2025年大學(xué)一年級（計算機科學(xué)與技術(shù)）計算機組成綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）每題給出的四個選項中，只有一個選項是最符合題目要求的。(總共20題，每題2分，在每題給出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項)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.下列關(guān)于計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的描述，錯誤的是（）A.微程序級是硬件和軟件的分界B.操作系統(tǒng)是裸機之上的第一層軟件C.匯編語言程序?qū)儆谙到y(tǒng)軟件D.應(yīng)用程序是計算機系統(tǒng)最外層的軟件3.馮·諾依曼計算機工作方式的基本特點是（）A.程序一邊輸入一邊執(zhí)行B.程序直接控制輸入輸出設(shè)備C.按地址訪問并順序執(zhí)行指令D.存儲器按內(nèi)容選擇地址4.若十進制數(shù)據(jù)為137.625，則其八進制數(shù)為（）A.211.5B.211.4C.211.3D.211.25.下列關(guān)于定點數(shù)與浮點數(shù)的說法，正確的是（）A.定點數(shù)比浮點數(shù)表示范圍大B.定點數(shù)比浮點數(shù)運算速度快C.浮點數(shù)在數(shù)的表示范圍、精度和溢出處理方面均優(yōu)于定點數(shù)D.定點數(shù)和浮點數(shù)在數(shù)的表示范圍、精度和溢出處理方面沒有區(qū)別6.已知[X]補=10110110B，則X的真值為（）A.-1001101BB.-1001110BC.-1010010BD.-1010011B7.下列關(guān)于奇偶校驗碼的說法，錯誤的是（）A.能檢測出奇數(shù)個比特錯誤B.能檢測出偶數(shù)個比特錯誤C.檢錯能力有限D(zhuǎn).常用于存儲器讀寫校驗8.某計算機字長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.1MB9.下列關(guān)于Cache的描述，正確的是（）A.Cache是一種高速緩沖存儲器，用于解決CPU和主存之間速度不匹配的問題B.Cache的命中率與Cache的容量無關(guān)C.Cache的地址映射方式只有直接映射和全相聯(lián)映射兩種D.Cache中存放的是主存中全部內(nèi)容的副本10.下列關(guān)于主存儲器的描述，錯誤的是（）A.主存由RAM和ROM組成B.RAM可分為SRAM和DRAMC.SRAM速度快，但集成度低，常用于高速緩存D.DRAM集成度高，但速度慢，常用于大容量主存11.下列關(guān)于指令系統(tǒng)的描述，正確的是（）A.指令系統(tǒng)是計算機硬件能直接識別和執(zhí)行的語言B.指令系統(tǒng)是一種高級語言C.指令系統(tǒng)是計算機軟件與硬件之間的接口D.指令系統(tǒng)是計算機中最底層的軟件12.一條指令中包含的信息有（）A.操作碼和地址碼B.操作數(shù)和地址碼C.操作碼和操作數(shù)D.地址碼和控制碼13.下列關(guān)于CPU的描述，錯誤的是（）A.CPU是計算機的核心部件，主要由運算器和控制器組成B.運算器負責(zé)對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯運算C.控制器負責(zé)控制計算機各部件協(xié)調(diào)工作D.CPU直接訪問外存中的數(shù)據(jù)14.下列關(guān)于中斷的描述，正確的是（）A.中斷是指CPU在執(zhí)行程序過程中，由于出現(xiàn)某種緊急事件，需要暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去處理該事件，處理完畢后再回到原程序繼續(xù)執(zhí)行B.中斷源是指引起中斷的原因或事件C.中斷向量是指中斷服務(wù)程序的入口地址D.以上都正確15.下列關(guān)于I/O設(shè)備的描述，錯誤的是（）A.I/O設(shè)備是計算機與外界進行信息交換的設(shè)備B.I/O設(shè)備可分為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備C.鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等都屬于I/O設(shè)備D.I/O設(shè)備直接與CPU進行數(shù)據(jù)交換16.下列關(guān)于總線的描述，正確的是（）A.總線是計算機中連接各個部件的一組公共通信線路B.總線可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線C.數(shù)據(jù)總線用于傳輸數(shù)據(jù)信息D.以上都正確17.下列關(guān)于計算機系統(tǒng)性能指標(biāo)的描述，錯誤的是（）A.主頻是指CPU的時鐘頻率，主頻越高，計算機的運算速度越快B.字長是指計算機能直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，字長越長，計算機的運算精度越高C.運算速度是指計算機每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)，通常用MIPS（每秒百萬條指令）來表示D.存儲容量是指計算機中存儲器所能存儲的二進制信息的總量，存儲容量越大，計算機能存儲的數(shù)據(jù)和程序就越多18.下列關(guān)于計算機體系結(jié)構(gòu)的描述，錯誤的是（）A.計算機體系結(jié)構(gòu)是指計算機系統(tǒng)中各個組成部分的相互關(guān)系和功能分配B.計算機體系結(jié)構(gòu)包括硬件體系結(jié)構(gòu)和軟件體系結(jié)構(gòu)C.計算機體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)是提高計算機的性能、可靠性和可維護性D.計算機體系結(jié)構(gòu)是固定不變的，不會隨著技術(shù)的發(fā)展而變化19.下列關(guān)于并行處理技術(shù)的描述，正確的是（）A.并行處理技術(shù)是指同時對多個數(shù)據(jù)進行處理的技術(shù)B.并行處理技術(shù)可分為時間并行、空間并行和時間與空間并行C.多處理器系統(tǒng)屬于空間并行D.以上都正確20.下列關(guān)于計算機組成原理的描述，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一門學(xué)科B.計算機組成原理包括計算機的硬件組成、各部件的功能和工作原理、各部件之間的連接方式等C.計算機組成原理是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門核心課程D.計算機組成原理只研究計算機的硬件部分，不涉及軟件部分第II卷（非選擇題共60分）填空題(總共10題，每題2分，將答案填在題中橫線上)21.計算機系統(tǒng)由______和______兩大部分組成。22.計算機硬件主要包括______、______、______、______和______等部件。23.計算機軟件可分為______和______兩大類。24.數(shù)制轉(zhuǎn)換：(25)10=(______)2=(______)8=(______)1625.已知[X]原=10101011B，則[X]補=(______)B。26.某計算機字長16位，采用補碼表示，一個字的存儲容量是______字節(jié)。27.指令周期是指______。28.CPU從主存中取出一條指令并執(zhí)行該指令的時間稱為______。29.中斷處理過程一般包括______、______、______、______和______等階段。30.總線按其功能可分為______、______和______。簡答題(總共4題，每題5分，簡要回答下列問題)31.簡述計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。32.簡述定點數(shù)和浮點數(shù)的表示方法及優(yōu)缺點。33.簡述Cache的工作原理。34.簡述中斷的概念和中斷處理過程。分析題(總共2題，每題10分，分析下列問題)35.已知某計算機的指令系統(tǒng)如下：|指令助記符|操作碼|功能||----|----|----||ADD|0000|加法運算||SUB|0001|減法運算||MUL|0010|乘法運算||DIV|0011|除法運算||JMP|0100|無條件轉(zhuǎn)移||JZ|0101|零轉(zhuǎn)移||JN|0110|負轉(zhuǎn)移||HLT|1111|停機|現(xiàn)有一指令序列：ADDR1,R2,R3（R1=R2+R3），SUBR4,R5,R6（R4=R5-R6），MULR7,R8,R9（R7=R8R9），DIVR10,R11,R12（R10=R11/R12），JMPLABEL（無條件轉(zhuǎn)移到LABEL），JZLABEL（零轉(zhuǎn)移到LABEL），JNLABEL（負轉(zhuǎn)移到LABEL），HLT（停機）。請寫出這些指令對應(yīng)的機器碼。36.假設(shè)某計算機的主存容量為1MB，Cache容量為16KB。主存與Cache之間采用直接映射方式，主存地址為32位，Cache地址為14位。請計算主存地址為0x123456的映射到Cache中的地址。綜合應(yīng)用題(總共2題，每題15分，綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決下列問題)37.設(shè)計一個簡單的計算機運算器，能夠?qū)崿F(xiàn)加法、減法、乘法和除法運算。要求：（1）描述運算器的基本組成結(jié)構(gòu)。（2）給出實現(xiàn)加法、減法、乘法和除法運算的算法。3（3）畫出運算器的邏輯電路圖。38.某計算機系統(tǒng)采用中斷驅(qū)動方式進行I/O操作。已知該系統(tǒng)有三個中斷源：鍵盤中斷、磁盤中斷和定時器中斷。鍵盤中斷的優(yōu)先級最高，磁盤中斷次之，定時器中斷最低。請設(shè)計一個中斷優(yōu)先級管理方案，包括中斷向量表、中斷服務(wù)程序入口地址和中斷處理流程。答案：1.D2.C3.C4.A5.C6.B7.B8.A9.A10.A11.C12.A13.D14.D15.D16.D17.A18.D19.D20.D21.硬件系統(tǒng)；軟件系統(tǒng)22.運算器；控制器；存儲器；輸入設(shè)備；輸出設(shè)備23.系統(tǒng)軟件；應(yīng)用軟件24.11001；31；1925.1101010126.227.CPU從主存中取出一條指令并執(zhí)行該指令所需的全部時間28.指令周期29.中斷請求；中斷判優(yōu)；中斷響應(yīng)；中斷處理；中斷返回30.數(shù)據(jù)總線；地址總線；控制總線31.計算機系統(tǒng)從最底層到最外層可分為微程序級、傳統(tǒng)機器級、操作系統(tǒng)級、匯編語言級、高級語言級。微程序級是硬件和軟件的分界，傳統(tǒng)機器級由硬件直接執(zhí)行機器指令，操作系統(tǒng)是裸機之上的第一層軟件，匯編語言程序?qū)儆谙到y(tǒng)軟件，應(yīng)用程序是計算機系統(tǒng)最外層的軟件。32.定點數(shù)：小數(shù)點位置固定，分為定點整數(shù)和定點小數(shù)。優(yōu)點是運算簡單，缺點是表示范圍有限。浮點數(shù)：通過階碼和尾數(shù)表示，能表示更大范圍和更高精度。優(yōu)點是表示范圍大、精度高，缺點是運算復(fù)雜。33.Cache由高速SRAM組成，位于CPU和主存之間。工作時，CPU先在Cache中查找數(shù)據(jù)，若找到則直接使用，稱為命中；若未找到則從主存讀取數(shù)據(jù)并放入Cache，同時更新Cache內(nèi)容，稱為未命中。34.中斷是指CPU在執(zhí)行程序過程中，由于出現(xiàn)某種緊急事件，需要暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去處理該事件，處理完畢后再回到原程序繼續(xù)執(zhí)行。中斷處理過程包括中斷請求、中斷判優(yōu)、中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回等階段。35.ADD：0000XXXXXX（XXXXXX為R1、R2、R3的地址編碼）；SUB：0001XXXXXX；MUL：0010XXXXXX；DIV：0011XXXXXX；JMP：0100XXXXXX；JZ：0101XXXXXX；JN：0110XXXXXX；HLT：11110000（假設(shè)地址編碼為4位）。36.主存地址0x123456，共32位。Cache容量16KB=2^14B，Cache地址14位。主存地址高18位為12345，低14位為映射到Cache的地址，即0x3456&0x3FFF=0x3456（假設(shè)Cache地址從0開始）。37.運算器基本組成結(jié)構(gòu)：包括運算器、控制器、寄存器組。加法算法：將兩個操作數(shù)相加存于結(jié)果寄存器。減法算法：減數(shù)取補后與被減數(shù)相加。乘法算法：通過移位和加法實現(xiàn)。除法算法：