2025年大学（计算机科学与技术）计算机组成原理阶段测试题及答案

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，请将正确答案填涂在答题卡相应位置上。1.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（）A.指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址方式C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元2.下列关于计算机硬件组成的描述中，错误的是（）A.计算机硬件包括主机与外设B.主机通常指的就是CPUC.外设通常指的是输入输出设备D.一台计算机中可能有多个处理器3.某计算机字长为32位，其存储容量为4GB，若按字编址，它的寻址范围是（）A.1MB.4MC.4MBD.1MB4.下列关于主存储器的描述中，正确的是（）A.主存储器只能存放程序B.主存储器可分为RAM和ROMC.主存储器由易失性存储单元组成D.主存储器的存取速度比CPU慢5.下列关于Cache的描述中，错误的是（）A.Cache是一种高速缓冲存储器B.Cache的命中率越高越好C.Cache的容量越大越好D.Cache可以减少CPU访问主存的次数6.下列关于指令周期的描述中，正确的是（）A.指令周期就是CPU执行一条指令的时间B.指令周期包括取指周期、间址周期、执行周期和中断周期C.指令周期的长短与指令的功能有关D.指令周期是固定不变的7.下列关于CPU的描述中，错误的是（）A.CPU是计算机的核心部件B.CPU包括运算器和控制器C.CPU的运算速度取决于主频和字长D.CPU可以直接访问外存8.下列关于运算器的描述中，正确的是（）A.运算器只能进行算术运算B.运算器由算术逻辑单元和累加器组成C.运算器的主要功能是进行数据的加工处理D.运算器的运算结果只能存放在累加器中9.下列关于控制器的描述中，错误的是（）A.控制器是计算机的指挥中心B.控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成C.控制器的主要功能是从内存中取出指令，并对指令进行分析和执行D.控制器可以直接控制外设10.下列关于存储系统的描述中，正确的是（）A.存储系统由主存、Cache和外存组成B.存储系统的层次结构是为了提高存储速度和降低存储成本C.存储系统的层次结构中，Cache的命中率越高，存储系统的性能越好D.存储系统的层次结构中，主存的容量越大，存储系统的性能越好11.在计算机系统中采用总线结构，便于实现系统的积木化构造，同时可以（）A.提高数据传输速度B.提高数据传输量C.减少信息传输线的数量D.减少指令系统的复杂性12.下列关于总线的描述中，错误的是（）A.总线是计算机各部件之间传输信息的公共通道B.总线分为数据总线、地址总线和控制总线C.数据总线的宽度决定了CPU一次能够处理的数据位数D.地址总线的宽度决定了计算机的内存容量13.下列关于输入输出系统的描述中，正确的是（）A.输入输出系统由输入设备、输出设备和输入输出接口组成B.输入输出接口是CPU与外部设备之间交换信息的桥梁C.输入输出设备通过输入输出接口与CPU相连D.以上都正确14.下列关于中断系统的描述中，错误的是（）A.中断系统是计算机实现中断功能的软硬件系统B.中断系统可以提高CPU的工作效率C.中断系统可以实现多道程序并发执行D.中断系统只能处理外部中断15.下列关于计算机系统性能指标的描述中，错误的是（）A.主频越高，计算机的运算速度越快B.字长越长，计算机的运算精度越高C.内存容量越大，计算机的处理能力越强D.计算机系统的性能指标只与硬件有关16.下列关于计算机组成原理的描述中，错误的是（）A.计算机组成原理是研究计算机硬件组成及其工作原理的学科B.计算机组成原理包括计算机的硬件组成、指令系统、存储系统、输入输出系统等C.计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一D.计算机组成原理只研究计算机的硬件，不涉及软件17.下列关于计算机硬件发展的描述中，正确的是（）A.计算机硬件的发展经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路等阶段B.计算机硬件的发展越来越快，性能越来越高C.计算机硬件的发展推动了计算机软件的发展D.以上都正确18.下列关于计算机软件发展的描述中，错误的是（）A.计算机软件的发展经历了机器语言、汇编语言、高级语言等阶段B.计算机软件的发展越来越复杂，功能越来越强大C.计算机软件的发展与计算机硬件的发展无关D.计算机软件的发展推动了计算机应用的普及19.下列关于计算机应用领域的描述中，错误的是（）A.计算机应用领域包括科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助设计、人工智能等B.计算机在科学计算领域的应用主要是进行数值计算C.计算机在数据处理领域的应用主要是对大量数据进行存储、检索、加工和传输等D.在计算机应用领域中，人工智能是最不重要的领域20.下列关于计算机未来发展趋势的描述中，错误的是（）A.计算机将朝着巨型化、微型化、网络化、智能化等方向发展B.巨型化计算机主要用于科学计算和工程计算等领域C.微型化计算机主要用于个人计算机和移动设备等领域D.计算机未来的发展将不再需要软件第II卷（非选择题共60分）答题要求：本大题共5小题，请将答案写在答题纸上，要求书写规范、工整。21.（10分）简述计算机硬件系统的组成及其各部分的主要功能。22.（10分）简述指令周期、机器周期和时钟周期的概念及其相互关系。23.（10分）简述Cache的工作原理及其提高计算机性能的原因。24.（15分）阅读以下材料，回答问题：材料：某计算机字长为32位，主存容量为1MB，按字节编址。Cache容量为16KB，采用直接映射方式。已知主存地址为2000H，问：该地址映射到Cache中的哪一行？25.（15分）阅读以下材料，回答问题：材料：某计算机指令系统中有一条加法指令，其功能是将两个寄存器中的内容相加，并将结果存回其中一个寄存器。已知该指令的操作码为1010，两个操作数的寄存器编号分别为R1和R2，结果存回R1。请写出该指令的指令格式，并解释其含义。答案：CBBBCCDCCCCCDDDDDCAD21.计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。运算器主要进行数据的加工处理；控制器是计算机的指挥中心，控制计算机各部件协调工作；存储器用于存储程序和数据；输入设备将外部信息输入计算机；输出设备将计算机处理后的结果输出。22.指令周期是CPU执行一条指令所需的时间；机器周期是CPU访问一次存储器所需的时间；时钟周期是CPU的基本时间单位。指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期包含若干个时钟周期。23.Cache的工作原理是基于程序访问的局部性原理。当CPU访问主存时，首先检查Cache中是否有该地址的数据。如果有，则直接从Cache中读取，称为命中；如果没有，则从主存中读取，并将该数据所在的块调入Cache中，称为未命中。Cache提高计算机性能的原因是它的速度比主存快，能够减少CPU访问主存的时间，从而提高整个计算机系统的运行速度。24.主存容量为1MB，按字节编址，则主存地址空间为000000H-FFFFFFH。Cache容量为16KB，采用直接映射方式，Cache的行号范围为0000H-3FFFH。主存地址2000H的高12位为000000000010B，低4位为000