2025年大學(xué)大一（計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)）計算機(jī)組成原理階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）每題2分，共20題。在每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.計算機(jī)硬件能直接識別和執(zhí)行的語言是（）A.高級語言B.匯編語言C.機(jī)器語言D.數(shù)據(jù)庫語言2.馮·諾依曼計算機(jī)工作原理的核心是（）A.程序存儲B.程序設(shè)計C.程序控制D.高級語言3.以下屬于輸入設(shè)備的是（）A.打印機(jī)B.鼠標(biāo)C.顯示器D.音箱4.計算機(jī)中存儲容量的基本單位是（）A.字節(jié)B.字C.位D.雙字5.8位二進(jìn)制數(shù)所能表示的最大十進(jìn)制數(shù)是（）A.255B.256C.128D.1276.下列關(guān)于CPU的敘述中，正確的是（）A.CPU能直接讀取硬盤上的數(shù)據(jù)B.CPU能直接與內(nèi)存儲器交換數(shù)據(jù)C.CPU主要組成部分是存儲器和控制器D.CPU主要用來執(zhí)行算術(shù)運算7.指令周期是指（）A.CPU從主存取出一條指令的時間B.CPU執(zhí)行一條指令的時間C.CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時間D.時鐘周期時間8.運算器的主要功能是進(jìn)行（）A.算術(shù)運算B.邏輯運算C.算術(shù)和邏輯運算D.加法運算9.計算機(jī)的存儲系統(tǒng)通常包括（）A.內(nèi)存儲器和外存儲器B.軟盤和硬盤C.ROM和RAMD.內(nèi)存和硬盤10.下列存儲器中，存取速度最快的是（）A.硬盤B.內(nèi)存C.光盤D.軟盤11.若某一SRAM芯片，其容量為1024×8位，除電源和接地端外，該芯片引出線的最小數(shù)目應(yīng)為（）A.21B.20C.10D.1812.下列部件中不屬于控制器的是（）A.指令寄存器B.程序計數(shù)器C.算術(shù)邏輯單元D.控制單元13.計算機(jī)中表示地址時使用（）A.無符號數(shù)B.原碼C.反碼D.補(bǔ)碼14.中斷向量地址是（）A.中斷服務(wù)程序入口地址B.中斷向量表起始地址C.中斷服務(wù)程序入口地址的地址D.中斷返回地址15.某計算機(jī)字長為32位，其存儲容量為4MB，若按半字編址，它的尋址范圍是（）A.0～4MB.0～2MC.0～2MBD.0～4MB16.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是（）A.實現(xiàn)存儲程序和程序控制B.縮短指令長度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性C.可以直接訪問外存D.提供擴(kuò)展操作碼并降低指令譯碼難度17.以下關(guān)于Cache的敘述中，正確的是（）A.Cache和主存都用半導(dǎo)體芯片作為存儲介質(zhì)，因此它們的存取速度相同B.在程序中不能用數(shù)據(jù)傳送指令訪問CacheC.Cache存儲容量的大小對計算機(jī)的運行速度會產(chǎn)生影響D.只有將一個程序的全部指令從內(nèi)存裝入Cache才能在CPU中運行18.主存和CPU之間增加Cache的目的是（）A.解決CPU和主存之間的速度匹配問題B.擴(kuò)大主存容量C.既擴(kuò)大主存容量又提高存取速度D.增強(qiáng)CPU的運算能力19.計算機(jī)系統(tǒng)中的存儲器系統(tǒng)是指（）A.RAM存儲器B.ROM存儲器C.主存儲器D.主存儲器和外存儲器20.下列關(guān)于計算機(jī)組成原理的描述，錯誤的是（）A.計算機(jī)硬件由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成B.計算機(jī)軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類C.計算機(jī)的指令系統(tǒng)是計算機(jī)硬件與軟件之間的接口D.計算機(jī)的主頻越高，運算速度越快，性能就越好第II卷（非選擇題共60分）21.（10分）簡述計算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成及其各部分的主要功能。22.（10分）什么是指令？簡述指令的執(zhí)行過程。23.（10分）說明存儲器的層次結(jié)構(gòu)，并解釋Cache和虛擬存儲器的工作原理。24.（15分）閱讀以下材料：在計算機(jī)中，數(shù)據(jù)的表示和處理至關(guān)重要。例如，對于整數(shù)的表示，有原碼、反碼和補(bǔ)碼等方式。原碼表示簡單直觀，但在進(jìn)行加減法運算時存在問題。反碼是在原碼的基礎(chǔ)上，符號位不變，其余各位取反得到的。補(bǔ)碼則是在反碼的基礎(chǔ)上加1。補(bǔ)碼的引入解決了原碼在加減法運算時的不便，使得計算機(jī)可以統(tǒng)一處理加減法運算。問題：請詳細(xì)闡述補(bǔ)碼在計算機(jī)運算中的優(yōu)勢，并舉例說明如何利用補(bǔ)碼進(jìn)行整數(shù)的加減法運算。作答區(qū)域：25.（15分）閱讀以下材料：計算機(jī)的指令系統(tǒng)是計算機(jī)硬件與軟件之間的接口，它規(guī)定了計算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令。不同類型的計算機(jī)具有不同的指令系統(tǒng)。例如，RISC（精簡指令集計算機(jī)）和CISC（復(fù)雜指令集計算機(jī)）的指令系統(tǒng)就有很大差異。RISC指令系統(tǒng)具有指令格式簡單、指令執(zhí)行速度快等特點；CISC指令系統(tǒng)則包含了豐富多樣的指令，能夠適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用需求。問題：請比較RISC和CISC指令系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并分析它們在不同應(yīng)用場景下的適用性。作答區(qū)域：答案：1.C2.AC3.B4.A5.A6.B共7.C8.C9.A10.B11.A12.C13.A14.C15.B16.B17.C18.A19.D20.D21.計算機(jī)硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。運算器主要進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算；控制器負(fù)責(zé)控制計算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作；存儲器用于存儲程序和數(shù)據(jù)；輸入設(shè)備將外部信息輸入計算機(jī)；輸出設(shè)備將計算機(jī)處理后的結(jié)果輸出。22.指令是能被計算機(jī)識別并執(zhí)行的二進(jìn)制代碼，規(guī)定了計算機(jī)執(zhí)行的操作。指令的執(zhí)行過程包括取指令、分析指令、執(zhí)行指令和存結(jié)果四個階段。23.存儲器層次結(jié)構(gòu)包括高速緩沖存儲器（Cache）、主存儲器、輔助存儲器。Cache工作原理是利用程序訪問的局部性，存放主存中近期可能被頻繁訪問的數(shù)據(jù)和指令，提高CPU訪問速度。虛擬存儲器是基于程序的局部性原理，將主存和外存結(jié)合起來，為用戶提供比實際主存大得多的虛擬地址空間。24.補(bǔ)碼在計算機(jī)運算中的優(yōu)勢：統(tǒng)一了加減法運算，簡化了運算器的設(shè)計；解決了原碼加減法運算時符號位處理的麻煩；可以直接用加法實現(xiàn)減法運算。例如，計算5-3，5的補(bǔ)碼是00000101，3的補(bǔ)碼是00000011，00000101+11111101（3的補(bǔ)碼）=00000010，結(jié)果為2。25.RISC指令系統(tǒng)優(yōu)點：指令格式簡單，執(zhí)行速