云南2025自考[計算機科學(xué)與技術(shù)]計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)易錯題專練一、單項選擇題（每題2分，共10題）1.在計算機系統(tǒng)中，下列哪一項不屬于馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的五大部件？A.運算器B.控制器C.存儲器D.輸入/輸出設(shè)備E.中斷系統(tǒng)2.RISC指令集的特點不包括？A.指令長度固定B.指令執(zhí)行時間固定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，下列哪一項主要負責(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)計中，下列哪一項不屬于總線仲裁方式？A.鏈式仲裁B.計時仲裁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.計算機系統(tǒng)的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的核心思想是存儲程序。7.RISC指令集通常采用固定長度的指令格式。8.CPU中的Cache是為了解決主存與CPU速度不匹配的問題而設(shè)計的。9.流水線技術(shù)中，指令級并行是提高效率的關(guān)鍵。10.總線設(shè)計中，總線寬度直接影響數(shù)據(jù)傳輸速率。三、簡答題（每題5分，共5題）11.簡述計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性能評價指標有哪些。12.解釋什么是RISC指令集，并簡述其特點。13.說明流水線技術(shù)的基本原理及其優(yōu)缺點。14.什么是總線仲裁？簡述集中式仲裁和分布式仲裁的區(qū)別。15.解釋Cache的工作原理及其對系統(tǒng)性能的影響。四、計算題（每題10分，共2題）16.某計算機系統(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`，計算該地址對應(yīng)的Cache塊號和塊內(nèi)偏移量。17.假設(shè)某計算機系統(tǒng)的流水線分為4級，每級延遲為2ns，流水線吞吐率為10MIPS。計算該系統(tǒng)的有效延遲和吞吐率。答案與解析一、單項選擇題1.E解析：中斷系統(tǒng)屬于硬件設(shè)計的一部分，但不屬于馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的五大基本部件。2.C解析：RISC指令集的特點是指令種類少、長度固定、執(zhí)行時間固定，硬件譯碼簡單。3.A解析：寄存器是CPU內(nèi)部的高速存儲單元，用于暫存數(shù)據(jù)。4.C解析：流水線技術(shù)通過并行執(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式仲裁、計時仲裁、集中式仲裁和分布式仲裁，串行仲裁不屬于常見方式。二、填空題6.存儲程序解析：馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的核心思想是將程序指令存儲在內(nèi)存中，由CPU按順序執(zhí)行。7.固定長度解析：RISC指令集通常采用固定長度的指令格式，便于硬件譯碼。8.主存與CPU速度不匹配解析：Cache是為了彌補主存速度較慢的問題而設(shè)計的。9.指令級并行解析：流水線技術(shù)通過指令級并行提高效率。10.總線寬度解析：總線寬度越大，數(shù)據(jù)傳輸速率越高。三、簡答題11.計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的性能評價指標-吞吐率（MIPS）：每秒執(zhí)行的百萬條指令數(shù)。-延遲（周期數(shù)/時間）：執(zhí)行一條指令所需的時間。-并行度：系統(tǒng)同時執(zhí)行的指令數(shù)量。-可擴展性：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-RISC（精簡指令集）是指令集架構(gòu)的一種，特點包括：-指令種類少、長度固定、執(zhí)行時間固定。-以寄存器為基礎(chǔ)，減少內(nèi)存訪問。-硬件譯碼簡單，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-基本原理：將指令執(zhí)行過程分解為多個階段，多個指令并行執(zhí)行。-優(yōu)點：提高吞吐率，減少指令執(zhí)行時間。-缺點：存在流水線沖突和氣泡問題，增加硬件復(fù)雜度。14.總線仲裁及其區(qū)別-總線仲裁：多個設(shè)備爭用總線使用權(quán)的過程。-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：高速緩存存儲近期頻繁訪問的數(shù)據(jù)，減少主存訪問次數(shù)。-影響：提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，但增加成本和復(fù)雜度。四、計算題16.主存地址`0x12345678`對應(yīng)的Cache塊號和塊內(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)）-塊號計算：`12345678/32=387416`（忽略低5位）-二進制：`0x12345678`→`00010010001101000110101101111000`-塊內(nèi)偏移：低5位`01111`→15-答案：塊號`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：`