1. 计算机系统结构是指什么?
A. 计算机硬件和软件的结合 B. 计算机的逻辑组成部分及其连接方式 C. 计算机中不同组件之间的数据传输和处理方式 D. 计算机系统的整体性能表现
2. 计算机体系结构中的“ layers”指的是什么?
A. 计算机硬件的不同层次 B. 计算机程序的执行过程 C. 计算机系统的设计与实现步骤 D. 计算机数据存储的分类
3. 为什么说存储器的层次结构可以提高计算机系统的性能?
A. 降低CPU与存储器之间的数据传输延迟 B. 增加存储器的容量,减少访问延迟 C. 使多个任务可以在一个时钟周期内完成 D. 所有以上说法都正确
4. 中央处理器的主要功能是什么?
A. 控制计算机的操作 B. 负责计算机的数据处理 C. 管理计算机的内存资源 D. 所有以上说法都正确
5. 在计算机体系结构中,输入/输出设备属于哪一层?
A. 中央处理器层 B. 存储器层 C. 总线层 D. 系统外设层
6. 为什么并行计算能够提高计算机系统的性能?
A. 增加CPU的计算能力 B. 减少CPU与存储器之间的数据传输 C. 使得更多的任务能够在同一个时钟周期内完成 D. 所有以上说法都正确
7. 什么是虚拟存储器?
A. 一种将磁盘空间映射到内存空间的 technique B. 一种新的存储器类型 C. 一种数据压缩技术 D. 一种计算机病毒
8. 什么是计算机病毒的攻击目标?
A. 计算机系统的硬件 B. 计算机系统的软件 C. 计算机系统的数据 D. 计算机系统的运行
9. 什么是操作系统的角色?
A. 负责管理计算机硬件资源 B. 协调计算机中各个程序的运行 C. 提供用户界面 D. 所有以上说法都正确
10. 什么是计算机的安全性?
A. 防止计算机病毒感染 B. 保证数据的完整性 C. 确保计算机硬件不会被损坏 D. 所有以上说法都正确
11. 计算机体系结构是什么?
A. 计算机硬件 B. 计算机软件 C. 计算机系统结构与组织 D. 计算机系统与网络
12. 计算机体系结构中的计算机组织是哪一种组织方式?
A. 按功能划分组织 B. 按物理划分组织 C. 按逻辑划分组织 D. 按操作系统的不同类型进行组织
13. 计算机体系结构中的存储器层次结构包括哪些层次?
A. 只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM) B. 高速缓存、虚拟存储器 C. 直接映射、间接映射 D. 基本存储单元、辅助存储器
14. 什么是总线?在计算机体系结构中起什么作用?
A. 连接各个部件 B. 控制数据传输速度 C. 决定存储器的容量 D. 管理计算机内部通信
15. 中央处理器的功能包括哪些?
A. 执行指令、运算、控制内存 B. 输入输出、存储管理、时钟 C. 处理数据、处理信号、决策 D. 显示图形、播放音频
16. 为什么需要高速缓存(Cache)?
A. 提高数据访问速度 B. 降低内存访问延迟 C. 提高存储器容量 D. 减少中央处理器的负担
17. 什么是指令集架构(ISA)?它与计算机体系结构有什么关系?
A. 是一种硬件描述语言 B. 是计算机体系结构的一部分 C. 是计算机系统与应用的接口 D. 是指导筒存储器如何工作的规范
18. 如何实现多个处理器(Multicore)的计算机体系结构?
A. 通过增加处理器核心数量 B. 采用并行处理技术 C. 使用共享内存 D. 以上全部
19. 什么是虚拟地址空间?它在计算机体系结构中有什么作用?
A. 实现内存保护 B. 提供灵活的内存分配策略 C. 简化总线设计 D. 支持分段存储
20. 在计算机体系结构中,如何实现不同速度的数据传输?
A. 使用不同类型的存储器 B. 采用总线分段技术 C. 利用缓存解决速度差异 D. 利用并行处理技术
21. 计算机体系结构中的中央处理器(CPU)主要由哪些部分组成?
A. 运算器、控制器、寄存器 B. 输入/输出接口、时钟、总线 C. 内存、总线、I/O设备 D. 存储器、CPU内部电路
22. 在计算机体系结构中,存储器的层次结构主要指的是什么?
A. 按顺序访问、随机访问存储方式 B. 内存储器、外存储器 C. 高速缓存、主存、辅助存储 D. 直接存储、间接存储
23. 下列哪种存储器在计算机体系结构中属于最高级别的存储器?
A. 高速缓存 B. 主存 C. 外存储器 D. 直接存储
24. 计算机体系结构中的输入/输出设备主要负责什么功能?
A. 处理数据 B. 控制计算机硬件 C. 负责存储数据 D. 负责将数据转换为计算机可以识别的形式
25. 在计算机体系结构中,为了提高CPU的运算效率,采用了哪些方法来实现向量指令的加速?
A. 向量指令缓存、向量指令预测 B. 浮点指令缓存、浮点指令预测 C. 整数指令缓存、整数指令预测 D. 缓存一致性协议、指令重排序
26. 下列哪个部件是计算机体系结构中负责控制整个计算机运行的关键部分?
A. 运算器 B. 控制器 C. 存储器 D. 输入/输出设备
27. 在计算机体系结构中,为了提高系统的可靠性,采用了哪些方法来防止故障传播?
A. 冗余设计、热插拔 B. 错误检测、纠错码 C. 模块化设计、开放式架构 D. 并行处理、分布计算
28. 下列哪一种总线技术是为了减少内部总线宽度而采用的?
A. 局部总线 B. 全局总线 C. 中断请求总线 D. 扩展总线
29. 下列哪种计算机体系结构适用于对实时性要求较高的应用程序?
A. 单用户单任务 B. 多用户多任务 C. 分时调度 D. 抢占式调度
30. 在计算机体系结构中,为了降低功耗和减小体积,采用了哪些技术来减小晶体管的尺寸?
A. 三维集成电路、低功耗设计 B. CMOS工艺、纳米工艺 C. 高密度电路、微型电子器件 D. 神经元芯片、类比电路
31. 下列哪个指标可以用来评估计算机体系结构的性能?
A. 运算速度 B. 存储容量 C. I/O速率 D. 功耗
32. 在进行计算机体系结构性能评估时,以下哪项是不需要考虑的因素?
A. 指令集 B. 缓存 C. 总线宽度 D. 输入/输出设备
33. 下列哪种性能优化技术可以通过增加缓存的命中率来提高计算机体系的性能?
A. 增加CPU核心数量 B. 增加内存容量 C. 使用更高速的总线 D. 减少中断处理
34. 下列哪种存储器层次结构在性能上比 others 更优?
A. 寄存器层次结构 B. 高速缓存层次结构 C. 虚拟存储器层次结构 D. 总线层次结构
35. 对于具有相同计算能力的两台计算机,它们的性能可能因为不同的哪些因素而有所不同?
A. 缓存大小 B. 总线宽度 C. CPU主频 D. 存储器容量
36. 在进行计算机体系结构性能评估时,以下哪个是正确的评估方法?
A. 通过比较不同体系结构的速度来评估它们的性能 B. 通过比较相同体系结构在不同负载下的运行时间来评估它们的性能 C. 通过比较不同体系结构在同一负载下的运行时间来评估它们的性能 D. 通过比较不同体系结构在同一负载下的运行速度来评估它们的性能
37. 下列哪种处理器结构适合于高性能计算?
A. 单核处理器 B. 多核处理器 C. 向量处理器 D. 堆栈处理器
38. 下列哪个选项不属于常见的性能评估工具?
A. 性能计数器 B. 系统日志 C. 性能分析软件 D. 磁盘阵列
39. 下列哪种中断处理方式可以有效地减少中断延迟?
A. 中断请求级别 B. 中断处理优先级 C. 中断处理时间 D. 中断处理中断号
40. 在进行计算机体系结构性能优化时,以下哪项不是需要考虑的因素?
A. 硬件资源 B. 软件资源 C. 能源消耗 D. 用户需求
41. 计算机体系结构中的中央处理器(CPU)主要包括哪些部分?
A. 控制单元、运算单元、寄存器组 B. 输入/输出接口、时钟、总线 C. 运算器、控制器、内存控制器 D. 硬盘、光驱、软盘
42. 在计算机体系结构中,存储器层次结构的主要目的是什么?
A. 提高CPU的性能 B. 提高主板的面积 C. 简化存储器的管理 D. 降低系统的成本
43. 下列哪种类型的存储器在计算机体系结构中属于高速缓存?
A. 随机访问存储器 B. 直接映射存储器 C. 虚拟存储器 D. 静态存储器
44. 下列哪种总线技术可以有效地减少内部通信开销?
A. 并行总线 B. 串行总线 C. 共享总线 D. 错位总线
45. 在计算机体系结构中,如何实现 cache 之间的协作?
A. 通过共享存储器实现 B. 通过直接映射实现 C. 通过虚拟存储器实现 D. 通过替换策略实现
46. 下列哪个处理器架构采用了指令级并行性?
A. 向量处理器 B. 超线程处理器 C. 多核处理器 D. 指令级流水线处理器
47. 在计算机体系结构中,下列哪个部分负责处理中断请求?
A. CPU B. 中断控制器 C. 显卡 D. 键盘
48. 在计算机体系结构中,下列哪个技术可以提高系统的可靠性和稳定性?
A. 冗余设计 B. 并行处理 C. 总线隔离 D. 硬件监控
49. 下列哪种类型的设备不属于 I/O 设备?
A. 硬盘 B. 鼠标 C. 打印机 D. 显示器
50. 在计算机体系结构中,下列哪种方法可以提高系统的扩展性?
A. 模块化设计 B. 标准化设计 C. 虚拟化技术 D. 并行处理
51. 未来计算机体系结构的发展趋势之一是多核处理器的设计,这将带来更高的性能和能效。在未来的计算机中,一个处理器的核数可能会达到几十个甚至上百个。对于这种多核处理器,以下哪个说法是正确的?
A. 所有核共享相同的内存空间 B. 每个核都有独立的内存空间 C. 核间共享高速连接,可以相互访问内存 D. 核间通过总线相连,但共享同一地址空间
52. 未来计算机体系结构的一个挑战是提高能效。为了减少功耗和发热,以下哪个技术可能是未来计算机发展的关键?
A. 采用更先进的制程工艺 B. 使用更多的核心和线程 C. 采用更高效的存储器和总线 D. 利用神经形态计算
53. 以下哪种类型的计算任务最适合使用GPU加速?
A. 数值模拟 B. 图像处理 C. 机器学习 D. 数据库查询
54. 在现代计算机系统中,缓存成为提高性能的关键。以下哪个部件是最重要的缓存?
A. CPU内部的寄存器 B. CPU与内存之间的緩存 C. GPU内部的紋理缓存 D. 磁盘驱动器
55. 下列哪种存储器类型在主存储器之外?
A. 高速缓存 B. 虚拟存储器 C. 光盘驱动器 D. 硬盘驱动器
56. 为了提高系统的并行能力,现代处理器采用了多核设计。以下哪个核心设计是不正确的?
A. 每个核心都具有独立的全局总线 B. 多个核心之间通过共享的全局总线相连 C. 每个核心都有独立的寄存器和内存 D. 多个核心之间通过互连总线连接
57. 为了提高系统的可靠性,现代计算机系统通常采用冗余设计。以下哪个冗余技术是正确的?
A. 数据备份 B. 电源冗余 C. 硬盘冗余 D. 网络冗余
58. 为了实现节能,现代计算机系统采用了许多技术,以下哪个技术是不正确的?
A. 动态电压 Scaling (DVS) B. 静态电压 Scaling (SVS) C. 节能型处理器 D. 非同步设计
59. 在现代计算机系统中,总线的作用是什么?
A. 连接各个组件 B. 传输数据和控制信号 C. 提高存储器带宽 D. 提高CPU时钟频率二、问答题
1. 什么是计算机体系结构?
2. 什么是指令集?
3. 什么是存储器层次结构?
4. 什么是总线?
5. 什么是中央处理器(CPU)?
6. 什么是浮点运算?
7. 什么是总线-总线通信?
8. 什么是中断处理?
9. 什么是并行计算?
10. 什么是多核处理器?
参考答案
选择题:
1. B 2. A 3. D 4. D 5. D 6. D 7. A 8. B 9. D 10. D
11. C 12. C 13. B 14. A 15. A 16. A 17. B 18. D 19. B 20. C
21. A 22. C 23. B 24. D 25. A 26. B 27. A 28. A 29. D 30. B
31. A 32. D 33. A 34. B 35. C 36. C 37. B 38. B 39. A 40. D
41. A 42. A 43. D 44. A 45. D 46. C 47. B 48. A 49. D 50. A
51. B 52. C 53. B 54. B 55. D 56. C 57. D 58. B 59. B
问答题:
1. 什么是计算机体系结构?
计算机体系结构是指计算机系统的逻辑组成部分,包括指令集、寄存器、内存层次结构、输入/输出设备和总线等。它定义了计算机系统如何执行操作以及如何与用户和外部设备交互。
思路
:首先解释计算机体系结构的概念,然后简要介绍其组成部分。
2. 什么是指令集?
指令集是计算机体系结构中的一种基本组成部分,它是一组用于完成特定操作的指令。每种计算机体系结构都有自己独特的指令集。
思路
:指令集是计算机体系结构的重要组成部分,需要了解其作用和特点。
3. 什么是存储器层次结构?
存储器层次结构是计算机体系结构中的一种概念,它描述了不同类型的存储器在计算机系统中的组织和使用。常见的存储器层次包括寄存器、高速缓存(Cache)、主存(主存储器)和外存(辅助存储器)。
思路
:存储器层次结构是计算机体系结构的一个关键概念,需要掌握不同类型存储器的作用和使用方式。
4. 什么是总线?
总线是计算机体系结构中连接各个部件的一组电子信号线路,它们负责传输数据、地址和控制信号。总线的宽度(即信号线的数量)决定了计算机系统的数据传输速率和传输带宽。
思路
:总线是计算机体系结构中一个不可或缺的部分,需要了解其作用和特点。
5. 什么是中央处理器(CPU)?
中央处理器(CPU)是计算机体系结构中的一种重要组成部分,它负责执行程序指令、控制计算机系统运行以及与用户和外部设备交互。CPU通常由多个功能单元组成,如算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)和寄存器组等。
思路
:CPU是计算机体系结构的核心部分,需要了解其功能和组织结构。
6. 什么是浮点运算?
浮点运算是计算机体系结构中涉及数字运算的一种操作。由于计算机内部表示数字的方式不同,浮点运算需要特殊处理。例如,计算机将实数表示为有限位数的小数,从而导致浮点运算中的精度问题。
思路
:浮点运算是计算机体系结构中的一种基本运算方式,需要了解其原理和特点。
7. 什么是总线-总线通信?
总线-总线通信是指在同一总线上进行的两个或多个设备之间的数据传输。由于总线资源有限,这种通信方式可能会导致数据冲突和等待。
思路
:了解总线-总线通信的概念和特点,以及它在计算机体系结构中的应用。
8. 什么是中断处理?
中断处理是计算机体系结构中的一种机制,用于响应外部事件(如硬件故障、软件中断等),暂停当前程序的执行并转而执行特定程序。这样可以确保计算机系统能够正常响应并完成任务。
思路
:中断处理是计算机体系结构中的一个重要方面,需要了解其作用和实现方式。
9. 什么是并行计算?
并行计算是一种计算机体系结构中利用多个处理器同时执行任务的技术。通过合理划分任务和充分利用多个处理器的计算能力,可以提高计算机系统的性能。
思路
:并行计算是计算机体系结构中的一种研究热点和发展趋势,需要了解其基本原理和应用场景。
10. 什么是多核处理器?
多核处理器是计算机体系结构中一种具有多个 processing unit(核心)的 CPU。每个核心可以在执行任务时独立运行,从而实现并行计算和提高计算机性能。
思路
:多核处理器是计算机体系结构中一个新的研究方向,需要了解其特点和优势。