2025年計(jì)算機(jī)組成專升本模擬練習(xí)試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在括號內(nèi)）1.在計(jì)算機(jī)中，信息的最小單位是（）。A.字節(jié)(Byte)B.字(Word)C.位(Bit)D.字符(Character)2.用補(bǔ)碼表示法表示的帶符號十進(jìn)制數(shù)-49，其對應(yīng)的二進(jìn)制代碼是（）。A.1100011B.00110011C.1101001D.11011013.計(jì)算機(jī)內(nèi)部用于存儲數(shù)據(jù)和指令的部件是（）。A.運(yùn)算器B.控制器C.存儲器D.輸入輸出設(shè)備4.CPU訪問主存的地址是由（）產(chǎn)生的。A.指令B.程序計(jì)數(shù)器（PC）C.地址寄存器（AR）D.數(shù)據(jù)寄存器（DR）5.Cache的作用是（）。A.提高主存的容量B.提高CPU的運(yùn)算速度C.增加輸入輸出設(shè)備D.存儲系統(tǒng)軟件6.采用直接映射方式的Cache，每個(gè)主存塊只能映射到Cache中的（）個(gè)不同位置。A.1B.2C.多個(gè)D.取決于Cache大小和塊大小7.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通常采用（）方式連接高速設(shè)備和低速設(shè)備。A.直接連接B.總線連接C.通道連接D.I/O接口連接8.指令系統(tǒng)中，采用立即尋址方式時(shí)，操作數(shù)直接包含在（）中。A.指令操作碼字段B.指令地址碼字段C.指令的操作數(shù)字段D.寄存器中9.CPU執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間稱為（）。A.時(shí)鐘周期B.指令周期C.T狀態(tài)D.時(shí)序脈沖10.中斷是指（）。A.程序執(zhí)行發(fā)生錯(cuò)誤B.外部事件請求CPU服務(wù)C.CPU執(zhí)行了非法指令D.程序執(zhí)行速度太慢二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的五大基本組成部件是運(yùn)算器、控制器、______、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。2.在一個(gè)8位的計(jì)算機(jī)中，若采用補(bǔ)碼表示法，能表示的整數(shù)范圍是______到______。3.Cache與主存之間的地址映射方式主要有直接映射、______和組相聯(lián)映射三種。4.假設(shè)某計(jì)算機(jī)的Cache容量為16KB，主存容量為512KB，主存與Cache之間采用直接映射，主存塊大小為4KB，則主存地址需要______位來指定主存單元，Cache地址需要______位來指定Cache塊。5.指令系統(tǒng)中，尋址方式用來確定操作數(shù)的______和______。6.CPU的主要性能指標(biāo)之一是主頻，主頻的單位是______。7.總線按傳輸信息分類，可以分為數(shù)據(jù)總線、______和控制總線。8.I/O接口位于______和______之間。9.在程序控制方式下，CPU通過執(zhí)行程序指令來控制I/O設(shè)備的工作，這種方式下，CPU在I/O操作期間通常處于______狀態(tài)。10.浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算______。三、簡答題（每題5分，共15分。請簡要回答下列問題）1.簡述原碼、反碼、補(bǔ)碼三種表示方法中，哪一種最適合進(jìn)行加減運(yùn)算，為什么？2.什么是Cache的命中率？影響Cache命中率的因素有哪些？3.簡述中斷響應(yīng)過程的主要步驟。四、計(jì)算題（每題10分，共20分。請寫出計(jì)算過程和結(jié)果）1.已知兩個(gè)8位二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)A=10110010,B=00101100。求A+B的補(bǔ)碼表示結(jié)果，并說明是否溢出（假設(shè)采用雙符號位補(bǔ)碼）。2.某計(jì)算機(jī)主存容量為1MB，Cache容量為256KB，主存與Cache之間采用組相聯(lián)映射方式，每個(gè)Cache組包含4塊，主存塊大小為16KB。若訪問主存地址為A1B3H的數(shù)據(jù)，請計(jì)算（1）主存地址A1B3H在主存中的塊號是______（用十進(jìn)制表示）；（2）該主存塊在Cache中的組號是______（用十進(jìn)制表示）；（3）若該塊在Cache中命中，則對應(yīng)的Cache地址是______（用十六進(jìn)制表示）。五、綜合題（共15分。請根據(jù)要求作答）簡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中總線的作用，并說明總線設(shè)計(jì)需要考慮的主要性能指標(biāo)有哪些？試卷答案一、選擇題1.C2.A3.C4.B5.B6.A7.B8.B9.B10.B二、填空題1.主存(Memory)2.-128,+1273.全相聯(lián)映射(Fullyassociativemapping)4.19,45.位置(Location),來源(Source)6.赫茲(Hz)或GHz7.地址總線(AddressBus)8.CPU,I/O設(shè)備(或輸入輸出設(shè)備)9.等待(Waiting)或掛起(Suspending)10.復(fù)雜(Complexer)三、簡答題1.補(bǔ)碼最適合進(jìn)行加減運(yùn)算。因?yàn)檠a(bǔ)碼加減法運(yùn)算可以利用加法器完成，且符號位參與運(yùn)算，規(guī)則統(tǒng)一（異號相減等于加其相反數(shù)），避免了原碼和反碼在運(yùn)算時(shí)需要判溢出和符號位處理復(fù)雜的缺點(diǎn)。2.Cache的命中率是指CPU訪問Cache時(shí)，所需數(shù)據(jù)能從Cache中直接找到的比例。影響Cache命中率的因素主要有：Cache容量、主存塊（或行）大小、地址映射方式（直接映射、全相聯(lián)映射、組相聯(lián)映射）、替換算法（如LRU、FIFO）等。3.中斷響應(yīng)過程的主要步驟通常包括：①中斷請求產(chǎn)生；②中斷判優(yōu)（如果有多個(gè)中斷請求）；③CPU響應(yīng)該中斷（若當(dāng)前指令執(zhí)行完畢且允許中斷）；④保護(hù)斷點(diǎn)（保存當(dāng)前程序狀態(tài)，如PC和PSW）；⑤轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序入口地址；⑥執(zhí)行中斷服務(wù)程序；⑦中斷返回（恢復(fù)斷點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行原程序）。四、計(jì)算題1.解：A=10110010(補(bǔ)碼),B=00101100(補(bǔ)碼)A+B=10110010+00101100=11011110(二進(jìn)制)結(jié)果11011110是A+B的補(bǔ)碼表示。判斷溢出：看雙符號位，11表示負(fù)數(shù)，而A和B都是正數(shù)（絕對值小于128），結(jié)果應(yīng)為正數(shù)，故發(fā)生溢出。結(jié)果為：11011110(補(bǔ)碼)，溢出。思路：將補(bǔ)碼按二進(jìn)制加法規(guī)則相加，得到和的補(bǔ)碼。檢查雙符號位，若相同則無溢出（同號），若不同則溢出（異號）。2.解：(1)主存地址A1B3H=1010000110110011B。主存容量1MB=2^20B，每塊16KB=2^14B。塊號=(A1B3H-0000000000000000H)/16KB=A1B3H/4000H=10100011B/1000H=163(十進(jìn)制)。(2)Cache容量256KB=2^18B，每個(gè)組4塊，組數(shù)=256KB/(4*16KB)=256/64=4。主存塊號163(十進(jìn)制)=10100011B。組相聯(lián)映射，塊號低兩位決定組號。組號=10100B=20(十進(jìn)制)。(3)若命中，則對應(yīng)Cache地址=組號+主存塊內(nèi)地址。組號=20H，主存塊內(nèi)地址=0000H(因?yàn)閺膲K起始地址開始訪問)。Cache地址=20H+0000H=2000H。思路：計(jì)算主存地址對應(yīng)的塊號。根據(jù)組相聯(lián)映射規(guī)則，確定塊號的高位部分（組號）和低位部分（塊內(nèi)地址）。命中時(shí)，Cache地址由組號和塊內(nèi)地址組成。五、綜合題答：總線是計(jì)算機(jī)各功能部件之間傳送信息的公共通路。其主要作用包括：實(shí)現(xiàn)CPU與主存、I/O設(shè)備之間以及主存與I/O設(shè)備之間數(shù)據(jù)、地址和控制信息的雙向傳輸?？偩€設(shè)計(jì)需要考慮的主要性能指標(biāo)有：1.總線寬度（或位寬）：指總線上能同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，直接影響數(shù)據(jù)傳輸速率。2.總線頻率（或時(shí)鐘頻率）：指總線時(shí)鐘的頻率，頻率越高，數(shù)據(jù)傳輸速率越快。3.總線傳輸速率（或帶寬）：指單位時(shí)間內(nèi)總線上能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，通