2025年計(jì)算機(jī)組成專項(xiàng)訓(xùn)練考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共30分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填寫在答題紙上。）1.在計(jì)算機(jī)中，信息最常用的存儲(chǔ)單位是（）。A.位（bit）B.字節(jié)（Byte）C.字（Word）D.千字節(jié)（KB）2.將十進(jìn)制數(shù)13轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)是（）。A.1101B.1011C.1111D.10013.在補(bǔ)碼表示法中，若一個(gè)數(shù)的最高位（符號(hào)位）為1，則該數(shù)表示的是（）。A.正數(shù)B.負(fù)數(shù)C.零D.無(wú)法確定正負(fù)4.一個(gè)8位二進(jìn)制無(wú)符號(hào)整數(shù)能表示的最大十進(jìn)制數(shù)是（）。A.255B.128C.127D.2565.在計(jì)算機(jī)中，Cache的功能是（）。A.主要存儲(chǔ)程序指令B.主要存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)C.作為主存和CPU的高速緩沖存儲(chǔ)器D.作為硬盤和主存之間的緩沖存儲(chǔ)器6.主存地址和Cache地址之間的映射關(guān)系主要有（）種基本方式。A.1B.2C.3D.47.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.指令的操作碼字段B.指令的地址碼字段C.寄存器D.主存中8.中央處理器（CPU）的核心部件通常包括（）。A.控制器和存儲(chǔ)器B.運(yùn)算器和控制器C.運(yùn)算器和存儲(chǔ)器D.控制器和輸入/輸出接口9.在CPU執(zhí)行指令的過(guò)程中，決定指令執(zhí)行順序的是（）。A.程序計(jì)數(shù)器（PC）B.地址寄存器（AR）C.數(shù)據(jù)寄存器（DR）D.累加器（AC）10.總線按傳輸信息分類，不包括（）。A.數(shù)據(jù)總線B.地址總線C.控制總線D.狀態(tài)總線11.采用程序查詢方式處理I/O請(qǐng)求時(shí)，CPU（）。A.總是等待I/O操作完成B.在執(zhí)行指令間隙輪詢I/O狀態(tài)C.無(wú)需關(guān)心I/O狀態(tài)D.通過(guò)中斷自動(dòng)處理12.I/O接口位于（）之間。A.CPU和主存B.主存和輸入/輸出設(shè)備C.CPU和輸入/輸出設(shè)備D.控制器和輸入/輸出設(shè)備13.RISC指令系統(tǒng)的特點(diǎn)是（）。A.指令種類多，功能復(fù)雜B.指令種類少，格式規(guī)整，執(zhí)行速度慢C.指令種類少，格式規(guī)整，執(zhí)行速度快D.指令種類多，執(zhí)行速度快14.下列哪項(xiàng)不屬于CPU的主要性能指標(biāo)？（）A.主頻B.字長(zhǎng)C.內(nèi)存容量D.Cache容量15.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線中的控制總線傳輸?shù)氖牵ǎ.只讀的數(shù)據(jù)信息B.只寫的控制信號(hào)C.數(shù)據(jù)信息和控制信號(hào)D.地址信息二、填空題（每空1分，共20分。請(qǐng)將正確答案填寫在答題紙上。）1.計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用_______碼表示和運(yùn)算數(shù)據(jù)。2.一個(gè)字節(jié)（Byte）由_______個(gè)二進(jìn)制位（bit）組成。3.Cache與主存之間通常采用_______編碼方式來(lái)標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)單元。4.指令的操作碼字段指出要執(zhí)行的操作，地址碼字段指出_______或操作數(shù)所在的地址。5.CPU主要由_______和_______兩大部分組成。6.在存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中，Cache位于_______和CPU之間。7.總線寬度通常指總線的_______數(shù)量。8.中斷是指CPU在執(zhí)行程序過(guò)程中，由于_______的請(qǐng)求而暫停當(dāng)前工作，轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理該事件的服務(wù)程序。9.DMA方式是指_______依靠硬件的支持，直接在主存和I/O設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)，而無(wú)需CPU干預(yù)。10.補(bǔ)碼加法運(yùn)算可以用來(lái)完成_______運(yùn)算。11.在直接映射方式中，主存地址的高位部分用于生成_______的地址。12.指令的執(zhí)行周期通常包括取指、譯碼和_______三個(gè)階段。13.I/O設(shè)備通過(guò)_______與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接。14.計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)通路是指實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在_______之間傳送的路徑。15.字長(zhǎng)是CPU一次能處理的_______的位數(shù)。三、判斷題（每題1分，共10分。請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填寫在答題紙上。）1.無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)1001比1010小。（）2.在浮點(diǎn)數(shù)表示法中，階碼決定了數(shù)值的精度。（）3.Cache的速度比主存的速度快，但容量比主存大。（）4.堆棧是一種特殊的存儲(chǔ)器，只能進(jìn)行“后進(jìn)先出”（LIFO）的操作。（）5.指令系統(tǒng)中，寄存器尋址方式是指令操作數(shù)存放在CPU的寄存器中。（）6.CPU訪問(wèn)Cache未命中時(shí)，一定會(huì)訪問(wèn)主存。（）7.總線傳輸速率主要取決于總線寬度。（）8.中斷處理過(guò)程通常包括中斷請(qǐng)求、中斷判優(yōu)、中斷響應(yīng)和中斷服務(wù)四個(gè)階段。（）9.程序查詢方式是一種高效的I/O控制方式。（）10.DMA方式可以提高CPU的利用率。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題紙上。）1.簡(jiǎn)述原碼、反碼、補(bǔ)碼三種表示方法的主要區(qū)別。2.什么是Cache的命中率？影響Cache命中率的因素有哪些？3.簡(jiǎn)述CPU執(zhí)行一條指令大致需要經(jīng)過(guò)哪些階段。4.簡(jiǎn)述中斷和異常（Exception）的區(qū)別（至少兩點(diǎn)）。五、計(jì)算題（每題8分，共16分。請(qǐng)將計(jì)算過(guò)程和結(jié)果填寫在答題紙上。）1.已知兩個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)A=10110010，B=00111100，求A+B的補(bǔ)碼表示結(jié)果，并判斷是否溢出（假設(shè)采用補(bǔ)碼加減法規(guī)則）。2.設(shè)主存容量為256MB，Cache容量為32KB，采用直接映射方式。若主存地址為十六進(jìn)制A1F8H，請(qǐng)計(jì)算其對(duì)應(yīng)的Cache組號(hào)和標(biāo)記（假設(shè)Cache塊大小為16字節(jié)）。六、分析題（每題10分，共20分。請(qǐng)將答案填寫在答題紙上。）1.簡(jiǎn)述中斷處理過(guò)程，并說(shuō)明中斷隱指令的作用。2.比較直接映射Cache、全相聯(lián)映射Cache和組相聯(lián)映射Cache各自的優(yōu)缺點(diǎn)。---試卷答案一、選擇題1.B2.A3.B4.A5.C6.C7.B8.B9.A10.D11.B12.B13.C14.C15.C二、填空題1.二進(jìn)制2.八3.二進(jìn)制4.操作數(shù)或操作數(shù)的地址5.運(yùn)算器，控制器6.主存7.位8.I/O設(shè)備9.I/O設(shè)備10.加減11.Cache塊12.執(zhí)行13.接口14.CPU和寄存器15.數(shù)據(jù)三、判斷題1.錯(cuò)誤2.錯(cuò)誤3.錯(cuò)誤4.正確5.正確6.正確7.錯(cuò)誤8.正確9.錯(cuò)誤10.正確四、簡(jiǎn)答題1.原碼：最高位為符號(hào)位，0正1負(fù)，數(shù)值部分用絕對(duì)值表示。反碼：正數(shù)與原碼相同；負(fù)數(shù)符號(hào)位為1，數(shù)值部分為原碼數(shù)值按位取反。補(bǔ)碼：正數(shù)與原碼相同；負(fù)數(shù)符號(hào)位為1，數(shù)值部分為原碼數(shù)值按位取反加1。區(qū)別：補(bǔ)碼可以表示0，且加減法運(yùn)算統(tǒng)一，是計(jì)算機(jī)內(nèi)部主要使用的編碼方式。2.命中率：CPU訪問(wèn)Cache時(shí)，Cache命中（找到所需數(shù)據(jù)）的概率。影響因素：Cache容量、Cache塊大小、地址映射方式、替換算法。3.指令執(zhí)行階段：取指階段（從主存取指令到指令寄存器）、譯碼階段（分析指令操作碼，形成控制信號(hào)）、執(zhí)行階段（執(zhí)行指令規(guī)定的操作，如運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送）。4.區(qū)別：中斷：由外部事件（如I/O完成、定時(shí)器到時(shí)）或程序中特定指令（如調(diào)用、返回）引發(fā)，可由程序控制恢復(fù)。異常：由程序執(zhí)行中發(fā)生錯(cuò)誤（如除零、越界）或硬件故障引發(fā)，通常不可由程序控制。五、計(jì)算題1.A+B二進(jìn)制：11010010+00111100=10001110A+B補(bǔ)碼：10001110（結(jié)果本身為負(fù)數(shù)補(bǔ)碼）溢出判斷：8位補(bǔ)碼，最高有效位為符號(hào)位。若最高兩位符號(hào)位不同（01或10），則溢出。本題結(jié)果10001110，最高兩位為10，故溢出。2.主存地址A1F8H=1010000111110000B直接映射，Cache大小32KB=2^15B，塊大小16B=2^4B。則Cache塊號(hào)=主存地址/塊大小=(15位地址)/4=11位。標(biāo)記位數(shù)=總地址位-塊號(hào)位數(shù)=16-11=5位。地址格式：標(biāo)記(M)|塊號(hào)(K)|偏移(O)主存地址：M(5位)|K(11位)|O(4位)A1F8H=1010000111110000B標(biāo)記M=高5位=10100B=20H塊號(hào)K=中間11位=00001111100B=1F0H偏移O=低4位=0000B=0HCache組號(hào)=塊號(hào)K=1F0H標(biāo)記=20H六、分析題1.中斷處理過(guò)程：①中斷請(qǐng)求：發(fā)生中斷事件，發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)。②中斷判優(yōu)：如有多個(gè)中斷請(qǐng)求，根據(jù)優(yōu)先級(jí)決定響應(yīng)哪個(gè)。③中斷響應(yīng)：CPU在當(dāng)前指令執(zhí)行完畢后，響應(yīng)最高優(yōu)先級(jí)中斷。④中斷隱指令：CPU硬件自動(dòng)執(zhí)行的一系列操作，包括保存現(xiàn)場(chǎng)（PC等）、關(guān)中斷、形成中斷服務(wù)入口地址、轉(zhuǎn)移控制等。⑤執(zhí)行中斷服務(wù)程序：CPU跳轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序入口，執(zhí)行特定處理。⑥