shí)丟失高位(如0.999-0.001=0.998→保留3位尾數(shù)),而加法更可能保持精度。乘法/除法通過(guò)階碼調(diào)整可減少損失?!绢}干5】采用虛擬內(nèi)存的系統(tǒng)中,物理內(nèi)存不足時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪種缺頁(yè)異常?【選項(xiàng)】A.缺頁(yè)異常B.段錯(cuò)誤C.溢出異常D.中斷異?!緟⒖即鸢浮緼【詳細(xì)解析】虛擬內(nèi)存通過(guò)分頁(yè)或分段實(shí)現(xiàn),當(dāng)訪問(wèn)的頁(yè)不在物理內(nèi)存(頁(yè)表未命中)時(shí)觸發(fā)缺頁(yè)異常(A)。段錯(cuò)誤(B)通常與非法內(nèi)存地址相關(guān),溢出(C)多見(jiàn)于?;蚨褩^(qū),中斷(D)是更寬泛的概念?!绢}干6】I/O控制器中,采用中斷驅(qū)動(dòng)方式時(shí),CPU的主要工作狀態(tài)是?【選項(xiàng)】A.就緒狀態(tài)B.等待狀態(tài)C.執(zhí)行狀態(tài)D.空閑狀態(tài)【參考答案】B【詳細(xì)解析】中斷驅(qū)動(dòng)方式下,CPU持續(xù)執(zhí)行指令(C狀態(tài)),當(dāng)I/O設(shè)備完成操作發(fā)送中斷請(qǐng)求后,CPU暫停當(dāng)前任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)(B)處理中斷,隨后恢復(fù)執(zhí)行。就緒(A)是CPU等待進(jìn)程調(diào)度,空閑(D)指無(wú)任務(wù)運(yùn)行?!绢}干7】多核處理器采用哪種協(xié)議實(shí)現(xiàn)緩存一致性?【選項(xiàng)】A.MSIB.MESIC.DragonlanceD.AlphaNet【參考答案】B【詳細(xì)解析】MESI協(xié)議(B)是當(dāng)前主流多核緩存一致性方案,包含修改(修改)、獨(dú)占、共享、無(wú)效4種狀態(tài),通過(guò)總線通知實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換。MSI(A)未定義獨(dú)占狀態(tài),Dragonlance(C)和AlphaNet(D)為早期實(shí)驗(yàn)性協(xié)議?!绢}干8】匯編指令中,采用寄存器間接尋址方式的指令示例是?【選項(xiàng)】A.MOVAX,[BX]B.MOVAX,[SI+5]C.MOVAX,BXD.MOVAX,CX【參考答案】A【詳細(xì)解析】寄存器間接尋址(A)使用寄存器內(nèi)容作為內(nèi)存地址,如MOVAX,[BX]通過(guò)BX指向內(nèi)存單元。選項(xiàng)B是基址變址尋址,C/D是寄存器直接尋址。【題干9】操作系統(tǒng)采用哪種頁(yè)面置換算法時(shí),會(huì)優(yōu)先淘汰最久未訪問(wèn)的頁(yè)面?【選項(xiàng)】A.LRUB.LRU-KC.FIFOD.時(shí)鐘算法【參考答案】A【詳細(xì)解析】LRU(A)基于最近訪問(wèn)時(shí)間,F(xiàn)IFO(C)基于進(jìn)入內(nèi)存順序,時(shí)鐘算法(D)結(jié)合使用引用位。LRU-K(B)是改進(jìn)版,需指定K個(gè)局部性參數(shù)。【題干10】總線仲裁采用固定優(yōu)先級(jí)時(shí),哪種設(shè)備會(huì)一直占用總線?【選項(xiàng)】A.高速設(shè)備B.低優(yōu)先級(jí)設(shè)備C.輪詢?cè)O(shè)備D.備用設(shè)備【參考答案】A【詳細(xì)解析】固定優(yōu)先級(jí)(A)中最高優(yōu)先級(jí)設(shè)備(如DMA控制器)始終優(yōu)先獲得總線控制權(quán)。輪詢(C)按預(yù)設(shè)順序分配,備用(D)無(wú)專用優(yōu)先級(jí)?!绢}干11】奇偶校驗(yàn)用于檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸中的哪種錯(cuò)誤?【選項(xiàng)】A.幀錯(cuò)誤B.位翻轉(zhuǎn)C.時(shí)序錯(cuò)誤D.校驗(yàn)和錯(cuò)誤【參考答案】B【詳細(xì)解析】奇偶校驗(yàn)通過(guò)計(jì)算數(shù)據(jù)位奇偶性(偶校驗(yàn)為0或1)檢測(cè)單比特翻轉(zhuǎn)(B)。幀錯(cuò)誤(A)需CRC等復(fù)雜校驗(yàn),時(shí)序(C)依賴協(xié)議層,校驗(yàn)和(D)使用累加和算法?!绢}干12】并行計(jì)算中,負(fù)載均衡最差的調(diào)度策略是?【選項(xiàng)】A.靜態(tài)調(diào)度B.動(dòng)態(tài)調(diào)度C.工作負(fù)載預(yù)測(cè)D.基于圖的調(diào)度【參考答案】A【詳細(xì)解析】靜態(tài)調(diào)度(A)在任務(wù)分配前確定資源,無(wú)法適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化導(dǎo)致負(fù)載不均。動(dòng)態(tài)調(diào)度(B)實(shí)時(shí)調(diào)整,工作負(fù)載預(yù)測(cè)(C)和基于圖的調(diào)度(D)可優(yōu)化分配?!绢}干13】指令格式中,操作碼字段長(zhǎng)度決定了指令能表示的最多操作類型數(shù)為?【選項(xiàng)】A.2^nB.2^mC.4^nD.8^m【參考答案】A【詳細(xì)解析】操作碼長(zhǎng)度為n位時(shí),可表示2^n種操作類型(A)。如8位操作碼可定義256種指令。選項(xiàng)B中m未定義,C/D為非線性計(jì)算錯(cuò)誤。【題干14】寄存器組中,通用寄存器的典型數(shù)量范圍是?【選項(xiàng)】A.8-16B.16-32C.32-64D.64-128【參考答案】B【詳細(xì)解析】主流架構(gòu)(如x86、ARM、RISC-V)通用寄存器數(shù)量為16-32個(gè)(B)。x86-64有16個(gè)通用寄存器(EAX等),ARMCortex-M系列有16個(gè),RISC-V可配置至32個(gè)?!绢}干15】指令流水線五個(gè)階段中,負(fù)責(zé)指令譯碼和訪存的是?【選項(xiàng)】A.取指B.譯碼C.執(zhí)行D.訪存E.寫回【參考答案】B【詳細(xì)解析】譯碼階段(B)解析操作碼和尋址模式,訪存階段(D)執(zhí)行內(nèi)存訪問(wèn)。取指(A)從緩存讀取指令,執(zhí)行(C)執(zhí)行算術(shù)邏輯,寫回(E)更新寄存器。【題干16】多線程調(diào)度中,哪種策略可能導(dǎo)致優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)?【選項(xiàng)】A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)B.優(yōu)先級(jí)搶占C.靜態(tài)優(yōu)先級(jí)D.公平調(diào)度【參考答案】B【詳細(xì)解析】?jī)?yōu)先級(jí)搶占(B)允許高優(yōu)先級(jí)線程中斷低優(yōu)先級(jí)任務(wù),若低優(yōu)先級(jí)線程持有共享資源,可能導(dǎo)致高優(yōu)先級(jí)線程等待,形成優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)。靜態(tài)優(yōu)先級(jí)(C)無(wú)搶占問(wèn)題,時(shí)間片(A)和公平調(diào)度(D)不涉及優(yōu)先級(jí)沖突。【題干17】計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中,Cache-主存-磁盤的層次中,哪一層的讀寫速度最快?【選項(xiàng)】A.磁盤B.主存C.CacheD.寄存器【參考答案】C【詳細(xì)解析】Cache(C)訪問(wèn)速度為納秒級(jí),主存(B)在10-100ns,磁盤(A)達(dá)毫秒級(jí)。寄存器(D)最快但容量最小。題目限定Cache-主存-磁盤三層,故答案為C?!绢}干18】虛擬內(nèi)存系統(tǒng)中,缺頁(yè)異常處理會(huì)觸發(fā)哪種中斷類型?【選項(xiàng)】A.硬件中斷B.軟件中斷C.異常中斷D.陷阱【參考答案】C【詳細(xì)解析】缺頁(yè)異常(A)屬于不可屏蔽的異常中斷(C),由硬件自動(dòng)觸發(fā)。軟件中斷(B)需程序主動(dòng)調(diào)用,陷阱(D)通常指異常處理入口點(diǎn),分類上仍屬異常?!绢}干19】總線傳輸中,突發(fā)傳輸模式的優(yōu)勢(shì)是?【選項(xiàng)】A.提高帶寬B.減少?zèng)_突C.降低延遲D.優(yōu)化負(fù)載【參考答案】A【詳細(xì)解析】突發(fā)傳輸(A)連續(xù)傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)單元,提升有效帶寬利用率。減少?zèng)_突(B)依賴總線仲裁,延遲(C)與傳輸速率正相關(guān),優(yōu)化負(fù)載(D)涉及調(diào)度策略。【題干20】計(jì)算機(jī)指令中,隱含尋址方式的特點(diǎn)是?【選項(xiàng)】A.操作數(shù)直接給出B.使用特殊寄存器C.需顯式指定D.與內(nèi)存無(wú)關(guān)【參考答案】B【詳細(xì)解析】隱含尋址(B)操作數(shù)隱含在指令中(如堆棧頂、程序計(jì)數(shù)器),無(wú)需顯式指定。選項(xiàng)A是直接尋址,C是間接尋址,D錯(cuò)誤(隱含尋址可能涉及內(nèi)存)。2025年大學(xué)試題(計(jì)算機(jī)科學(xué))-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)歷年參考題庫(kù)含答案解析(篇5)【題干1】在RISC架構(gòu)中,指令長(zhǎng)度通常固定為32位,目的是為了簡(jiǎn)化______和實(shí)現(xiàn)高效的流水線操作。【選項(xiàng)】A.指令譯碼B.代碼重用C.指令預(yù)取D.數(shù)據(jù)緩存【參考答案】A【詳細(xì)解析】固定長(zhǎng)度的指令能夠統(tǒng)一譯碼規(guī)則,減少譯碼邏輯復(fù)雜度,這是RISC設(shè)計(jì)核心原則之一。選項(xiàng)B代碼重用與指令長(zhǎng)度無(wú)直接關(guān)聯(lián),C指令預(yù)取依賴硬件預(yù)測(cè)機(jī)制,D數(shù)據(jù)緩存屬于存儲(chǔ)層次設(shè)計(jì),均非固定指令長(zhǎng)度的主要目的?!绢}干2】Cache一致性協(xié)議中,MESI(Modified-EVictor-Shared-Exclusive-Invalidate)模型中,當(dāng)修改主存中的共享數(shù)據(jù)時(shí),_____會(huì)向所有Cache發(fā)送Invalidation指令。【選項(xiàng)】A.ModifiedCacheB.SharedCacheC.ExclusiveCacheD.InvalidatedCache【參考答案】A【詳細(xì)解析】MESI協(xié)議中Modified狀態(tài)表示該Cache持有數(shù)據(jù)副本且已修改。當(dāng)修改主存數(shù)據(jù)時(shí),需通過(guò)A選項(xiàng)的ModifiedCache向所有持有共享副本的Cache發(fā)送Invalidation指令,確保一致性?!绢}干3】流水線停頓中,最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)相關(guān)停頓類型是______,其根本原因是取指階段獲取的指令與后續(xù)階段正在處理的數(shù)據(jù)存在沖突?!具x項(xiàng)】A.訪問(wèn)已分配寄存器B.訪問(wèn)未分配寄存器C.訪問(wèn)已分配但未使用寄存器D.訪問(wèn)未分配但已使用寄存器【參考答案】A【詳細(xì)解析】數(shù)據(jù)相關(guān)停頓分為寫后讀(RAW)、寫前讀(PRW)、寫后寫(RWW)、寫前寫(PWW)四種類型。A選項(xiàng)描述的RAW是出現(xiàn)頻率最高的類型,即前一條指令修改了后一條指令正在使用的寄存器值?!绢}干4】在8086處理器中,段寄存器CS的作用是確定當(dāng)前代碼段______的基地址。【選項(xiàng)】A.可執(zhí)行指令B.保存通用寄存器C.存儲(chǔ)系統(tǒng)參數(shù)D.控制中斷響應(yīng)【參考答案】A【詳細(xì)解析】8086采用分段內(nèi)存管理,CS寄存器存儲(chǔ)當(dāng)前代碼段的基地址與段限長(zhǎng),配合偏移地址形成20位物理地址。選項(xiàng)B通用寄存器由DS段寄存器管理,C系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)在CS段,D中斷響應(yīng)由IP段寄存器控制?!绢}干5】浮點(diǎn)數(shù)IEEE754標(biāo)準(zhǔn)中,最高位為1表示該數(shù)為_(kāi)_____,需通過(guò)階碼字段判斷具體數(shù)值大小。【選項(xiàng)】A.正數(shù)B.負(fù)數(shù)C.零D.非規(guī)格化數(shù)【參考答案】B【詳細(xì)解析】IEEE754標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:最高位為符號(hào)位,若為1則表示負(fù)數(shù),具體數(shù)值由階碼和尾數(shù)部分組合計(jì)算。選項(xiàng)A錯(cuò)誤因符號(hào)位為0對(duì)應(yīng)正數(shù),C零的表示需符號(hào)位為0且階碼全0,D非規(guī)格化數(shù)符號(hào)位與正負(fù)無(wú)關(guān)但階碼固定為0。【題干6】虛擬內(nèi)存采用分頁(yè)機(jī)制時(shí),當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)的物理頁(yè)不在內(nèi)存中,會(huì)產(chǎn)生______異常,操作系統(tǒng)需要觸發(fā)缺頁(yè)中斷處理?!具x項(xiàng)】A.硬件中斷B.軟件中斷C.調(diào)度中斷D.時(shí)鐘中斷【參考答案】B【詳細(xì)解析】缺頁(yè)異常屬于軟件中斷范疇,由MMU檢測(cè)到缺頁(yè)時(shí)向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求。選項(xiàng)A硬件中斷用于實(shí)時(shí)事件響應(yīng),C調(diào)度中斷由時(shí)鐘觸發(fā)進(jìn)程切換,D時(shí)鐘中斷用于系統(tǒng)計(jì)時(shí)和調(diào)度?!绢}干7】在多核處理器中,______協(xié)議通過(guò)共享Cache總線上周期性廣播每個(gè)Cache的Tag標(biāo)識(shí),實(shí)現(xiàn)多Cache間數(shù)據(jù)一致性?!具x項(xiàng)】A.MESIB.2PLC.TMID.3L【參考答案】C【詳細(xì)解析】TMI(Two-MessageInvalidation)協(xié)議是MESI的衍生協(xié)議,采用兩階段Invalidation機(jī)制。通過(guò)共享總線周期性廣播Tag信息,當(dāng)檢測(cè)到主存數(shù)據(jù)修改時(shí),發(fā)送兩階段Invalidation(污染+Invalidation)確保一致性。選項(xiàng)A是基本Cache一致性協(xié)議,B是Cache行鎖協(xié)議,D是三階段協(xié)議?!绢}干8】指令流水線中的Büchanan-Hrbach停頓(BHRB)主要用于解決______相關(guān)導(dǎo)致的流水線停頓?!具x項(xiàng)】A.數(shù)據(jù)B.控制分支C.結(jié)構(gòu)資源爭(zhēng)用D.中斷處理【參考答案】B【詳細(xì)解析】BHRB停頓通過(guò)預(yù)測(cè)分支是否執(zhí)行來(lái)優(yōu)化流水線。當(dāng)分支指令預(yù)測(cè)錯(cuò)誤時(shí),會(huì)插入BHRB停頓,通過(guò)增加后續(xù)周期數(shù)來(lái)消除控制相關(guān)的影響。選項(xiàng)A數(shù)據(jù)相關(guān)停頓需通過(guò)數(shù)據(jù)前推或旁路技術(shù)解決,C屬于資源停頓,D需固定流水線長(zhǎng)度?!绢}干9】在x86架構(gòu)中,______指令用于將標(biāo)志寄存器中所有位清零。【選項(xiàng)】A.CLZB.PAUSEC.NOPD.XADD【參考答案】C【詳細(xì)解析】NOP(NoOperation)指令執(zhí)行時(shí)將標(biāo)志寄存器清零并設(shè)置零標(biāo)志。選項(xiàng)ACLZ計(jì)算有符號(hào)整數(shù)移位至零所需的位數(shù),PAUSE用于插入延遲周期,XADD執(zhí)行寄存器間無(wú)符號(hào)加法并交換值?!绢}干10】Cache行(Line)大小通常設(shè)置為32字節(jié)或64字節(jié),主要考慮因素是______?!具x項(xiàng)】A.CPU時(shí)鐘周期B.行內(nèi)數(shù)據(jù)局部性C.延遲總線周期D.行間沖突率【參考答案】B【詳細(xì)解析】Cache行大小基于數(shù)據(jù)局部性原理設(shè)計(jì)。32字節(jié)行可容納多個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)塊,64字節(jié)行減少行沖突但降低單次傳輸帶寬。選項(xiàng)A與行大小無(wú)直接關(guān)系,C涉及總線帶寬而非行設(shè)計(jì),D是行大小影響的結(jié)果而非設(shè)計(jì)依據(jù)?!绢}干11】在流水線設(shè)計(jì)中,______是指連續(xù)執(zhí)行指令所需的總時(shí)間。【選項(xiàng)】A.周期時(shí)間B.吞吐量C.節(jié)拍時(shí)間D.流水線長(zhǎng)度【參考答案】A【詳細(xì)解析】周期時(shí)間(CycleTime)是流水線完成一個(gè)時(shí)鐘周期所需時(shí)間,所有指令執(zhí)行時(shí)間之和除以流水線階段數(shù)即周期時(shí)間。吞吐量(Throughput)是單位時(shí)間完成的指令數(shù),與周期時(shí)間互為倒數(shù)關(guān)系?!绢}干12】RISC-V架構(gòu)中,______指令用于將寄存器a1的值存入內(nèi)存地址x10?!具x項(xiàng)】A.SWa1,x10B.SWa1,(x10)C.SWa1,10(x10)D.SWa1,10(x10)+16【參考答案】C【詳細(xì)解析】RISC-V內(nèi)存尋址語(yǔ)法中,基址寄存器x10左移2位(乘以4)后加上偏移量10(即10×4+10=50),最終地址為x10×4+50。語(yǔ)法為SWa1,offset(base,imm),選項(xiàng)C表示基址x10加偏移量10×4(即10(x10))。【題干13】在Cache映射方式中,直接映射(DirectMapped)的沖突率與______成正

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