2025年大学（计算机科学与技术）计算机组成原理阶段测评试题及答案

2025年大学（计算机科学与技术）计算机组成原理阶段测评试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本大题共20小题，每小题2分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下关于计算机硬件组成的说法，正确的是A.由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成B.由CPU和内存组成C.由主机和外部设备组成D.由硬件系统和软件系统组成答案：A2.计算机中数据的表示形式是A.二进制B.八进制C.十进制D.十六进制答案：A3.运算器的主要功能是A.进行算术运算B.进行逻辑运算C.进行算术和逻辑运算D.控制计算机的运行答案：C4.控制器的主要功能是A.指挥计算机各部件自动、协调地工作B.进行算术运算C.进行逻辑运算D.存储数据答案：A5.存储器分为内存储器和外存储器，以下属于外存储器的是A.硬盘B.内存C.CacheD.寄存器答案：A6.计算机中存储容量的基本单位是A.字节B.位C.字D.双字答案：A7.1KB等于A.1024BB.1000BC.1024bitD.1000bit答案：A8.计算机指令一般由A.操作码和地址码组成B.操作数和地址数组成C.操作码和操作数组成D.地址码和操作数组成答案：A9.以下关于指令系统的说法，错误的是A.指令系统是一台计算机所能执行的全部指令的集合B.不同型号的计算机指令系统不同C.指令系统包含的指令数目与计算机性能无关D.指令系统反映了计算机的基本功能答案：C10.程序计数器PC的作用是A.存放指令B.存放正在执行的指令地址C.存放下一条要执行的指令地址D.存放操作数答案：C11.堆栈指针SP的作用是A.指示堆栈底部地址B.指示堆栈顶部地址C.指示堆栈中间地址D.指示堆栈长度答案：B12.以下关于CPU的说法，错误的是A.CPU是计算机的核心部件B.CPU由运算器和控制器组成C.CPU的性能直接影响计算机的性能D.CPU可以直接访问外存答案：D13.计算机的主频是指A.CPU的时钟频率B.内存的工作频率C.硬盘的转速D.显示器的刷新频率答案：A14.以下关于Cache存储器的说法，正确的是A.位于CPU和主存之间B.用于存放正在执行的程序和数据C.速度比主存快D.以上都正确答案：D15.虚拟存储器的最大容量A.由计算机的地址结构决定B.由内存容量决定C.由外存容量决定D.由操作系统决定答案：A16.以下关于I/O接口的说法，错误的是A.是CPU与外部设备之间的接口B.用于实现CPU与外部设备之间的通信C.I/O接口的性能不会影响计算机的整体性能D.包括硬件和软件两部分答案：C17.并行接口和串行接口的区别在于A.并行接口一次传输多位数据，串行接口一次传输一位数据B.并行接口速度慢，串行接口速度快C.并行接口适用于远距离传输，串行接口适用于近距离传输D.并行接口成本高，串行接口成本低答案：A18.以下属于输入设备的是A.打印机B.键盘C.显示器D.音箱答案：B19.以下属于输出设备的是A.鼠标B.扫描仪C.绘图仪D.摄像头答案：C20.计算机系统中总线包括A.数据总线、地址总线和控制总线B.内部总线、系统总线和外部总线C.串行总线和并行总线D.以上都正确答案：A第II卷（非选择题共60分）答题要求：请根据题目要求，在相应位置作答，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。21.（10分）简述计算机组成原理中运算器的主要组成部分及其功能。答案：运算器主要由算术逻辑单元（ALU）、累加器（AC）、数据缓冲寄存器（DR）、状态条件寄存器（PSW）等组成。算术逻辑单元负责进行算术运算和逻辑运算；累加器用于暂存运算结果；数据缓冲寄存器用于暂存操作数和运算结果；状态条件寄存器用于保存运算结果的状态信息，如是否溢出、结果正负等。22.（10分）说明计算机中存储系统的层次结构及其特点。答案：计算机存储系统层次结构由高速缓冲存储器（Cache）、主存储器（内存）、辅助存储器（外存）组成。Cache速度最快，容量最小，与CPU直接相连，用于存放CPU近期可能会用到的数据和指令，减少CPU访问内存的时间；主存速度次之，容量适中，是计算机运行时程序和数据的主要存储场所；外存速度最慢，容量最大，用于长期保存大量数据，如硬盘、光盘等。23.（10分）解释指令周期、机器周期和时钟周期的概念，并说明它们之间的关系。答案：指令周期是指CPU从内存中取出一条指令并执行这条指令所需的全部时间。机器周期是指CPU完成一个基本操作所需要的时间，如取指令、取操作数、执行运算、存结果等。时钟周期是计算机中最基本的时间单位，是CPU主频的倒数。一个指令周期由若干个机器周期组成，一个机器周期又由若干个时钟周期组成。24.（15分）材料：某计算机系统的内存容量为1GB，按字节编址。Cache采用直接映射方式，容量为16KB，块大小为16B。问题：（1）该内存地址空间有多少位？（2）Cache可分为多少块？（3）主存地址如何划分？答案：（1）内存容量为1GB=2^30B，所以内存地址空间有30位。（2）Cache容量为16KB=2^14B，块大小为16B=2^4B，所以Cache可分为2^14/2^4=2^10=10bits块。（3）主存地址划分：低4位为块内地址，中间10位为Cache块号，高16位为Cache标记。25.（15分）材料：某计算机指令系统有加法、减法、乘法、除法四条指令，操作码分别为000、001、010、011，地址码为8位。问题：（1）若采用定长操作码，操作码长度是多少位？（2）若采用扩展操作码，设计一种扩展操作码方案，使得指令长度最短。答案：（