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2025年河南工学院软件工程专业计算机系统结构科目期末试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题备选答案中，只有一个是符合题目要求的，请将正确选项的代表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.硬件组成和相互连接

B.软件功能和操作流程

C.硬件和软件的体系安排

D.程序设计方法和语言

2.衡量存储器速度的常用指标是（）。

A.容量

B.可靠性

C.停留时间

D.存取时间

3.在指令系统中，采用多寄存器计算机的主要目的是（）。

A.减少指令字长

B.提高指令执行速度

C.增加程序可移植性

D.简化硬件设计

4.采用重叠寄存器窗口技术的目的是（）。

A.增加寄存器数量

B.提高指令执行效率

C.减少程序长度

D.简化指令格式

5.计算机系统中，Cache与主存之间采用（）方式访问数据。

A.直接映射

B.全相联映射

C.组相联映射

D.软件管理

6.I/O接口中，用于实现CPU与I/O设备之间进行数据交换的寄存器是（）。

A.状态寄存器

B.控制寄存器

C.数据寄存器

D.地址寄存器

7.DMA方式传送数据时，CPU在数据传送过程中（）。

A.总是处于等待状态

B.可以执行其他任务

C.需要不断查询设备状态

D.只能进行简单的干预

8.总线中的定时与控制总线的主要功能是（）。

A.传输数据信息

B.传输地址信息

C.提供时序信号和总线控制信号

D.提供电源和地线

9.RISC指令系统的特点是（）。

A.指令格式复杂，功能强大

B.指令格式简单，执行速度慢

C.指令格式简单，执行速度快

D.指令种类繁多，兼容性强

10.并行处理系统是指（）。

A.同时运行多个程序

B.同时处理多个任务

C.由多个处理单元协同工作以缩短计算时间

D.具有高内存容量的计算机系统

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在题中横线上。）

1.计算机系统结构是计算机系统的__________及其互连关系的结构。

2.指令系统中，指令的操作码字段用于指定__________。

3.Cache与主存之间通常采用__________映射方式、__________映射方式和__________映射方式。

4.I/O设备通过__________与主机交换信息。

5.总线宽度是指总线能同时传输的__________数量。

6.计算机系统的性能指标中，MIPS是指每秒执行__________百万条指令。

7.采用总线仲裁机构可以解决多个总线主模块对总线__________的请求。

8.RISC指令系统通常采用__________寻址方式。

9.多处理机系统中，各处理单元共享__________。

10.并行处理系统的性能价格比通常__________串行处理系统。

三、判断题（每小题2分，共10分。请将判断结果填在题后的括号内，正确的填“√”，错误的填“×”。）

1.计算机系统结构设计主要是硬件设计。（）

2.Cache的命中率越高，其性能越好。（）

3.在采用程序查询方式的I/O控制中，CPU必须等待I/O操作完成。（）

4.总线周期是指完成一次总线操作所需的最短时间。（）

5.集成电路技术的发展是计算机系统结构发展的基础。（）

四、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）

1.简述计算机系统结构、计算机组成和计算机体系结构的区别与联系。

2.解释什么是Cache的冲突miss，并简述减少冲突miss的常用方法。

3.比较程序查询方式、中断方式和DMA方式控制I/O操作的优缺点。

4.简述总线传输过程中总线请求、总线仲裁和总线传输三个主要阶段的基本过程。

五、计算题（每小题10分，共20分。请按题意计算下列问题。）

1.某计算机的Cache采用直接映射方式，Cache容量为16KB，每个主存块大小为32字节。若主存地址为十六进制A1F8H，求该地址对应的Cache块号和块内地址。

2.某计算机系统采用中断方式处理I/O请求，中断响应时间为50微秒，中断处理程序需要执行1000条