2025年大學(xué)大一（計算機科學(xué)與技術(shù)）計算機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）答題要求：本卷共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，請將正確答案的序號填在括號內(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.匯編語言C.機器語言D.C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.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)4.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.4MC.$4M/4$D.$4M/8$5.若某數(shù)x的真值為$-0.1010$，在計算機中該數(shù)表示為1.0110，則該數(shù)所用的編碼方法是（）A.原碼B.補碼C.反碼D.移碼6.下列數(shù)中最大的數(shù)是（）A.$(227)_O$B.$(1FF)_H$C.$(1010001)_B$D.$(1789)_D$7.某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.23B.25C.50D.198.某計算機的Cache共有16塊，采用2路組相聯(lián)映射方式（即每組2塊）。每個主存塊大小為32字節(jié)，按字節(jié)編址。主存129號單元所在主存塊應(yīng)裝入到的Cache組號是（）A.0B.2C.4D.69.下列關(guān)于虛擬存儲器的說法，正確的是（）A.提高了計算機的速度B.擴大了主存容量C.減少了對主存的訪問次數(shù)D.不需要硬件的支持10.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的是（）A.提高從內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)的速度B.提高從外存獲取數(shù)據(jù)的速度C.降低操作碼的譯碼難度D.擴大尋址空間并提高編程靈活性11.某機器字長16位，主存按字節(jié)編址，轉(zhuǎn)移指令采用相對尋址，由兩個字節(jié)組成，第一字節(jié)為操作碼字段，第二字節(jié)為相對位移量字段。假定取指令時，每取一個字節(jié)PC自動加1。若某轉(zhuǎn)移指令所在主存地址為2000H，相對位移量字段的內(nèi)容為06H，則該轉(zhuǎn)移指令成功轉(zhuǎn)移后的目標(biāo)地址是（）A.2006HB.2007HC.2008HD.2009H12.微程序控制器中，機器指令與微指令的關(guān)系是（）A.每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行B.每一條機器指令由一段用微指令編成微程序來解釋執(zhí)行C.一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行D.一條微指令由若干條機器指令組成13.CPU響應(yīng)中斷時，進(jìn)入“中斷周期”，采用硬件方法保護(hù)并更新程序計數(shù)器PC內(nèi)容，而不是由軟件完成，主要是為了（）A.能進(jìn)入中斷處理程序并正確返回源程序B.節(jié)省主存空間C.提高處理機速度D.易于編制中斷處理程序14.下列部件中不屬于執(zhí)行部件的是（）A.算術(shù)邏輯運算單元B.主存儲器C.通用寄存器D.數(shù)據(jù)通路15.下列關(guān)于總線的說法，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)的位數(shù)D.地址總線的寬度決定了主存的容量16.計算機的運算速度通常是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，常用的單位是（）A.MIPSB.GHzC.BPSD.MB17.下列關(guān)于Cache的說法，錯誤的是（）A.Cache的命中率越高，計算機的性能越好B.Cache的容量越大，計算機的性能越好C.Cache的速度越快，計算機的性能越好D.Cache的替換算法會影響計算機的性能18.下列關(guān)于主存儲器的說法，正確的是（）A.主存儲器只能存放程序B.主存儲器只能存放數(shù)據(jù)C.主存儲器可以存放程序和數(shù)據(jù)D.主存儲器只能存放正在運行的程序19.下列關(guān)于指令流水線的說法，正確的是（）A.指令流水線可以提高指令的執(zhí)行速度B.指令流水線可以減少指令的執(zhí)行時間C.指令流水線可以增加指令的執(zhí)行效率D.以上說法都正確20.下列關(guān)于計算機組成原理的說法，錯誤的是（）A.計算機組成原理是研究計算機硬件系統(tǒng)的基本組成、工作原理和設(shè)計方法的學(xué)科B.計算機組成原理包括計算機的運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備等部件的組成和工作原理C.計算機組成原理不涉及計算機軟件系統(tǒng)的內(nèi)容D.計算機組成原理是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的核心課程之一第II卷（非選擇題共60分）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）已知x=-0.1011，y=0.1101，用補碼運算規(guī)則計算x+y，并寫出計算過程。23.（10分）某計算機的主存容量為16MB，Cache容量為16KB，每塊大小為16B，采用直接映射方式。請回答以下問題：（1）主存地址多少位？（2）Cache地址多少位？（3）主存地址如何劃分？24.（15分）閱讀以下材料，回答問題：某計算機指令系統(tǒng)采用定長指令字格式，指令長度為16位，操作碼占4位，地址碼占12位。該計算機有如下指令：ADDR1,R2,R3//加法指令，將R2和R3的內(nèi)容相加，結(jié)果存入R1SUBR1,R2,R3//減法指令，將R2的內(nèi)容減去R3的內(nèi)容，結(jié)果存入R1LOADR1,addr//取數(shù)指令，將內(nèi)存地址addr處的內(nèi)容裝入R1STORER1,addr//存數(shù)指令，將R1的內(nèi)容存入內(nèi)存地址addr處（1）該指令系統(tǒng)最多能有多少條指令？（2）上述指令中，哪些指令的操作碼是相同的？為什么？（3）對于LOAD指令，若地址碼為000000000010，則它訪問的內(nèi)存地址是多少？25.（15分）閱讀以下材料，回答問題：某計算機采用微程序控制方式，微指令格式如下：|微操作控制字段|判別測試字段|下地址字段||---|---|---||10位|4位|6位|微操作控制字段用于產(chǎn)生各種微操作命令，判別測試字段用于測試外部條件，下地址字段用于給出下一條微指令的地址。該計算機有如下微程序段：微指令1：微操作控制字段=1010101010，判別測試字段=0000，下地址字段=000010微指令2：微操作控制字段=0101010101，判別測試字段=0001，下地址字段=000011微指令3：微操作控制字段=1111111111，判別測試字段=0010，下地址字段=000100微指令4：微操作控制字段=0000000000，判別測試字段=0011，下地址字段=000101（1）該微指令格式最多能表示多少條微指令？（2）若當(dāng)前執(zhí)行的微指令地址為000000，且外部條件測試結(jié)果為0001，則下一條執(zhí)行的微指令地址是多少？（3）簡述微程序控制方式的工作原理。答案：1.C2.B3.D4.A5.B6.D7.A8.C9.B10.D11.C12.B13.A14.B15.D16.A17.B18.C19.D20.C21.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。運算器進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算；控制器控制計算機各部件協(xié)調(diào)工作；存儲器存儲程序和數(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=10.0010，舍棄最高位的進(jìn)位，結(jié)果為0.0010，真值為0.0010。23.（1）主存容量16MB=2^24B，主存地址24位。（2）Cache容量16KB=2^14B，Cache地址14位。（3）主存地址劃分：塊內(nèi)地址4位，Cache塊號4位，主存區(qū)號16位。24.（1）操作碼占4位，最多有16條指令。（2）ADD和SUB操作碼相同，因為它們功能類似，都對寄存器操作