2025年大學（計算機科學與技術）計算機組成原理階段測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的，請將正確答案填涂在答題卡相應位置上。1.馮·諾依曼計算機中指令和數(shù)據(jù)均以二進制形式存放在存儲器中，CPU區(qū)分它們的依據(jù)是（）A.指令操作碼的譯碼結果B.指令和數(shù)據(jù)的尋址方式C.指令周期的不同階段D.指令和數(shù)據(jù)所在的存儲單元2.下列關于計算機硬件組成的描述中，錯誤的是（）A.計算機硬件包括主機與外設B.主機通常指的就是CPUC.外設通常指的是輸入輸出設備D.一臺計算機中可能有多個處理器3.某計算機字長為32位，其存儲容量為4GB，若按字編址，它的尋址范圍是（）A.1MB.4MC.4MBD.1MB4.下列關于主存儲器的描述中，正確的是（）A.主存儲器只能存放程序B.主存儲器可分為RAM和ROMC.主存儲器由易失性存儲單元組成D.主存儲器的存取速度比CPU慢5.下列關于Cache的描述中，錯誤的是（）A.Cache是一種高速緩沖存儲器B.Cache的命中率越高越好C.Cache的容量越大越好D.Cache可以減少CPU訪問主存的次數(shù)6.下列關于指令周期的描述中，正確的是（）A.指令周期就是CPU執(zhí)行一條指令的時間B.指令周期包括取指周期、間址周期、執(zhí)行周期和中斷周期C.指令周期的長短與指令的功能有關D.指令周期是固定不變的7.下列關于CPU的描述中，錯誤的是（）A.CPU是計算機的核心部件B.CPU包括運算器和控制器C.CPU的運算速度取決于主頻和字長D.CPU可以直接訪問外存8.下列關于運算器的描述中，正確的是（）A.運算器只能進行算術運算B.運算器由算術邏輯單元和累加器組成C.運算器的主要功能是進行數(shù)據(jù)的加工處理D.運算器的運算結果只能存放在累加器中9.下列關于控制器的描述中，錯誤的是（）A.控制器是計算機的指揮中心B.控制器由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成C.控制器的主要功能是從內存中取出指令，并對指令進行分析和執(zhí)行D.控制器可以直接控制外設10.下列關于存儲系統(tǒng)的描述中，正確的是（）A.存儲系統(tǒng)由主存、Cache和外存組成B.存儲系統(tǒng)的層次結構是為了提高存儲速度和降低存儲成本C.存儲系統(tǒng)的層次結構中，Cache的命中率越高，存儲系統(tǒng)的性能越好D.存儲系統(tǒng)的層次結構中，主存的容量越大，存儲系統(tǒng)的性能越好11.在計算機系統(tǒng)中采用總線結構，便于實現(xiàn)系統(tǒng)的積木化構造，同時可以（）A.提高數(shù)據(jù)傳輸速度B.提高數(shù)據(jù)傳輸量C.減少信息傳輸線的數(shù)量D.減少指令系統(tǒng)的復雜性12.下列關于總線的描述中，錯誤的是（）A.總線是計算機各部件之間傳輸信息的公共通道B.總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線C.數(shù)據(jù)總線的寬度決定了CPU一次能夠處理的數(shù)據(jù)位數(shù)D.地址總線的寬度決定了計算機的內存容量13.下列關于輸入輸出系統(tǒng)的描述中，正確的是（）A.輸入輸出系統(tǒng)由輸入設備、輸出設備和輸入輸出接口組成B.輸入輸出接口是CPU與外部設備之間交換信息的橋梁C.輸入輸出設備通過輸入輸出接口與CPU相連D.以上都正確14.下列關于中斷系統(tǒng)的描述中，錯誤的是（）A.中斷系統(tǒng)是計算機實現(xiàn)中斷功能的軟硬件系統(tǒng)B.中斷系統(tǒng)可以提高CPU的工作效率C.中斷系統(tǒng)可以實現(xiàn)多道程序并發(fā)執(zhí)行D.中斷系統(tǒng)只能處理外部中斷15.下列關于計算機系統(tǒng)性能指標的描述中，錯誤的是（）A.主頻越高，計算機的運算速度越快B.字長越長，計算機的運算精度越高C.內存容量越大，計算機的處理能力越強D.計算機系統(tǒng)的性能指標只與硬件有關16.下列關于計算機組成原理的描述中，錯誤的是（）A.計算機組成原理是研究計算機硬件組成及其工作原理的學科B.計算機組成原理包括計算機的硬件組成、指令系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)等C.計算機組成原理是計算機科學與技術專業(yè)的核心課程之一D.計算機組成原理只研究計算機的硬件，不涉及軟件17.下列關于計算機硬件發(fā)展的描述中，正確的是（）A.計算機硬件的發(fā)展經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路等階段B.計算機硬件的發(fā)展越來越快，性能越來越高C.計算機硬件的發(fā)展推動了計算機軟件的發(fā)展D.以上都正確18.下列關于計算機軟件發(fā)展的描述中，錯誤的是（）A.計算機軟件的發(fā)展經(jīng)歷了機器語言、匯編語言、高級語言等階段B.計算機軟件的發(fā)展越來越復雜，功能越來越強大C.計算機軟件的發(fā)展與計算機硬件的發(fā)展無關D.計算機軟件的發(fā)展推動了計算機應用的普及19.下列關于計算機應用領域的描述中，錯誤的是（）A.計算機應用領域包括科學計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制、計算機輔助設計、人工智能等B.計算機在科學計算領域的應用主要是進行數(shù)值計算C.計算機在數(shù)據(jù)處理領域的應用主要是對大量數(shù)據(jù)進行存儲、檢索、加工和傳輸?shù)菵.在計算機應用領域中，人工智能是最不重要的領域20.下列關于計算機未來發(fā)展趨勢的描述中，錯誤的是（）A.計算機將朝著巨型化、微型化、網(wǎng)絡化、智能化等方向發(fā)展B.巨型化計算機主要用于科學計算和工程計算等領域C.微型化計算機主要用于個人計算機和移動設備等領域D.計算機未來的發(fā)展將不再需要軟件第II卷（非選擇題共60分）答題要求：本大題共5小題，請將答案寫在答題紙上，要求書寫規(guī)范、工整。21.（10分）簡述計算機硬件系統(tǒng)的組成及其各部分的主要功能。22.（10分）簡述指令周期、機器周期和時鐘周期的概念及其相互關系。23.（10分）簡述Cache的工作原理及其提高計算機性能的原因。24.（15分）閱讀以下材料，回答問題：材料：某計算機字長為32位，主存容量為1MB，按字節(jié)編址。Cache容量為16KB，采用直接映射方式。已知主存地址為2000H，問：該地址映射到Cache中的哪一行？25.（15分）閱讀以下材料，回答問題：材料：某計算機指令系統(tǒng)中有一條加法指令，其功能是將兩個寄存器中的內容相加，并將結果存回其中一個寄存器。已知該指令的操作碼為1010，兩個操作數(shù)的寄存器編號分別為R1和R2，結果存回R1。請寫出該指令的指令格式，并解釋其含義。答案：CBBBCCDCCCCCDDDDDCAD21.計算機硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成。運算器主要進行數(shù)據(jù)的加工處理；控制器是計算機的指揮中心，控制計算機各部件協(xié)調工作；存儲器用于存儲程序和數(shù)據(jù)；輸入設備將外部信息輸入計算機；輸出設備將計算機處理后的結果輸出。22.指令周期是CPU執(zhí)行一條指令所需的時間；機器周期是CPU訪問一次存儲器所需的時間；時鐘周期是CPU的基本時間單位。指令周期包含若干個機器周期，一個機器周期包含若干個時鐘周期。23.Cache的工作原理是基于程序訪問的局部性原理。當CPU訪問主存時，首先檢查Cache中是否有該地址的數(shù)據(jù)。如果有，則直接從Cache中讀取，稱為命中；如果沒有，則從主存中讀取，并將該數(shù)據(jù)所在的塊調入Cache中，稱為未命中。Cache提高計算機性能的原因是它的速度比主存快，能夠減少CPU訪問主存的時間，從而提高整個計算機系統(tǒng)的運行速度。24.主存容量為1MB，按字節(jié)編址，則主存地址空間為000000H-FFFFFFH。Cache容量為16KB，采用直接映射方式，Cache的行號范圍為0000H-3FFFH。主存地址2000H的高12位為000000000010B，低4位為000