2025 年大学计算机科学（计算机组成原理）上学期期末测试卷

2025年大学计算机科学（计算机组成原理）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.计算机硬件能直接识别和执行的语言是（）A.高级语言B.汇编语言C.机器语言D.C语言2.以下关于CPU的说法错误的是（）A.是计算机的核心部件B.包含运算器和控制器C.能直接与内存交换数据D.主频越高性能一定越好3.指令周期是指（）A.CPU从主存取出一条指令的时间B.CPU执行一条指令的时间C.CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D.时钟周期时间4.下列存储器中，读写速度最快的是（）A.内存B.硬盘C.光盘D.软盘5.计算机中表示地址时使用（）A.原码B.补码C.反码D.无符号数6.以下不属于输入设备的是（）A.键盘B.鼠标C.显示器D.扫描仪7.中断向量地址是（）A.子程序入口地址B.中断服务程序入口地址C.中断服务程序入口地址的地址D.中断返回地址8.计算机系统中的存储层次结构是为了（）A.方便程序设计B.解决存储容量、速度和成本之间的矛盾C.提高系统可靠性D.扩大内存容量9.下列关于Cache的说法正确的是（）A.是一种高速缓冲存储器B.位于主存和CPU之间C.能提高CPU访问内存的速度D.以上都正确10.十进制数-123的补码表示为（）A.11111011B.10000101C.10000110D.11111100二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.计算机的主要性能指标包括（）A.字长B.主频C.存储容量D.运算速度2.以下属于计算机外部设备的有（）A.打印机B.硬盘C.显卡D.键盘3.指令系统中指令通常包含（）A.操作码B.地址码C.数据D.控制信号4.关于内存的说法正确的是（）A.可分为随机存取存储器和只读存储器B.随机存取存储器断电后数据丢失C.只读存储器可用于存储固定不变的程序和数据D.内存容量越大越好5.下列关于计算机组成原理的说法正确的是（）A.研究计算机硬件系统的基本组成和工作原理B.包括CPU、存储器、输入输出设备等的组成及相互关系C.是计算机科学的重要基础D.对计算机系统的性能有重要影响三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，正确的打√，错误的打×）1.计算机中的数据都是以二进制形式存储的。（）2.运算器只能进行算术运算。（）3.程序计数器PC中存放的是下一条要执行的指令地址。（）4.内存的读写速度比外存快。（）5.一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成。（）6.中断响应的过程就是CPU暂停当前程序的执行，转去执行中断服务程序。（）7.计算机的字长越长，其运算精度越高。（）8.硬盘属于外部设备中的输入设备。（）9.指令流水线可以提高CPU的执行效率。（）10.计算机组成原理只研究硬件，与软件无关。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述计算机硬件系统的主要组成部分及其功能。2.什么是指令流水线？它是如何提高CPU性能的？3.说明Cache的工作原理及其对计算机性能的影响。五、综合题（总共2题，每题15分，请根据题目要求进行详细解答）1.假设某计算机的指令格式如下：|15-12位|11-8位|7-0位||:------:|:------:|:------:||操作码|源操作数地址|目的操作数地址|现有一条指令，其操作码为1010，源操作数地址为0110，目的操作数地址为1001。请将该指令用二进制表示出来，并说明其含义。2.已知某计算机的主存容量为64KB，Cache容量为2KB，采用直接映射方式。主存地址为2A3BH，求其对应的Cache地址。答案：一、单项选择题1.C2.D3.C4.A5.D6.C7.C8.B9.D10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABD3.AB4.ABC5.ABCD三、判断题1.√2.×3.×4.√5.√6.√7.√8.×9.√10.×四、简答题1.计算机硬件系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。运算器进行算术和逻辑运算；控制器指挥计算机各部件协调工作；存储器存储程序和数据；输入设备将外界信息输入计算机；输出设备将计算机处理结果输出。2.指令流水线是将指令的执行过程分为多个阶段，不同指令的不同阶段可以并行执行。通过重叠执行多条指令，减少了指令执行的总时间，从而提高了CPU性能。3.Cache工作原理是：当CPU访问内存时，首先检查Cache中是否有该数据或指令。如果有，则直接从Cache中读取，速度快；如果没有，则从内存中读取，并将相关数据或指令存入Cache。Cache对计算机性能的影响：大大提高了CPU访问数据和指令的速度，减少了CPU等待内存的时间，从而提高了整个计算机系统的性能。五、综合题1.该指令的二进制表示为：101001101001。含义是：操作码1010表示执行某种特定操作，源操作数地址为0110，目的操作数地址为1001，即从地址0110处取出源操作数，执行操作后将结果