2025年嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師考試計(jì)算機(jī)原理試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共25小題，每小題2分，共50分。下列每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，中央處理器（CPU）主要由哪幾部分組成？A.運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入輸出設(shè)備B.運(yùn)算器、控制器、寄存器和內(nèi)部總線(xiàn)C.運(yùn)算器、控制器、內(nèi)存和外存D.運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備【解析】哎呀，這個(gè)問(wèn)題得好好琢磨琢磨。CPU這東西，說(shuō)白了就是計(jì)算機(jī)的“大腦”，得有地方算數(shù)（運(yùn)算器），還得有地方發(fā)號(hào)施令（控制器），對(duì)吧？寄存器那小家伙，就像是CPU的“備忘錄”，存點(diǎn)臨時(shí)數(shù)據(jù)，內(nèi)部總線(xiàn)就是連接這些部件的“高速公路”。所以啊，B選項(xiàng)最對(duì)味兒。2.在計(jì)算機(jī)中，下列哪種數(shù)據(jù)表示法占用的存儲(chǔ)空間最??？A.無(wú)符號(hào)二進(jìn)制B.有符號(hào)二進(jìn)制（補(bǔ)碼表示）C.八進(jìn)制D.十六進(jìn)制【解析】你想想啊，計(jì)算機(jī)里存東西，都是用0和1，也就是二進(jìn)制。無(wú)符號(hào)二進(jìn)制，那就是純粹的0和1，挺好。有符號(hào)二進(jìn)制（補(bǔ)碼），那得有個(gè)正負(fù)號(hào)，占地方了點(diǎn)。八進(jìn)制和十六進(jìn)制，那是把二進(jìn)制“打包”了寫(xiě)，看起來(lái)簡(jiǎn)潔，但底層還是二進(jìn)制，占的坑位其實(shí)跟二進(jìn)制一樣多。所以，無(wú)符號(hào)二進(jìn)制最“節(jié)省”。3.CPU訪(fǎng)問(wèn)主存時(shí)，需要經(jīng)過(guò)哪個(gè)部件進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換？A.I/O接口B.控制器C.運(yùn)算器D.地址譯碼器【解析】哎呀，這得問(wèn)CPU啊。CPU想訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存里的某個(gè)數(shù)據(jù)，得給個(gè)地址，但這個(gè)地址可能太“抽象”了，得變成內(nèi)存條能懂的“具體地址”，這事兒就得靠地址譯碼器來(lái)“翻譯”了?？刂破麟m然也參與管理，但主要還是指揮，轉(zhuǎn)換這活兒主要還是地址譯碼器干的。4.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，中斷是指什么？A.CPU執(zhí)行一條指令的時(shí)間B.CPU響應(yīng)外部事件并暫停當(dāng)前工作轉(zhuǎn)去處理該事件的過(guò)程C.內(nèi)存和CPU之間的數(shù)據(jù)交換D.輸入輸出操作完成后的信號(hào)【解析】中斷這玩意兒，就像是你在跟朋友聊天，突然手機(jī)響了，你暫停聊天去接電話(huà)，處理完再回來(lái)繼續(xù)聊天。CPU也是這樣，正在忙呢，外面有個(gè)急事（比如鍵盤(pán)敲了一下，或者定時(shí)器到點(diǎn)了），CPU就得暫停手頭的工作，去處理這個(gè)“急事”，處理完了再回來(lái)繼續(xù)原來(lái)的活兒。B選項(xiàng)描述的就是這個(gè)意思。5.計(jì)算機(jī)內(nèi)存按其工作方式可分為哪兩大類(lèi)？A.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）B.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和高速緩存（Cache）C.只讀存儲(chǔ)器（ROM）和可編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）D.高速緩存（Cache）和虛擬存儲(chǔ)器【解析】?jī)?nèi)存啊，那可是計(jì)算機(jī)的“家”。有些“家當(dāng)”是你可以隨便放東西，隨時(shí)取，但一斷電就“跑路”了，比如RAM，這就是RAM的特點(diǎn)。還有些“家當(dāng)”是寫(xiě)了就再也改不了（或者改不了太多），得靠特殊方式才能修改，而且斷電也不怕，比如ROM，這就是ROM的特點(diǎn)。所以，RAM和ROM是兩大類(lèi)。6.計(jì)算機(jī)中的總線(xiàn)按傳輸信息類(lèi)型可分為哪幾類(lèi)？A.數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)B.內(nèi)部總線(xiàn)和外部總線(xiàn)C.數(shù)據(jù)總線(xiàn)和地址總線(xiàn)D.控制總線(xiàn)和內(nèi)部總線(xiàn)【解析】總線(xiàn)這東西，就像是城市的“交通網(wǎng)絡(luò)”。有些路專(zhuān)門(mén)跑“貨物”（數(shù)據(jù)），有些路專(zhuān)門(mén)標(biāo)“目的地”（地址），還有些路負(fù)責(zé)發(fā)“信號(hào)”（控制）。所以，數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)就是三類(lèi)。7.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，下列哪種設(shè)備屬于輸入設(shè)備？A.顯示器B.打印機(jī)C.鍵盤(pán)D.鼠標(biāo)【解析】輸入設(shè)備，那就是把外面的信息“搬”進(jìn)計(jì)算機(jī)的“快遞員”。鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀這些都是。顯示器是“收件箱”，打印機(jī)是“派送員”，高速緩存（Cache）是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的一種高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件，它位于CPU和主存之間，用于暫存CPU頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)和指令，以減少CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的次數(shù)，提高計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)行速度。虛擬存儲(chǔ)器是一種計(jì)算機(jī)內(nèi)存管理技術(shù)，它允許計(jì)算機(jī)使用磁盤(pán)空間作為主存的擴(kuò)展，從而使得計(jì)算機(jī)可以處理比實(shí)際主存容量更大的程序和數(shù)據(jù)。所以，C和D選項(xiàng)都是輸入設(shè)備。8.計(jì)算機(jī)中的“馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)”主要特點(diǎn)是什么？A.指令和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，指令和數(shù)據(jù)可以交換B.計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成C.采用存儲(chǔ)程序控制方式D.以上都是【解析】馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)，那可是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)“里程碑”。它的核心思想就是“存儲(chǔ)程序”，也就是說(shuō)，把要執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)都存到內(nèi)存里，讓CPU按順序取出來(lái)執(zhí)行。這玩意兒太牛了，因?yàn)檫@樣一來(lái)，計(jì)算機(jī)就可以執(zhí)行各種不同的任務(wù)，而不需要改變硬件。同時(shí)，它還規(guī)定了計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。所以，D選項(xiàng)最全。9.計(jì)算機(jī)中的“摩爾定律”指的是什么？A.CPU的頻率每18個(gè)月翻一番B.集成電路上的晶體管數(shù)量每18個(gè)月翻一番C.內(nèi)存的價(jià)格每18個(gè)月降低一半D.計(jì)算機(jī)的性能每18個(gè)月提升一倍【解析】摩爾定律，這可是個(gè)響當(dāng)當(dāng)?shù)摹岸伞薄Ｋf(shuō)的是，集成電路上可以集成的晶體管數(shù)量，約每隔18個(gè)月就會(huì)翻一番，同時(shí)性能也會(huì)提升。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是你的手機(jī)越來(lái)越厲害，但價(jià)格越來(lái)越便宜。所以，B選項(xiàng)最準(zhǔn)確。10.計(jì)算機(jī)中的“并行處理”是指什么？A.一次只執(zhí)行一條指令B.同時(shí)執(zhí)行多條指令C.一次只處理一個(gè)數(shù)據(jù)D.一次只處理一個(gè)任務(wù)【解析】并行處理，這玩意兒就像是“流水線(xiàn)作業(yè)”。你想想，一個(gè)人做一件事情得花半天，但如果兩個(gè)人一起做，是不是就快多了？計(jì)算機(jī)也是這樣，如果有多核CPU，就可以同時(shí)干好幾件事，效率就高了。所以，B選項(xiàng)最對(duì)。11.計(jì)算機(jī)中的“串行處理”是指什么？A.一次執(zhí)行多條指令B.同時(shí)執(zhí)行一條指令的不同部分C.一次只執(zhí)行一條指令D.一次只處理一個(gè)數(shù)據(jù)【解析】串行處理，這玩意兒就像是“單打獨(dú)斗”。一個(gè)人一次只能做一件事，做完再去做下一件事。計(jì)算機(jī)也是這樣，如果只有一個(gè)核心，就只能一條一條指令地執(zhí)行。所以，C選項(xiàng)最準(zhǔn)確。12.計(jì)算機(jī)中的“總線(xiàn)寬度”是指什么？A.總線(xiàn)的長(zhǎng)度B.總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸速率C.總線(xiàn)可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)D.總線(xiàn)的電壓【解析】總線(xiàn)寬度，這玩意兒就像是“高速公路的lanes”。lanes越多，一次能跑的“車(chē)”（數(shù)據(jù)）就越多。所以，總線(xiàn)寬度就是指總線(xiàn)可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。13.計(jì)算機(jī)中的“主存”和“輔存”有什么區(qū)別？A.主存速度快但容量小，輔存速度慢但容量大B.主存速度慢但容量大，輔存速度快但容量小C.主存和輔存速度相同，容量也相同D.主存和輔存沒(méi)有區(qū)別【解析】主存和輔存，就像是計(jì)算機(jī)的“臥室”和“儲(chǔ)藏室”。臥室（主存）是你要住的地方，空間不大但很舒服，起來(lái)快。儲(chǔ)藏室（輔存）空間大，但進(jìn)出慢點(diǎn)。所以，主存速度快但容量小，輔存速度慢但容量大。14.計(jì)算機(jī)中的“Cache”有什么作用？A.提高主存的容量B.提高CPU的頻率C.提高CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的效率D.提高計(jì)算機(jī)的體積【解析】Cache，這玩意兒就像是CPU的“小冰箱”。CPU想取數(shù)據(jù)，先去看看小冰箱里有沒(méi)有，如果有就直接拿，不用去大冰箱（主存）里找，這樣取數(shù)據(jù)就快多了。所以，Cache的作用就是提高CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的效率。15.計(jì)算機(jī)中的“虛擬內(nèi)存”有什么作用？A.擴(kuò)大主存的容量B.提高CPU的頻率C.提高計(jì)算機(jī)的體積D.提高計(jì)算機(jī)的功耗【解析】虛擬內(nèi)存，這玩意兒就像是你的“書(shū)架”和“圖書(shū)館”。書(shū)架（主存）放不下那么多書(shū)，怎么辦？就把一些不常用的書(shū)放到圖書(shū)館（硬盤(pán)）里，需要的時(shí)候再去圖書(shū)館借。這樣，你就可以“擁有”比書(shū)架容量更大的“藏書(shū)量”了。所以，虛擬內(nèi)存的作用就是擴(kuò)大主存的容量。16.計(jì)算機(jī)中的“指令系統(tǒng)”是指什么？A.計(jì)算機(jī)執(zhí)行的所有指令的集合B.CPU能夠識(shí)別和執(zhí)行的指令的集合C.用戶(hù)編寫(xiě)的所有程序的集合D.計(jì)算機(jī)軟件的集合【解析】指令系統(tǒng)，這玩意兒就像是計(jì)算機(jī)的“食譜”。CPU能識(shí)別和執(zhí)行的指令，就像是你能做的菜。所以，指令系統(tǒng)就是CPU能夠識(shí)別和執(zhí)行的指令的集合。17.計(jì)算機(jī)中的“數(shù)據(jù)通路”是指什么？A.CPU內(nèi)部各寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑B.CPU和主存之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑C.總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸路徑D.以上都是【解析】數(shù)據(jù)通路，這玩意兒就像是計(jì)算機(jī)的“運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)”。數(shù)據(jù)在CPU內(nèi)部、CPU和主存之間、以及總線(xiàn)上傳輸，都需要有路可走。所以，以上都是數(shù)據(jù)通路的范疇。18.計(jì)算機(jī)中的“中斷請(qǐng)求”是指什么？A.外部設(shè)備向CPU發(fā)出的請(qǐng)求B.CPU向外部設(shè)備發(fā)出的請(qǐng)求C.內(nèi)存向CPU發(fā)出的請(qǐng)求D.控制器向CPU發(fā)出的請(qǐng)求【解析】中斷請(qǐng)求，這玩意兒就像是“外賣(mài)小哥”打電話(huà)給你。外部設(shè)備有事要找CPU，就打電話(huà)（發(fā)中斷請(qǐng)求）給CPU，CPU接電話(huà)（響應(yīng)中斷）后，就去處理“外賣(mài)”（外部設(shè)備的事）。所以，中斷請(qǐng)求是外部設(shè)備向CPU發(fā)出的請(qǐng)求。19.計(jì)算機(jī)中的“總線(xiàn)控制器”是指什么？A.管理總線(xiàn)操作的部件B.產(chǎn)生總線(xiàn)信號(hào)部件C.提供總線(xiàn)接口部件D.以上都是【解析】總線(xiàn)控制器，這玩意兒就像是“交通警察”。它負(fù)責(zé)管理總線(xiàn)上的交通秩序，包括產(chǎn)生總線(xiàn)信號(hào)、提供總線(xiàn)接口等。所以，以上都是總線(xiàn)控制器的職責(zé)。20.計(jì)算機(jī)中的“存儲(chǔ)器地址映射”是指什么？A.將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的過(guò)程B.將物理地址轉(zhuǎn)換為邏輯地址的過(guò)程C.存儲(chǔ)器地址的分配過(guò)程D.存儲(chǔ)器地址的訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程【解析】存儲(chǔ)器地址映射，這玩意兒就像是“門(mén)牌號(hào)”和“實(shí)際位置”的轉(zhuǎn)換。你家的“門(mén)牌號(hào)”（邏輯地址）得轉(zhuǎn)換成“實(shí)際位置”（物理地址），這樣快遞員（CPU）才能找到你家。所以，存儲(chǔ)器地址映射是將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的過(guò)程。21.計(jì)算機(jī)中的“I/O接口”是指什么？A.連接CPU和主存的部件B.連接CPU和外部設(shè)備的部件C.連接主存和外部設(shè)備的部件D.連接CPU和控制器的部件【解析】I/O接口，這玩意兒就像是“快遞站”。CPU和外部設(shè)備之間，需要有個(gè)地方來(lái)中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，這個(gè)“快遞站”就是I/O接口。所以，I/O接口是連接CPU和外部設(shè)備的部件。22.計(jì)算機(jī)中的“DMA方式”是指什么？A.CPU直接控制I/O操作的方式B.I/O設(shè)備直接向CPU發(fā)送中斷請(qǐng)求的方式C.I/O設(shè)備通過(guò)DMA控制器直接訪(fǎng)問(wèn)主存的方式D.I/O設(shè)備通過(guò)中斷控制器直接訪(fǎng)問(wèn)主存的方式【解析】DMA方式，這玩意兒就像是“快遞員”直接送貨上門(mén)。CPU不用管，I/O設(shè)備通過(guò)DMA控制器，直接把數(shù)據(jù)送到主存，效率高。所以，DMA方式是I/O設(shè)備通過(guò)DMA控制器直接訪(fǎng)問(wèn)主存的方式。23.計(jì)算機(jī)中的“中斷優(yōu)先級(jí)”是指什么？A.中斷請(qǐng)求的緊急程度B.中斷處理的先后順序C.中斷請(qǐng)求的頻率D.中斷處理的復(fù)雜程度【解析】中斷優(yōu)先級(jí)，這玩意兒就像是“緊急電話(huà)”。有些電話(huà)（中斷）比其他電話(huà)（中斷）更緊急，需要先處理。所以，中斷優(yōu)先級(jí)就是中斷處理的先后順序。24.計(jì)算機(jī)中的“總線(xiàn)仲裁”是指什么？A.決定哪個(gè)設(shè)備可以使用總線(xiàn)的過(guò)程B.總線(xiàn)信號(hào)的生成過(guò)程C.總線(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程D.總線(xiàn)地址的譯碼過(guò)程【解析】總線(xiàn)仲裁，這玩意兒就像是“搶跑道”。多個(gè)設(shè)備都想用總線(xiàn)，得有個(gè)“裁判”（總線(xiàn)仲裁器）來(lái)決定誰(shuí)先跑。所以，總線(xiàn)仲裁是決定哪個(gè)設(shè)備可以使用總線(xiàn)的過(guò)程。25.計(jì)算機(jī)中的“存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)”是指什么？A.存儲(chǔ)器按速度和容量的不同分為多個(gè)層次B.存儲(chǔ)器按位置的不同分為多個(gè)層次C.存儲(chǔ)器按類(lèi)型的不同分為多個(gè)層次D.存儲(chǔ)器按用途的不同分為多個(gè)層次【解析】存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)，這玩意兒就像是“衣柜”。你常用衣服放最上面，不常用衣服放最下面。計(jì)算機(jī)也是這樣，速度快的、容量小的放里面（比如Cache），速度慢的、容量大的放外面（比如硬盤(pán)）。所以，存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)是存儲(chǔ)器按速度和容量的不同分為多個(gè)層次。二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置。）26.計(jì)算機(jī)中的中央處理器（CPU）主要由______和______組成。27.計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存按其工作方式可分為_(kāi)_____和______兩大類(lèi)。28.計(jì)算機(jī)中的總線(xiàn)按傳輸信息類(lèi)型可分為_(kāi)_____、______和______三類(lèi)。29.計(jì)算機(jī)中的“馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)”主要特點(diǎn)是指令和數(shù)據(jù)以______形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。30.計(jì)算機(jī)中的“摩爾定律”指的是集成電路上的______數(shù)量每18個(gè)月翻一番。31.計(jì)算機(jī)中的“并行處理”是指同時(shí)執(zhí)行______。32.計(jì)算機(jī)中的“串行處理”是指一次只執(zhí)行______。33.計(jì)算機(jī)中的“總線(xiàn)寬度”是指總線(xiàn)可以同時(shí)傳輸______。34.計(jì)算機(jī)中的“主存”和“輔存”的主要區(qū)別是主存速度快但______，輔存速度慢但______。35.計(jì)算機(jī)中的“Cache”的作用是提高CPU訪(fǎng)問(wèn)______的效率。三、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分。請(qǐng)將判斷結(jié)果（正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置。）36.計(jì)算機(jī)中的中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制中心。(√)37.計(jì)算機(jī)中的內(nèi)存按其工作方式可分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）兩大類(lèi)。(√)38.計(jì)算機(jī)中的總線(xiàn)按傳輸信息類(lèi)型可分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)三類(lèi)。(√)39.計(jì)算機(jī)中的“馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)”主要特點(diǎn)是指令和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。(√)40.計(jì)算機(jī)中的“摩爾定律”指的是集成電路上的晶體管數(shù)量每18個(gè)月翻一番。(√)41.計(jì)算機(jī)中的“并行處理”是指同時(shí)執(zhí)行多條指令。(√)42.計(jì)算機(jī)中的“串行處理”是指一次只執(zhí)行一條指令。(√)43.計(jì)算機(jī)中的“總線(xiàn)寬度”是指總線(xiàn)可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)。(√)44.計(jì)算機(jī)中的“主存”和“輔存”的主要區(qū)別是主存速度快但容量小，輔存速度慢但容量大。(√)45.計(jì)算機(jī)中的“Cache”的作用是提高CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的效率。(√)四、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題5分，共25分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置。）46.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中中央處理器（CPU）的主要功能。答：中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制中心，其主要功能包括執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算、控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作、以及管理計(jì)算機(jī)內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備。CPU通過(guò)執(zhí)行指令來(lái)處理數(shù)據(jù)，是計(jì)算機(jī)的核心部件。47.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。答：計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則主要包括速度、容量和成本。高速緩存（Cache）速度最快但容量最小，主存速度較快且容量適中，輔存速度最慢但容量最大。這種層次結(jié)構(gòu)旨在平衡性能和成本，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠高效地存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)。48.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中總線(xiàn)仲裁的機(jī)制。答：總線(xiàn)仲裁是決定哪個(gè)設(shè)備可以使用總線(xiàn)的機(jī)制。在多設(shè)備共享總線(xiàn)的情況下，總線(xiàn)仲裁器會(huì)根據(jù)設(shè)備的優(yōu)先級(jí)和請(qǐng)求時(shí)間來(lái)決定哪個(gè)設(shè)備先使用總線(xiàn)。常見(jiàn)的總線(xiàn)仲裁機(jī)制包括集中式仲裁和分布式仲裁。集中式仲裁由一個(gè)中央控制器決定哪個(gè)設(shè)備使用總線(xiàn)，而分布式仲裁則由設(shè)備之間通過(guò)協(xié)議協(xié)商使用總線(xiàn)。49.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中中斷的概念及其作用。答：中斷是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一種機(jī)制，允許外部設(shè)備或內(nèi)部事件請(qǐng)求CPU暫停當(dāng)前工作并轉(zhuǎn)去處理該事件。中斷的作用是提高CPU的效率，使得CPU可以及時(shí)響應(yīng)外部設(shè)備和內(nèi)部事件，從而提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和可靠性。50.簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中虛擬內(nèi)存的概念及其作用。答：虛擬內(nèi)存是一種計(jì)算機(jī)內(nèi)存管理技術(shù)，它允許計(jì)算機(jī)使用磁盤(pán)空間作為主存的擴(kuò)展，從而使得計(jì)算機(jī)可以處理比實(shí)際主存容量更大的程序和數(shù)據(jù)。虛擬內(nèi)存的作用是擴(kuò)大主存的容量，使得用戶(hù)可以運(yùn)行更大更復(fù)雜的程序，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈活性和實(shí)用性。五、論述題（本大題共1小題，共15分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)位置。）51.論述計(jì)算機(jī)中并行處理和串行處理的區(qū)別及其應(yīng)用場(chǎng)景。答：并行處理和串行處理是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中兩種不同的數(shù)據(jù)處理方式。并行處理是指同時(shí)執(zhí)行多條指令或多個(gè)任務(wù)，而串行處理是指一次只執(zhí)行一條指令或一個(gè)任務(wù)。并行處理的主要優(yōu)點(diǎn)是可以顯著提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理速度和效率，特別適用于需要大量計(jì)算和數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用場(chǎng)景，如科學(xué)計(jì)算、圖像處理和大數(shù)據(jù)分析等。而串行處理的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，適用于任務(wù)之間有明確順序依賴(lài)的情況，如文本編輯和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理等。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，并行處理和串行處理的應(yīng)用場(chǎng)景也不同。并行處理通常用于需要同時(shí)處理多個(gè)數(shù)據(jù)或多個(gè)任務(wù)的情況，如多核CPU、GPU加速和多線(xiàn)程編程等。而串行處理通常用于任務(wù)之間有明確順序依賴(lài)的情況，如單核CPU、單線(xiàn)程編程和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理等。在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常會(huì)結(jié)合并行處理和串行處理，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能和效率。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.B解析：CPU的核心是運(yùn)算器和控制器，運(yùn)算器負(fù)責(zé)算術(shù)和邏輯運(yùn)算，控制器負(fù)責(zé)指令的獲取、解碼和執(zhí)行，寄存器是CPU內(nèi)部的高速存儲(chǔ)單元，內(nèi)部總線(xiàn)是連接這些部件的數(shù)據(jù)通路。選項(xiàng)B準(zhǔn)確描述了CPU的主要組成部分。2.A解析：無(wú)符號(hào)二進(jìn)制直接表示數(shù)值，沒(méi)有正負(fù)號(hào)占位，因此占用的存儲(chǔ)空間最小。有符號(hào)二進(jìn)制（補(bǔ)碼）需要額外位來(lái)表示符號(hào)，八進(jìn)制和十六進(jìn)制只是二進(jìn)制的縮寫(xiě)形式，本質(zhì)上占用空間與二進(jìn)制相同。3.D解析：CPU訪(fǎng)問(wèn)主存時(shí)，需要將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址，這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程由地址譯碼器完成。控制器負(fù)責(zé)發(fā)出訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求和命令，運(yùn)算器負(fù)責(zé)進(jìn)行計(jì)算，I/O接口用于連接輸入輸出設(shè)備。4.B解析：中斷是指CPU在執(zhí)行程序時(shí)，由于外部事件或內(nèi)部錯(cuò)誤而暫停當(dāng)前工作，轉(zhuǎn)去處理該事件的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程允許CPU及時(shí)響應(yīng)外部設(shè)備和內(nèi)部事件，提高計(jì)算機(jī)的靈活性和可靠性。5.A解析：內(nèi)存按工作方式可分為RAM和ROM兩大類(lèi)。RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，可以讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，但斷電后數(shù)據(jù)丟失；ROM是只讀存儲(chǔ)器，通常用于存儲(chǔ)固定程序或數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)不丟失。6.A解析：總線(xiàn)按傳輸信息類(lèi)型可分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)用于傳輸數(shù)據(jù)，地址總線(xiàn)用于指定數(shù)據(jù)地址，控制總線(xiàn)用于傳輸控制信號(hào)。7.C解析：鍵盤(pán)和鼠標(biāo)都是輸入設(shè)備，用于將用戶(hù)的輸入轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的信號(hào)。顯示器是輸出設(shè)備，用于顯示計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果。打印機(jī)也是輸出設(shè)備，用于將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果打印出來(lái)。8.D解析：馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)包括：計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成；采用存儲(chǔ)程序控制方式，即程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)存儲(chǔ)器中，CPU按順序讀取并執(zhí)行指令。9.B解析：摩爾定律指的是集成電路上的晶體管數(shù)量約每隔18個(gè)月翻一番，同時(shí)性能也會(huì)提升。這個(gè)定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度和趨勢(shì)。10.B解析：并行處理是指同時(shí)執(zhí)行多條指令或多個(gè)任務(wù)，可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理速度和效率。串行處理是指一次只執(zhí)行一條指令或一個(gè)任務(wù)，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，但效率較低。11.C解析：串行處理是指一次只執(zhí)行一條指令，按順序執(zhí)行，效率較低，但簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。12.C解析：總線(xiàn)寬度是指總線(xiàn)可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，位數(shù)越多，一次可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，速度越快。13.A解析：主存速度快但容量小，輔存速度慢但容量大。主存用于存儲(chǔ)當(dāng)前正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，輔存用于存儲(chǔ)長(zhǎng)期不用的程序和數(shù)據(jù)。14.C解析：Cache的作用是提高CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的效率，通過(guò)將CPU頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)和指令緩存到速度更快的Cache中，減少CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的次數(shù)，提高計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)行速度。15.A解析：虛擬內(nèi)存是通過(guò)軟件技術(shù)將硬盤(pán)空間作為主存的擴(kuò)展，擴(kuò)大主存的容量，使得計(jì)算機(jī)可以運(yùn)行更大更復(fù)雜的程序。16.B解析：指令系統(tǒng)是指CPU能夠識(shí)別和執(zhí)行的指令的集合，這些指令包括算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、控制轉(zhuǎn)移等。17.D解析：數(shù)據(jù)通路包括CPU內(nèi)部各寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑、CPU和主存之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑，以及總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸路徑，是數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中流動(dòng)的通道。18.A解析：中斷請(qǐng)求是指外部設(shè)備向CPU發(fā)出的請(qǐng)求，請(qǐng)求CPU暫停當(dāng)前工作并轉(zhuǎn)去處理該事件。19.A解析：總線(xiàn)控制器是管理總線(xiàn)操作的部件，負(fù)責(zé)決定哪個(gè)設(shè)備可以使用總線(xiàn)，以及控制總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸。20.A解析：存儲(chǔ)器地址映射是將邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的過(guò)程，使得CPU可以通過(guò)邏輯地址訪(fǎng)問(wèn)主存中的數(shù)據(jù)。21.B解析：I/O接口是連接CPU和外部設(shè)備的部件，負(fù)責(zé)在CPU和外部設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。22.C解析：DMA方式是指I/O設(shè)備通過(guò)DMA控制器直接訪(fǎng)問(wèn)主存的方式，不需要CPU的干預(yù)，可以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?3.B解析：中斷優(yōu)先級(jí)是指中斷處理的先后順序，根據(jù)中斷的緊急程度和重要性來(lái)決定哪個(gè)中斷先處理。24.A解析：總線(xiàn)仲裁是決定哪個(gè)設(shè)備可以使用總線(xiàn)的機(jī)制，通過(guò)仲裁協(xié)議來(lái)決定哪個(gè)設(shè)備可以訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)。25.A解析：存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)是存儲(chǔ)器按速度和容量的不同分為多個(gè)層次，從高速緩存到主存再到輔存，速度逐漸降低，容量逐漸增大。二、填空題答案及解析26.運(yùn)算器控制器解析：CPU主要由運(yùn)算器和控制器組成，運(yùn)算器負(fù)責(zé)算術(shù)和邏輯運(yùn)算，控制器負(fù)責(zé)指令的獲取、解碼和執(zhí)行。27.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器解析：內(nèi)存按工作方式可分為RAM和ROM兩大類(lèi)。RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，可以讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，但斷電后數(shù)據(jù)丟失；ROM是只讀存儲(chǔ)器，通常用于存儲(chǔ)固定程序或數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)不丟失。28.數(shù)據(jù)總線(xiàn)地址總線(xiàn)控制總線(xiàn)解析：總線(xiàn)按傳輸信息類(lèi)型可分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)用于傳輸數(shù)據(jù)，地址總線(xiàn)用于指定數(shù)據(jù)地址，控制總線(xiàn)用于傳輸控制信號(hào)。29.二進(jìn)制解析：馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是指令和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，這是計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)方式。30.晶體管解析：摩爾定律指的是集成電路上的晶體管數(shù)量約每隔18個(gè)月翻一番，同時(shí)性能也會(huì)提升。31.多條指令解析：并行處理是指同時(shí)執(zhí)行多條指令或多個(gè)任務(wù)，可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理速度和效率。32.一條指令解析：串行處理是指一次只執(zhí)行一條指令，按順序執(zhí)行，效率較低，但簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。33.數(shù)據(jù)位數(shù)解析：總線(xiàn)寬度是指總線(xiàn)可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，位數(shù)越多，一次可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，速度越快。34.容量小容量大解析：主存速度快但容量小，輔存速度慢但容量大。主存用于存儲(chǔ)當(dāng)前正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，輔存用于存儲(chǔ)長(zhǎng)期不用的程序和數(shù)據(jù)。35.主存解析：Cache的作用是提高CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的效率，通過(guò)將CPU頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)和指令緩存到速度更快的Cache中，減少CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的次數(shù)，提高計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)行速度。三、判斷題答案及解析36.√解析：CPU是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制中心，負(fù)責(zé)執(zhí)行指令、處理數(shù)據(jù)和控制計(jì)算機(jī)各部件的工作。37.√解析：內(nèi)存按工作方式可分為RAM和ROM兩大類(lèi)。RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，可以讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，但斷電后數(shù)據(jù)丟失；ROM是只讀存儲(chǔ)器，通常用于存儲(chǔ)固定程序或數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)不丟失。38.√解析：總線(xiàn)按傳輸信息類(lèi)型可分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)用于傳輸數(shù)據(jù)，地址總線(xiàn)用于指定數(shù)據(jù)地址，控制總線(xiàn)用于傳輸控制信號(hào)。39.√解析：馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是指令和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，這是計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)方式。40.√解析：摩爾定律指的是集成電路上的晶體管數(shù)量約每隔18個(gè)月翻一番，同時(shí)性能也會(huì)提升。41.√解析：并行處理是指同時(shí)執(zhí)行多條指令或多個(gè)任務(wù)，可以提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理速度和效率。42.√解析：串行處理是指一次只執(zhí)行一條指令，按順序執(zhí)行，效率較低，但簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。43.√解析：總線(xiàn)寬度是指總線(xiàn)可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，位數(shù)越多，一次可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，速度越快。44.√解析：主存速度快但容量小，輔存速度慢但容量大。主存用于存儲(chǔ)當(dāng)前正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，輔存用于存儲(chǔ)長(zhǎng)期不用的程序和數(shù)據(jù)。45.√解析：Cache的作用是提高CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的效率，通過(guò)將CPU頻繁訪(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)和指令緩存到速度更快的Cache中，減少CPU訪(fǎng)問(wèn)主存的次數(shù)，提高計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)行速度。四、簡(jiǎn)答題答案及解析46.答：中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和控制中心，其主要功能包括執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算、控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作、以及管理計(jì)算機(jī)內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備。CPU通過(guò)執(zhí)行指令來(lái)處理數(shù)據(jù)，是計(jì)算機(jī)的核心部件。解析：CPU的主要功能是執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)，它通過(guò)運(yùn)算器進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，通過(guò)控制器控制計(jì)算機(jī)各部件的工作，并通過(guò)管理內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的各種功能。47.答：計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則主要包括速度、容量和成本。高速緩存（Cache）速度最快但容量最小，主存速度較快且容量適中，輔存速度最慢但容量最大。這種層次結(jié)構(gòu)旨在平衡性能和成本，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠高效地存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)。解析：存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是綜合考慮速度、容量和成本，通過(guò)將不同速度和容量的存儲(chǔ)器組合起來(lái)，形成層次結(jié)構(gòu)，以滿(mǎn)足不同應(yīng)用的需求。高速緩存（Cache）速度最快但容量最小，主存速度較快且容量適中，輔存速度最慢但容量最大，這種層次結(jié)構(gòu)可以平衡性能和成本，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠高效地存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)。48.答：總線(xiàn)仲裁是決定哪個(gè)設(shè)備可以使用總線(xiàn)的