计算机学科专业基础综合组成原理计算机系统概述Word格式.docx
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用数据流驱动明显不对,D错误。
微程序设计技术指的是用软件技术来实现硬件设计的一种技术,与工作方式无关。
也可以从微程序设计技术出现时间来判断。
诺依曼计算机出现时间为1945年,而微程序设计技术的概念是1947年才出现的,故可排除A。
3.下列选项中不是冯·
诺依曼型计算机的最根本特征的是。
A.以运算器为中心
B.指令并行执行
C.存储器按地址访问
D.数据以二进制编码,并采用二进制运算
B.√
C.
现在流行的多核处理器才拥有指令并行执行的特征。
4.冯·
诺依曼型计算机的设计思想主要有。
Ⅰ.存储程序Ⅱ.二进制表示Ⅲ.微程序方式Ⅳ.局部性原理
A.Ⅰ、Ⅲ
B.Ⅱ、Ⅲ
C.Ⅱ、Ⅳ
D.Ⅰ、Ⅱ
D.√
诺依曼型计算机设计思想主要有两项:
一项是将十进制改为二进制,从而大大简化了计算机的结构和
运算过程;
另一项是存储程序的思想,即将程序与数据一起存储在计算机内,使得计算机的全部运算成为真正的自动过程。
Ⅲ、Ⅳ都是干扰项。
5.计算机只能直接执行机器语言,而人类熟悉高级语言,故人机通信必须借助。
A.编译程序
B.编辑程序
C.连接程序
D.载入程序
A.√
B.编译程序用来将高级语言组成的源程序翻译为计算机可以直接识别的目标程序(机器语言)。
6.下列关于计算机操作的单位时间的关系中,正确的是。
A.时钟周期>指令周期>CPU周期
B.指令周期>CPU周期>时钟周期
C.CPU周期>指令周期>时钟周期
D.CPU周期>时钟周期>指令周期
指令周期:
从一条指令的启动到下一条指令的启动所经历的时间,通常由多个机器周期组成。
7.计算机与日常使用的袖珍型计算器的本质区别在于。
A.运算速度的高低
B.存储器容量的大小
C.规模的大小
D.自动化程度的高低
运算速度的高低、存储器容量、规模大小都取决于具体的硬件环境,计算机与日常使用的袖珍型计算器的本质区别还是自动化程度的区别,计算器只会计算普通的数值,而计算机除了计算简单的数值外,更用于计算超大规模的数值以及精确数值,更重要的是,计算机还能用于帮助人们完成工作生活等各方面的不同任务,例如玩游戏、看电影等。
8.在计算机系统中,作为硬件与应用软件之间的界面是。
A.操作系统
B.编译程序
C.指令系统
D.以上都不是
操作系统(OperatingSystem,OS)是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序,同时也是计算机系统的核心与基石。
操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出装置、操作网络与管理文件系统等基本事务。
应用程序需要通过操作系统来使用各种硬件资源。
9.ENIAC所用的主要元器件是。
A.集成电路
B.晶体管
C.电子管
D.以上各项都不对
ENIAC是世界上第一台电子管计算机。
10.所谓超大规模集成电路(VLSI)是指一片IC芯片上能容纳元器件。
A.数十个
B.数百个
C.数千个
D.数万个以上
D.√在一块芯片上集成的元器件数超过10万个,或门电路数超过万门的集成电路,称为超大规模集成电路。
超大规模集成电路是20世纪70年代后期研制成功的,主要用于制造存储器和微处理器。
11.目前被广泛使用的计算机是。
A.数字计算机
B.模拟计算机
C.数字模拟混合式计算机
D.特殊用途计算机
电子计算机分为模拟式电子计算机和数字式电子计算机。
数字和模拟指的是信号类型。
模拟信号:
信息参数在给定范围内表现为连续的信号。
数字信号:
幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。
二进制码就是一种数字信号。
目前被广泛使用的计算机都是采用数字信号,故选A。
12.现代计算机大多采用集成电路,在集成电路生产中采用的基本材料多数为。
A.单晶硅
B.非晶硅
C.氧化钙
D.硫化镉
单晶硅——因其具有耐高温和抗辐射性能较好,特别适合制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料,目前的集成电路半导体器件大多数是用单晶硅制造的。
13.操作系统最早出现在。
A.电子管时代
B.晶体管时代
C.中小规模集成电路时代
D.超大规模集成电路时代
第二代晶体管时代汇编语言取代机器语言第三代中小规模集成电路时代操作系统问世第四代超大规模集成电路时代微处理器问世(PC出现)
14.科学家阿兰·
麦席森·
图灵对计算机的发展做出的贡献是。
A.提出了“存储程序”的概念
B.参与制造了世界第一台计算机
C.从理论上证明了制造出通用计算机的可能性
D.以上都不对
阿兰·
图灵(AlanMathisonTuring)是英国著名的数学家和逻辑学家,被称为“计算机科学之父”“人工智能之父”,是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。
“存储程序”的概念是美籍匈牙利科学家冯·
诺依曼(J.VonNeumann)于1945年提出的,是现代计算机的理论基础。
15.一个完整的计算机系统包括硬件和软件。
其中软件分为。
A.操作系统和高级语言
B.操作系统和语言处理程序
C.系统软件和应用软件
D.低级语言程序和高级语言程序
D.软件分为系统软件和应用软件。
系统软件是介于计算机硬件与应用程序之间的各种软件,包括操作系统、语言处理系统(C语言编译器)、数据库管理系统和各类实用程序。
应用软件是针对使用者的某种应用目的开发的软件,例如办公自动化软件、游戏软件等。
16.假设同一套指令集用不同的方法设计了两种计算机A和B。
机器A的时钟周期为1.2ns,机器B的时钟
周期为2ns。
某个程序在机器A上运行时的CPI为2,在B上的CPI为1。
则对于该程序来说,机器A和机器B速度比例为。
A.2∶1
B.1∶2
C.6∶5
D.5∶6
机器A的CPI为2,故执行一条指令需要2个时钟周期,即1.2ns×
2=2.4ns。
机器B的CPI为1,故执行一条指令需要1个时钟周期,即2ns×
1=2ns。
则机器A和机器B执行一条指令需要的时间之比为2.4ns∶2ns=6∶5。
而速度比例为时间比例的倒数,即为5∶6。
17.假定某程序P由一个100条指令构成的循环组成,该循环共执行50次,在某系统S中执行程序P花了20000个时钟周期,则系统S在执行程序P的CPI是。
A.2
B.4
C.8
D.200
程序P中100条指令的循环被执行50次,所以在20000个时钟周期中共执行了5000条指令,所以,系统S在执行程序P的CPI=20000/5000=4。
18.主机由组成。
Ⅰ.CPUⅡ.I/O设备Ⅲ.主存储器
A.Ⅰ
B.Ⅰ、Ⅱ
C.Ⅰ、Ⅲ
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
√
可以认为计算机由三大部分组成:
CPU、I/O设备和主存储器,其中CPU和主存储器又可称为主机,I/O设备可以称为外部设备。
平时我们说的“主机”其实就是机箱,在这里考生要注意区分。
主机是不包括I/O设备的。
19.CPU包括。
Ⅰ.ALUⅡ.寄存器Ⅲ.CUⅣ.Cache
A.Ⅰ、Ⅱ
B.Ⅰ、Ⅲ
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
CPU包括运算逻辑部件(ALU)、寄存器部件和控制部件(CU)等。
Cache是高速缓存器,不属于CPU的组成部分。
20.计算机硬件能直接识别的语言是。
A.英语
B.高级语言
C.汇编语言
D.机器语言
机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言,指令是用0和1组成的一串代码,它们有一定的位数,并分成若干段,各段的编码表示不同的含义,例如某台计算机字长为16位,即由16个二进制数组成
一条指令或其他信息。
16个0和1可组成各种排列组合,通过电路变成电信号,让计算机执行各种不同的操作。
21.世界上第一台计算机被命名为,是年问世的。
A.TRADIC1946
B.TRADIC1954
C.ENIAC1946
D.ENIAC1954
世界第一台计算机命名为ENIAC,于1946年问世。
TRADIC是第一台使用晶体管线路的计算机,于1954
年问世。
22.当前设计高性能计算机的重要技术途径是。
A.提高CPU主频
B.扩大内存容量
C.采用非冯·
诺依曼的结构
D.采用并行处理技术
随着计算机技术的发展,现代计算机均具有不同程度的并行性。
采用并行处理技术的计算机主要包括以下两种类型:
能同时执行多条指令或同时处理多个数据项的单中央处理器计算机。
多处理机系统(也就是现在常听到的“多核处理器”)。
23.下列描述中,正确的是。
A.控制器能够理解、解释并执行所有指令及存储结果
B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及运算逻辑5个单元
C.所有数据运算都在CPU的控制器中完成
D.以上答案都是正确的
计算机由运算逻辑单元、存储器、控制器、输入设备和输出设备5大部件组成。
运算逻辑单元用来完成算术运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在其中。
存储器用来存放数据和程序。
控制器用
来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果。
A错误,控制器没有存储能力。
B正确。
C
错误,应该是运算逻辑单元而不是控制器。
24.下列系统性能的主要参数中,与科学计算最相关的是。
A.MIPS
B.主存容量
C.MFLOPS
D.主时钟频率
MIPS是每秒处理的百万级的机器语言指令数,是衡量CPU速度的一个指标。
主时钟频率和主存容量越大,系统的性能越高,但都不是标志性的参数。
MFLOPS是每秒百万个浮点操作,该参数用来描述计算机的浮
点运算性能,而用于科学计算的计算机主要就是看重浮点运算的性能。
综上所述,本题选C。
25.下列关于配备32位微处理器的计算机说法中,正确的是。
Ⅰ.该机器的通用寄存器一般为32位Ⅱ.该机器的地址总线宽度为32位Ⅲ.该机器能支持64位操作系统
Ⅳ.一般来说,64位微处理器的性能比32位微处理器的高
C.Ⅰ、Ⅳ
D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
微处理器的位数是指该CPU一次能够处理的数据长度,称为机器字长。
通常机器字长等于通用寄存器的长
度。
故Ⅰ正确。
地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间,简单地说就是CPU到底能够使用多大
容量的内存。
而CPU位数与地址字长无关,更不用说地址总线宽度了。
故Ⅱ错误。
Ⅲ错误,64位操作系
统(通常向下兼容)需要64位CPU的支持,64位操作系统不仅是寻址范围增加到264,同时要求机器字长
64位。
Ⅳ正确,一般来说,计算机的字长越长,其性能越高。
26.以下给出了改善计算机性能的4种措施:
Ⅰ.用更快的处理器来替换原来的慢处理器Ⅱ.增加同类处理器个数,使得不同的处理器同时执行不同的程序Ⅲ.优化编译生成的代码使得程序执行的总时钟周期数减少Ⅳ.减少指令执行过程中访问外存的时间对于某个特定的程序,以上措施中,肯定能够缩短其执行时间的措施是。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
D.全部
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都肯定能够缩短执行时间。
Ⅳ不对,因为不是所有程序都要访问外存,如果把“外存”改成“内存”就对了。
27.某工作站采用时钟频率f为15MHz、处理速率为10MIPS的处理器来执行一个已知混合程序。
假定该混合型程序平均每条指令需要1次访存,且每次存储器存取为1周期延迟,试问此计算机的有效CPI是
A.2.5
B.2
C.1.5
D.1
CPI指执行一条指令所需的时钟周期。
[*]CPI=15MHz/(10×
105)=1.5。
这里的存储器延迟为干扰条件,与CPI的计算无关。
28.下列有关计算机运算速度衡量指标的描述中,正确的是。
A.MIPS大的机器一定比MIPS小的机器快
B.主频最高的计算机,其运算速度也就最快
C.执行不同的程序,测得的同一台计算机的CPI可能不同
D.CPU执行程序的时间就是观测到的用户程序的执行时间
计算机运行完一条指令所花的时间(将其作为速度的衡量,越短则速度越快)为时钟周期×
CPI=CPI/主频。
单纯的考虑CPI和主频,都是不能确定系统速度大小的,故A、B错误。
在一个用户程序执行过程中,可
能会插入运行其他程序,所以观测到用户程序的执行时间要大于其真正的CPU执行时间,故D错误。
在不
同的程序中,各类指令所占的比例是有可能不同的,因此测得的CPI有可能不同,故C正确。
29.主机中能对指令进行译码的器件是。
A.算术逻辑单元
B.控制器
C.运算器
D.存储器
算术逻辑单元(ALU)执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作及逻辑操作,也可以执行地址的运算和转换。
控制器主要负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。
存储器主要用来存储数据。
故本题选B。
30.编译程序、解释程序和汇编程序的共同点是。
A.都是将高级语言程序转换为机器语言目标代码
B.都是将汇编语言写的程序转换为机器语言目标代码
C.最终都能生成机器语言目标代码
D.都不对
D.√编译程序也称为编译器,用来将高级语言源程序翻译成汇编语言或机器语言目标代码,故B错误。
解释
程序将源程序的一条语句翻译成对应的机器语言目标代码并立即执行,然后翻译下一条源程序语句并执行,
直到所有源程序中的语句全部被翻译并执行完。
因此,解释程序并不输出目标程序,而是直接输出源程序的执行结果,故C错误。
汇编程序也是一种语言翻译程序,它把汇编语言写的源程序翻译为机器语言目标程序,故A错误。
汇编程序和汇编语言是两个不同的概念,不可混为一谈。
综上所述,本题选D。
31.下列有关对摩尔定律的描述中,错误的是。
A.集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一番
B.微处理器的性能每隔18个月提高一倍,或价格下降一半
C.用一个美元所能买到的电脑性能,每隔18个月翻两番
D.集成电路技术一直会遵循摩尔定律发展下去
不需要复杂的逻辑推理就可以知道:
芯片上元器件的几何尺寸不可能无限制地缩小下去,这就意味着,终有一天,芯片单位面积上可集成的元器件数量会达到极限,故只有D是错误的。
32.计算机系统采用层次化结构,从最上面的应用层到最下面的硬件层,其层次构成为。
A.高级语言虚拟机、操作系统虚拟机、汇编语言虚拟机、机器语言机器
B.高级语言虚拟机、汇编语言虚拟机、机器语言机器、操作系统虚拟机
C.高级语言虚拟机、汇编语言虚拟机、操作系统虚拟机、机器语言机器
D.操作系统虚拟机、高级语言虚拟机、汇编语言虚拟机、机器语言机器
计算机系统层次结构如下图所示,故本题选C。
[*]计算机系统层次结构计算机系统是一个由硬件和软件组成的多级层次结构,它通常包括硬连逻辑、微程序级、机器语言级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级和应用程序级。
每一级都能进行程序设计。
33.关于CPU主频、CPI、MIPS、MFLOP,S说法正确的是。
A.CPU主频是指CPU系统执行指令的频率,CPI是执行一条指令平均使用的频率
B.CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟的个数,MIPS描述一条CPU指令平均使用CPU时钟数
C.MIPS是描述CPU执行指令的频率,MFLOPS是计算机系统的浮点数指令
D.CPU主频指CPU使用的时钟脉冲频率,CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟数
MIPS(MillionInstructionPerSecond)即每秒执行百万条指令数,如每秒能执行300万条指令,则记为
3MIPS。
CPI(CyclePerInstruction)即执行一条指令所需的时钟周期(时钟频率的倒数)数。
FLOPS(FloatingPointOperationPerSecond)即每秒浮点运算次数。
MFLOPS(MillionFloating-pointOperationsperSecond)即每秒百万个浮点操作,是衡量计算机系统的主要技术指标之一。
34.若某典型基准测试程序在机器A上运行时需要20s,而在机器B上运行需要25s,那么,下列给出的结论正确的是。
A.所有程序在机器A上都比在机器B上运行速度快
B.机器B的平均CPI是机器A的1.25倍
C.机器A的平均CPI是机器B的1.25倍
D.以上结论都不对
A肯定错误,不一定所有程序的运行情况都跟该基准程序一样,故A说得过于绝对。
由于是同一个基准测试程序,故指令数一样,又CPI表示的是执行一条指令所需要的平均时钟周期个数,本题并没有给出机器A和机器B的时钟周期大小,故没法进行CPI的比较。
故本题选D。
35.在下列计算机的存储部件中,CPU不能直接访问的是。
A.主存储器
B.辅助存储器
C.寄存器
D.Cache
计算机不能直接访问辅助存储器,辅助存储器中的内容只有先调入主存储器(内存)才能被CPU直接访问。
36.PentiumⅡ450处理器的CPI为0.5,其运算速度为。
(注:
PentiumⅡ后的数字450表示其主频为450MHz)
A.225MIPS
B.450MIPS
C.900MIPS
D.条件不足,无法计算
运算速度指标的含义是每秒能执行多少指令,以MIPS为单位。
根据题意,该处理器的主频=450MHz,CPI=0.5所以MIPS=主频/CPI=450MHz/0.5=900MIPS,即该处理器的速度为每秒执行900×
106条指令。
37.CPU主频为1.2GHz的计算机与CPU主频为1.0GHz的计算机相比,。
A.前者运算能力强
B.后者运算能力强
C.两者运算能力一样强
D.两者运算能力强弱无法判断
CPU主频表示在CPU内数字脉冲信号振荡的次数,是衡量CPU运算速度的重要参数。
很多人认为主频决定
着CPU的运行速度,这不仅是片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。
至今没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议。
有人曾经拿过一块1GHz的全美达来做比较,它的运行效率相当于2GHz的Intel处理器,所以不能直接根据主频来比较运算能力。
38.设有微机A和微机B片内逻辑电路完全相同,微机A的主频为1GHz,微机A的平均指令执行速度为20MIPS,微机B的主频为0.8GHz,则微机B的平均指令执行速度为。
A.4MIPS
B.8MIPS
C.16MIPS
D.20MIPS
计算机的主频是其时钟周期的倒数,故微机A的时钟周期为1÷
(109s-1)=10-9s=1ns。
20MIPS意味着1s平
均可以执行20×
106条指令,故平均指令周期为1s÷
(20×
106)=50ns。
又微机A的时钟周期为1ns,故CPI为50,即每条指令执行需要50个时钟周期。
已知微机A和B片内逻辑电路完全相同,所以微机B的CPI也为50。
微机B的主频为0.8GHz,故微机B的时钟周期为1÷
0.8GHz=1.25ns,则微机B的指令周期为1.25ns×
50=62.5ns。
所以微机B的平均指令执行速度为1s÷
62.5ns=16MIPS。
注:
以上是中规中矩的解法,其实本题只要把握CPI、主频、MIPS三者之间的关系就可以直接得到答案了。
[*]
即在CPI固定的情况下,主频和MIPS成正比。
本题已知微机A和微
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