2026年大学大一（计算机科学与技术）计算机组成原理阶段测试试题及答案

2025年大学大一（计算机科学与技术）计算机组成原理阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）本卷共20小题，每小题2分，共40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.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.数据库语言2.冯·诺依曼计算机工作方式的基本特点是（）A.程序一边输入一边执行B.程序和数据存储在内存中，按程序编排的顺序执行C.程序和数据先输入，计算机启动后自行执行D.程序和数据分别存储在硬盘和内存中，按程序编排的顺序执行3.计算机系统中的存储器系统是指（）A.RAM存储器B.ROM存储器C.主存储器D.主存储器和外存储器4.以下关于CPU的叙述中，错误的是（）A.CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往相应的部件进行控制B.程序计数器PC除了存放指令地址，也可以临时存储算术/逻辑运算结果C.CPU中的控制器决定计算机运行过程的自动化D.指令译码器是CPU控制器中的部件5.某计算机字长为32位，其存储容量为4MB，若按字编址，它的寻址范围是（）A.1MB.4MBC.4MD.1MB6.下列关于存储器的描述中，正确的是（）A.CPU访存时间由存储器容量决定B.ROM和RAM在存储器中是统一编址的C.ROM中任一单元可以随机访问D.DRAM是破坏性读出，因此需要读后重写7.下列部件中不属于控制器的是（）A.指令寄存器B.程序计数器C.算术逻辑单元D.程序状态字寄存器8.下列描述中，正确的是（）A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算术逻辑运算五个单元C.所有的数据运算都在CPU的控制器中完成D.以上答案都正确9.下列说法中正确的是（）A.采用微程序控制器是为了提高速度B.控制存储器采用高速RAM电路组成C.微指令计数器决定指令的执行顺序D.一条微指令放在控制存储器的一个单元中10.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间（忽略各功能段之间的缓存时间）分别为90ns、80ns、70ns和60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是（）A.90nsB.80nsC.70nsD.60ns11.下列关于指令流水线数据通路的叙述中，错误的是（）A.包含生成控制信号的控制部件B.包含算术逻辑运算部件ALUC.包含通用寄存器组和取指部件D.由组合逻辑电路和时序逻辑电路组合而成12.下列关于多周期处理器的描述中，正确的是（）A.每个指令周期的长度都一样B.可以在一个时钟周期内完成一条指令C.不同指令的执行阶段所需要的时钟周期数可能不同D.只需要一个时钟信号源13.下列关于Cache的描述中，错误的是（）A.Cache可以提高CPU访问内存的速度B.Cache的容量越大，对提高性能越有利C.Cache通常采用高速的SRAM芯片D.Cache中的数据是主存部分数据的副本14.虚拟存储器的最大容量（）A.为内外存容量之和B.由计算机的地址结构决定C.是任意的D.由作业的地址空间决定15.下列关于中断的描述中，正确的是（）A.中断请求只能由I/O设备发出B.中断响应由CPU完成C.中断向量存放中断服务程序入口地址D.中断返回由硬件完成16.下列关于DMA的描述中，错误的是（）A.DMA控制器可以控制总线B.DMA方式中数据传送由硬件控制C.DMA方式下不需要CPU干预D.DMA控制器中有中断机制17.计算机系统采用总线结构对CPU、存储器和外部设备进行连接。总线通常由三部分组成，它们是（）A.数据总线、地址总线和控制总线B.数据总线、信息总线和传输总线C.地址总线、运算总线和逻辑总线D.逻辑总线、传输总线和通信总线18.下列关于I/O接口的描述中，错误的是（）A.I/O接口是CPU与I/O设备之间的桥梁B.I/O接口包括接口电路和接口软件C.I/O接口中通常有数据寄存器、控制寄存器和状态寄存器D.I/O接口只能连接低速设备19.在计算机系统中，下列部件都能够存储信息：①主存②CPU内的通用寄存器③cache④磁带⑤磁盘，按照CPU存取速度排列从快到慢依次为（）A.②③①⑤④B.③②①⑤④C.②③①④⑤D.③①②⑤④20.下列关于计算机组成原理的描述中，错误的是（）A.计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成B.指令由操作码和地址码两部分组成C.指令执行过程中，取指令、分析指令和执行指令的时间是相同的D.计算机的存储系统包括主存和辅存第II卷（非选择题共60分）简答题（共20分）21.（5分）简述计算机硬件系统的组成及其各部分的主要功能。22.（5分）说明指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系。23.（5分）简述Cache的工作原理。24.（5分）简述中断处理的一般过程。综合题（共20分）25.（10分）某计算机字长32位，主存容量1MB，按字节编址。Cache容量为16KB，每块16B。请回答以下问题：（1）主存地址多少位？（2）Cache地址多少位？（3）画出主存地址到Cache地址的映射关系图，并说明映射方式。26.（10分）已知某指令流水线有取指（IF）、译码/取数（ID）、执行（EX）、访存（MEM）、写回（WB）五个功能段，各功能段的执行时间分别为20ns、30ns、20ns、40ns、10ns。请回答以下问题：（1）求该流水线的最大吞吐率。（2）若连续执行10条指令，求该流水线的实际吞吐率。程序设计题（共10分）27.（10分）编写一个汇编语言程序，实现将内存中从地址A开始的10个字节数据传送到地址B开始的内存区域。假设数据为无符号整数，且A和B之间没有重叠。分析题（共10分）28.（10分）阅读以下程序段：```MOVAX,[BX]ADDAX,[CX]MOV[DX],AX```假设BX、CX、DX分别指向三个不同的内存单元，AX为通用寄存器。请分析该程序段的功能，并说明执行该程序段后，内存中哪些单元的数据发生了变化，以及如何变化。答案1.C2.B3.D4.B5.A6.B7.C8.B9.D10.A11.A12.C13.B14.B15.C16.C17.A18.D19.B20.C21.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。运算器进行算术和逻辑运算；控制器控制计算机各部件协调工作；存储器存储程序和数据；输入设备将外部信息输入计算机；输出设备将计算机处理结果输出。22.指令周期是执行一条指令所需的时间。机器周期是完成一个基本操作的时间。时钟周期是计算机主频的倒数。一个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工作原理：当CPU访问主存时，首先在Cache中查找。若找到则直接从Cache中读取数据，称为命中；若未找到则从主存读取数据，并将该数据所在块调入Cache，同时将Cache中相应位置标记为已占用。24.中断处理一般过程：中断请求、中断判优、中断响应、中断服务、中断返回。25.（1）主存地址20位。（2）Cache地址14位。（3）直接映射方式，主存地址低14位为Cache地址。26.（1）流水线最大吞吐率1/40ns。（2）实际吞吐率10/(20+30+20+40+10+(10-1)40)ns。27.程序示例：```DATASEGMENTADW10DUP(?)BDW10DUP(?)DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVCX,10;设置传送字节数MOVSI,0;源地址偏移量MOVDI,0