2025年大學(xué)（工學(xué)）計算機組成原理期末測試題及解析

（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，共40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，請將其代碼填在題后的括號內(nèi)。1.計算機硬件能直接識別和執(zhí)行的語言是（）A.高級語言B.符號語言C.匯編語言D.機器語言2.馮·諾依曼計算機工作方式的基本特點是（）A.多指令流單數(shù)據(jù)流B.按地址訪問并順序執(zhí)行指令C.堆棧操作D.存儲器按內(nèi)容選擇地址3.程序計數(shù)器PC的作用是（）A.存放指令B.存放正在執(zhí)行的指令地址C.存放下一條指令地址D.存放上一條指令地址4.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CPU執(zhí)行這條指令的時間D.時鐘周期時間5.下列部件中，CPU存取速度由慢到快的排列順序正確的是（）A.外存、主存、Cache、寄存器B.外存、主存、寄存器、CacheC.外存、Cache、寄存器、主存D.主存、Cache、寄存器、外存6.計算機中表示地址時使用（）A.原碼B.補碼C.反碼D.無符號數(shù)7.若[x]補=1.1011，則x的真值是（）A.-0.0101B.-0.1011C.0.0101D.0.10118.下列關(guān)于定點數(shù)與浮點數(shù)的敘述中，錯誤的是（）A.同一個數(shù)的浮點數(shù)表示形式并不唯一B.浮點數(shù)在數(shù)的表示范圍、精度和數(shù)的運算方面均優(yōu)于定點數(shù)C.定點數(shù)的數(shù)值范圍有限，運算精度不高D.定點數(shù)是純整數(shù)或純小數(shù)9.某計算機字長為32位，其存儲容量為4MB，若按字編址，它的尋址范圍是（）A.1MB.4MBC.4MD.1MB10.下列存儲器中，屬于易失性存儲器的是（）A.EPROMB.CD-ROMC.DRAMD.ROM11.主存和CPU之間增加高速緩沖存儲器（Cache）的目的是（）A.擴大主存的存儲容量B.提高CPU對主存的訪問效率C.既擴大主存容量又提高存取速度D.提高外存儲器的速度12.采用虛擬存儲器的主要目的是（）A.提高主存儲器的存取速度B.擴大主存儲器的存儲空間，并能進(jìn)行自動管理和調(diào)度C.提高外存儲器的存取速度D.擴大外存儲器的存儲空間13.下列關(guān)于磁盤存儲器的敘述中，錯誤的是（）A.磁盤的格式化容量比非格式化容量小B.扇區(qū)是磁盤存儲信息的最小物理單位C.磁盤緩存能提高磁盤I/O的性能D.磁盤存儲器由磁盤控制器、磁盤驅(qū)動器和盤片組成14.下列關(guān)于I/O接口的敘述中，正確的是（）A.I/O接口即I/O控制器，用來連接I/O設(shè)備與主機B.I/O接口用來連接I/O設(shè)備與主存C.I/O接口用來連接I/O設(shè)備與CPUD.I/O接口用來連接I/O設(shè)備與總線15.中斷向量地址是（）A.中斷服務(wù)程序入口地址B.中斷服務(wù)程序入口地址的地址C.中斷服務(wù)程序的入口地址加上中斷服務(wù)程序的首地址D.中斷服務(wù)程序的首地址16.在程序查詢方式的輸入輸出系統(tǒng)中，假設(shè)不考慮處理時間，每一個查詢操作需要100個時鐘周期，CPU的時鐘頻率為50MHz?，F(xiàn)有鼠標(biāo)和硬盤兩個設(shè)備，而且CPU必須每秒對鼠標(biāo)進(jìn)行30次查詢，硬盤以32位字長為單位傳輸數(shù)據(jù)，即每32位被CPU查詢一次，傳輸率為2MB/s。則CPU對這兩個設(shè)備查詢所花費的時間占CPU時間的百分比約為（）A.0.05%B.0.5%C.5%D.50%17.下列關(guān)于總線的敘述中，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.總線帶寬是指總線中能同時傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)C.總線復(fù)用可以提高總線的利用率D.總線標(biāo)準(zhǔn)是指總線的機械結(jié)構(gòu)、電氣特性、功能特性和時間特性的規(guī)范18.計算機系統(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19.微程序存放在（）A.主存中B.堆棧中C.只讀存儲器中D.磁盤中20.下列關(guān)于指令流水線的敘述中，錯誤的是（）A.指令流水線可以提高指令執(zhí)行的速度B.指令流水線中各段的時間應(yīng)盡可能相等C.指令流水線的操作周期取決于最慢的一段D.采用指令流水線時，每個時鐘周期可以執(zhí)行多條指令第II卷（非選擇題共60分）（總共5題，每題12分，答題要求）21.簡述計算機硬件系統(tǒng)的組成及其各部分的主要功能。22.已知x=-0.1011，y=0.1101，用補碼運算規(guī)則計算x+y的值。23.某計算機的主存容量為64KB，Cache容量為2KB，采用直接映射方式。主存地址為32位，按字節(jié)編址。Cache地址為11位。請回答以下問題：（1）畫出主存地址到Cache地址的映射關(guān)系圖。（2）計算主存地址0x1F000映射到的Cache地址。24.閱讀以下材料，回答問題。在計算機系統(tǒng)中，I/O設(shè)備與主機之間的數(shù)據(jù)傳輸方式有多種。程序查詢方式是其中一種簡單的方式，CPU通過不斷查詢I/O設(shè)備的狀態(tài)寄存器來確定是否可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這種方式的優(yōu)點是簡單可靠，但效率較低，因為CPU大部分時間都在等待I/O設(shè)備。中斷方式則是當(dāng)I/O設(shè)備完成數(shù)據(jù)傳輸或發(fā)生某種事件時，向CPU發(fā)出中斷請求，CPU暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序來處理I/O操作。DMA（直接存儲器訪問）方式是由DMA控制器直接控制數(shù)據(jù)在主存和I/O設(shè)備之間的傳輸，無需CPU干預(yù)，傳輸完成后DMA控制器向CPU發(fā)出中斷請求。問題：簡述中斷方式和DMA方式的主要區(qū)別。25.閱讀以下材料，回答問題。計算機指令系統(tǒng)是計算機硬件能夠直接識別和執(zhí)行的指令集合。指令系統(tǒng)的設(shè)計對計算機的性能有重要影響。不同類型的計算機可能有不同的指令系統(tǒng)。復(fù)雜指令集計算機（CISC）具有豐富的指令種類，試圖把各種復(fù)雜的操作都集成在一條指令中，其指令長度不固定，尋址方式復(fù)雜。精簡指令集計算機（RISC）則強調(diào)指令的簡單性和高效性，指令種類較少，指令長度固定，尋址方式簡單。問題：分析CISC和RISC指令系統(tǒng)的特點，并說明它們對計算機性能的影響。答案：1.D2.B3.C4.C5.A6.D7.B8.B9.A10.C11.B12.B13.A14.D15.B16.C17.B18.D19.C20.D21.計算機硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。運算器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算；控制器是計算機的指揮中心，控制計算機各部件協(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；輸出設(shè)備將計算機處理后的結(jié)果輸出。22.[x]補=1.0101，[y]補=0.1101，[x+y]補=[x]補+[y]補=1.0101+0.1101=0.0010，所以x+y=0.001023.（1）主存地址高21位為區(qū)號，低11位為區(qū)內(nèi)地址，直接映射到Cache中對應(yīng)位置。（2）主存地址0x1F000，高21位為0x00001F，低11位為0x000，映射到Cache地址為0x00024.中斷方式是I/O設(shè)備完成操作或事件發(fā)生時向CPU發(fā)中斷請求，CPU暫停當(dāng)前程序處理I/O。DMA方式由DMA控制器直接控制數(shù)據(jù)在主存和I/O設(shè)備間傳輸，無需CPU干預(yù)，傳輸完成發(fā)中斷請求。區(qū)別在于中斷方式CPU參與較多，DMA方式CPU干預(yù)少，D