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1、计算机学科专业基础综合组成原理1计算机学科专业基础综合组成原理 -1（ 总分： 100.00 ，做题时间： 90 分钟 ）一、 单项选择题 （ 总题数： 50，分数： 100.00）1.冯诺依曼机工作方式的基本特点是 。（分数： 2.00 ）A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作D.存储器按内部选择地址解析：2.计算机系统中的存储器系统是指 ，没有外部存储器的计算机监控程序可以存放在中。（分数： 2.00 ）A.RAM，CPUB.ROM，RAMC.主存储器， RAM和 ROMD.主存储器和外存储器， ROM 解析：3.计算机系统的层次结构通常可划分为电路逻辑层、微体系结

2、构层、指令系统层、操作系统层、汇编语言 层、高级语言层等 6 层结构。层次之间的依存关系是 。（分数： 2.00 ）A.上下层都无关B.上一层实现对下一层的功能扩展，而下一层与上一层无关C.上一层实现对下一层的功能扩展，下一层是实现上一层的基础 D.上一层与下一层无关，而下一层是实现上一层的基础解析：4.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程， 但从系统结构来看， 至今为止绝大多数计算机仍是 式计算机。（分数： 2.00 ）A.实时处理B.智能化C.并行D.冯诺依曼 解析：5.下列选项中不是冯诺依曼型计算机的最根本特征的是 。（分数： 2.00 ）A.以运算器为中心B.指令并行执行 C.存储

3、器按地址访问D.数据以二进制编码，并采用二进制运算解析：6.带有处理器的设备一般称为 设备。（分数： 2.00 ）A.智能化 B.交互式C.远程通信D.过程控制解析：7.计算机的外围设备是指 。（分数： 2.00 ）A.输入/ 输出设备B.外存储器C.远程通信设备D.除了 CPU和内存以外的其他设备 解析：8.完整的计算机系统应包括 。（分数： 2.00 ）A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统 解析：9.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是 。（分数： 2.00 ）A.节约元件B.运算速度快C.由物理器件的性能决定 D.信

4、息处理方便解析：10.20 世纪 6070 年代，在美国的 州，出现了一个地名叫硅谷， 该地主要工业是 ，它也是 的发源地。（分数： 2.00 ）A.马萨诸塞，硅矿产地，通用计算机B.加利福尼亚，微电子工业，通用计算机C.加利福尼亚，硅生产基地，小型计算机和微处理机D.加利福尼亚，微电子工业，微处理机 解析：11.对计算机的产生有重要影响的是 。（分数： 2.00 ）A.牛顿、维纳、图灵B.莱布尼茨、布尔、图灵 C.巴贝奇、维纳、麦克斯韦D.莱布尼茨、布尔、克柴解析：12.我国在 年研制成功第一台数字电子计算机，第一台晶体管数字计算机于 年完成。（分数： 2.00 ）A.1946 ，1958B

5、.1950 ，1968C.1958 ，1961D.1959 ，1965 解析：13.运算器的主要功能是进行 。（分数： 2.00 ）A.逻辑运算B.算术运算C.逻辑运算与算术运算 D.初等函数的运算解析：14.下列关于“兼容”的叙述中正确的是 。（分数： 2.00 ）A.指计算机软件与硬件之间的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间存在B.指计算机软件或硬件的通用性，即它们在任何计算机间可以通用C.指计算机软件或硬件的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间通用 D.指软件在不同系列计算机中可以通用，而硬件不能通用解析：15.关于 CPU主频、 CPI、MIPS、 MFLOPS说法正确的是

6、。（分数： 2.00 ）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系统使用的时钟脉冲频率， CPI 指平均每条指令执行所需 CPU时钟的个数解析：16.原码加减交替除法又称为不恢复余数法，因此 。（分数： 2.00 ）A.不存在恢复余数的操作B.当某一步运算不够减时，做恢复余数的操作C.仅当最后一步余数为负时，做恢复余数的操作 D.当某一步余数为负时，做恢复余数的

7、操作解析： 解析 在用原码加、减交替法运算时，商的符号位是由除数和被除数的符号位异或来决定的，商的 数值是由除数和被除数的绝对值通过加、减交替运算得到的。由于除数和被除数取的都是绝对值，那么最 终的余数应是正数。 如果最后一步余数为负， 则应将该余数加上除数， 将余数恢复为正数， 称为恢复余数。17.已知一个 8 位寄存器的数值为 11001010，将该寄存器小循环左移一位后，结果为 。（分数： 2.00 ）A.01100101B.10010100C.10010101 D.01100100解析： 解析 小循环左移，每次左移一位，最高位进入最低位和标志寄存器 C位。18.如果 X 为负数，由 X

8、 补 求-X 补 是将 ?（分数： 2.00 ）A.补各值保持不变B.补符号位变反，其他各位不变C.补除符号位外，各位变反，末位加 1D.补连同符号位一起各位变反，末位加 1 解析： 解析 不论 X是正数还是负数，由 X 补 求-X 补 的方法是对 X 补 求补，即连同符号位一起按 位取反，末位加 1。19.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为 。（分数： 2.00 ）A.00B.01 C.10D.11解析： 解析 采用双符号位时，第一符号位表示最终结果的符号，第二符号位表示运算结果是否溢出。当 第二位和第一位符号相同，则未溢出；不同，则溢出。若发生正溢出，则双符号位为 01，若发生

9、负溢出， 则双符号位为 10。20.加法器中每一位的进位生成信号 g 为 。（分数： 2.00 ）A.xi yiB.xiyi C.xiyiciD.xi+yi+ci 解析： 解析 在设计多位的加法器时，为了加快运算速度而采用了快速进位电路，即加法器的每一位都生 成两个信号即进位生成信号 g 和进位传播信号 p，其中 g 和 p 定义为： g i =x i y i ， p=x i y i 。21.长度相同但格式不同的两种浮点数， 假设前者阶码长、 尾数短，后者阶码短、 尾数长，其他规定均相同， 则 。（分数： 2.00 ）A.两者可表示的数的范围和精度相同B.前者可表示的数的范围大但精度低 C.后

10、者可表示的数的范围大且精度高D.前者可表示的数的范围大且精度高 解析：22.下列说法中正确的是 。（分数： 2.00 ）A.采用变形补码进行加 / 减法运算可以避免溢出B.只有定点数运算才可能溢出，浮点数运算不会产生溢出C.定点数和浮点数运算都有可能产生溢出 D.两个正数相加时一定产生溢出 解析：23.按其数据流的传递过程和控制节拍来看，阵列乘法器可认为是 。（分数： 2.00 ）A.全串行运算的乘法器B.全并行运算的乘法器 C.串- 并行运算的乘法器D.并- 串行运算的乘法器 解析：24.关于模 4 补码，下面叙述正确的是 。（分数： 2.00 ）A.模4 补码与模 2补码不同，它更容易检查

11、乘除运算中的溢出问题B.每个模 4 补码存储时，只要存 1 个符号位 C.存储每个模 4 补码时，需要存 2 个符号位D.模4 补码，在算术与逻辑部件中为 1 个符号位 解析：解析 模 4补码具有模 2补码的全部优点而且容易检查加减运算中的溢出问题。有必要指出，存储 每个模 4 的补码时，只要存一个符号位， 因为任何一个正确的数值， 其模 4 补码的两个符号位总是相同的。 只在把两个模 4 补码的数送往算术与逻辑部件完成加减计算时，才把每个数的符号位的值同时送到算术与 逻辑部件的两位符号位，即只在算术与逻辑部件中采用双符号位。25.下列各种数制的数中最小的数是 。（分数： 2.00 ）A.（1

12、01001）2B.（101001）BCD C.（52）8D.（233）H 解析：26.将十进制数 15/2 表示成二进制浮点规格化数 （阶符 l 位，阶码 2位，数符 1 位，尾数 4位）是 （分数： 2.00 ）A.01101111 B.01101110C.01111111D.11111111解析：27.十进制数 5 的单精度浮点数 IEEE754 代码为 。（分数： 2.00 ）A.01000000101000000000000000000000 B.10000000101000000000000000000000C.01100000101000000000000000000000D.11

13、0000*00000000000000000解析：28.能发现两位错误并能纠正一位错误的编码是 。（分数： 2.00 ）A.CRC码B.海明码 C.偶校验码D.奇校验码解析：29.两个补码数相加，只有在最高位相同时才会有可能产生溢出，在最高位不同时 （分数： 2.00 ）A.有可能产生溢出B.会产生溢出C.一定不会产生溢出 D.不一定会产生溢出解析：30.针对 8 位二进制数，下列说法中正确的是 。（分数： 2.00 ）A.-127 的补码为 10000000B.-127 的反码等于 0 的移码 C.+1 的移码等于 -127 的反码D.0 的补码等于 -1 的移码解析：31.关于定点、浮点表

14、示法在表示范围与精度两个方面，下面叙述正确的是 （分数： 2.00 ）A.假设定点数与浮点数的字长相同，浮点表示法所能表示的数值范围与定点数相同B.假设定点数与浮点数的字长不同，浮点表示法所能表示的数值范围一定大于定点数C.对字长相同的定点数和浮点数来说，浮点数虽然扩大了数的表示范围，但精度降低D.对字长相同的定点数和浮点数来说，浮点数虽然精度升高，但表示范围减小 解析：32.计算机中常采用下列几种编码表示数据，其中，0 编码相同的是 。原码 反码 补码 移码（分数： 2.00 ）A.和B.和C.和 D.和解析： 解析 假设字长为 8 位，+0 原 =00000000 ，-0 原 =10000

15、000 ；+0 反 =00000000 ，-0 反 =11111111 ；+0 补 =00000000 ，-0 补 =00000000 ；+0 移 =10000000 ，-0 移 =10000000 ；对于真值 0，原码和反码各有两种不同的表示形式，而补码和移码只有唯一的一种表示形式。正因为补码 和移码 0 的表示形式唯一，才使得补码和移码比原码和反码能够表示的负数个数多一个。33.如果 X 为负数，则已知 X 补 ，求-X 补 的方法是 。（分数： 2.00 ）A.补各值保持不变B.补符号位变反，其他各位不变C.补除符号位外，各位变反，末位加 1D.补连同符号位一起各位变反，末位加 1 解析

16、： 解析 -X 补 被称为 X 补 的机器负数，由 X 补 求-X 补 的过程称为对 X 补 变补（求补），这 是做减法运算时必须要完成的操作。不管 X 的真值为正或为负，已知 X 补 求-X 补 的方法是： X 补 连 同符号位一起各位变反，末位加 1。X 补 表示的真值如果是正数，则变补后 -X 补 所表示的真值变为负数；反过来， x 补 表示的真值如果是负数，则 -X 补 所表示的真值变为正数。此题容易错选选项 C。如果除符号位外，各位变反，末位加 1，得到的是 X 原 ，而不是 -X 补 ，且只有 X 为负数时成立。34.在补码加法运算时，产生溢出的情况是 。两个操作数的符号位相同，运

17、算时采用单符号位，结果的符号位与操作数相同 两个操作数的符号位相同，运算时采用单符号位，结果的符号位与操作数不同 运算时采用单符号位，结果的符号位和最高数位不同时产生进位 运算时采用单符号位，结果的符号位和最高数位同时产生进位 运算时采用双符号位，运算结果的两个符号位相同 运算时采用双符号位，运算结果的两个符号位不同分数：2.00）A.，B.，C.，D.，解析： 解析 常用的溢出判断方法主要有三种：采用一个符号位、采用进位位和变形补码。 采用一个符号位的溢出条件为：结果的符号位与操作数符号位不同。 采用进位位的溢出条件为：结果的符号位和最高数位不同时产生进位。 采用双符号位 （变形补码 ） 的

18、溢出条件为：运算结果的两个符号位不同。35.如果一个高速缓冲系统中， 主存的容量为 12MB，Cache 的容量为 400KB，则该存储系统的总容量为 （分数： 2.00 ）A.12MB+400KBB.12MB C.400KBD.12MB-400KB解析： 解析 多级结构的存储系统不是各层次孤立工作的，三级结构的存储系统是围绕主存储器来组织， 统一管理和调度的存储器系统，它们既是一个整体，又要遵循系统运行的原理，其中包括包含性原则。由 于 Cache 中存放的是主存中某一部分信息的复制品，所以不能认为总容量为 2 个层次容量的简单相加。36.当访问 Cache 系统失效时，通常不仅主存向 CP

19、U传送信息，同时还需要将信息写入 Cache，在此过程中 传送和写入信息的数据宽度各为 。（分数： 2.00 ）A.块、页B.字、字C.字、块 D.块、块解析： 解析 一个块通常由若干个字组成，这样下次访问才有可能在 Cache中进行。37.主存储器速度的表示中， T A （ 存取时间）与T C （ 存取周期）的关系正确的表述是 。（分数： 2.00 ）A.TA TCB.TA TC C.TA=TCD.不确定解析： 解析 （1） 答案 D当然大家不会选， 正确的答案应该是 B，但如果对它们的定义不清楚， 就会误选 D。 （2） 主存储器速度有 3 个相关的表示，它们有着一定的关联。1存取时间 （

20、T A ） 从存储器读出或写入一次信息所需要的平均时间。2存取周期 （T C ） 连续两次访问存储器之间所必需的最短时间间隔。3数据传输率： 单位时间可存取信息的总量 （数据传输率、传输带宽、数据吞吐率 ），带宽的单位通常为 b/s 。（3） 对 T C 一般有： T C =T A +T r ，T r 为复原时间：对 SRAM指存取信息的稳定时间，对 DRAM指刷新的又 一次存取时间。38.若存储周均为 250ns，每次读出 16 位，则陔存储器的数据传送率为 。（分数： 2.00 ）A.4106BpsB.4MBpsC.8106Bps D.解析： 解析 计算带宽的频度相对较高， 倒数 2501

21、0 -9 s；每个存储周期可读出 6 Bps 。39. 某一 SRAM芯片，其容量为 102488MBps 也可能在其他题目中出现。计算时，将存储周期 250ns 换算为其 16位，为两个字节， 则数据传送率为： 2B/（250 10 -9 s），即 810位，除电源和接地端外，该芯片引脚的最小数目为 。（分数： 2.00 ）A.21 B.22C.25D.3解析： 解析 芯片容量为 10248位： 1024 说明芯片容量为 1024B，故地址线为 10位才能译码出 1024B 单元； 8位说明数据项是 8位，再加上片选端和读 /写控制线 （读控制为 RD或OE选一） ，故引脚最小数目为 10+

22、8+1+1+1=21，选 A；如果是 DRAM，因为采用地址复用，则地址线可以减少一半。40.在 Cache 存储器系统中，当程序正在执行时，由 完成地址变换。（分数： 2.00 ）A.程序员B.硬件 C.硬件和软件D.操作系统 解析：41.在下列 Cache 替换算法中，比较好的一种是 。（分数： 2.00 ）A.随机法B.先进先出法C.后进先出法D.近期最少使用法 解析：解析 在 Cache替换算法中，随机法是随机地确定替换的存储单元，先进先出法是替换最早调入的 存储单元，它们都没有根据程序访存局部性原理，命中率较低；近期最少使用法比较正确地利用了程序访 存局部性原理，替换出近期用得最少的

23、存储块，命中率较高，是一种比较好的替换算法。而后进先出法不 属于 Cache 所使用的替换算法，此法在堆栈结构中使用。42.采用页式内存管理某虚拟存储器， 使用 LRU页面替换算法， 假定内存容量为 4 个页面，且开始时是空的， 考虑下面的页面访问地址流 （每次访问在一个时间单位中完成 ） ，1，8，1，7，8，2，7，2，1，8，3，8，2， 1， 3，1，7， 1，3，7，则页面命中次数是 。（分数： 2.00 ）A.24B.14 C.16D.6解析： 解析 可画一张表，并检查等效情况，很容易得知为 14。43.一般存储系统由三级组成 （ 不计 CPU内的寄存器级 ） ，关于各级存储器的作

24、用速度及容量， 下面叙述中正 确的是 。（分数： 2.00 ）A.主存存放正在 CPU中运行的程序，速度较快，容量较大B.Cache 存放当前访问频繁的数据，特点是速度最快，容量较小C.外存存放需联机保存但暂不执行的程序和数据，容量很大而速度很慢 D.外存存放需联机保存但暂不执行的程序和数据，容量很大且速度很快解析： 解析 主存存放正在 CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大； Cache 存放当前访问频繁的内容，是主存部分内容的复制品，特点是速度最快、容量较小；外存存放需联机保存但暂不执行的程序和数 据，容量很大而速度很慢。44.关于静态存储器、动态存储器，下面叙述中正确的是 。（分数：

25、 2.00 ）A.通常静态存储器依靠电容上暂存电荷来存储信息，电容上有电荷为 1，无电荷为 0B.动态存储器依靠双稳态电路的两个稳定状态来分别存储 0和 1C.静态存储器速度较慢，但集成度稍高，动态存储器速度稍快，但集成度低D.静态存储器速度较快，但集成度较低，动态存储器速度稍慢，但集成度高 解析： 解析 静态存储器依靠双稳态电路的两个稳定状态来分别存储 0 和1。动态存储器依靠电容上暂存电荷来存储信息， 电容上有电荷为 1，无电荷为 0。前者速度较快， 不需动态刷新， 但集成度稍低， 功耗大， 单位价格高；后者集成度高，功耗小，单位价格较低，需刷新，故速度慢。45.关于 Cache 的 3

26、种基本映像方式，下面叙述中正确的是 。（分数： 2.00 ）A.Cache 的地址映像有全相联、页相联、多路组相联等 3 种基本映像方式B.全相联映像方式，主存单元与 Cache 单元随意对应，线路过于复杂，成本太高 C.多路组相联映像，是全相联映像和页相联映像的一种折中方案，有利于提高命中率D.多路组相联映像，是全相联映像和页相联映像的一种折中方案，有利于提高失效率解析： 解析 Cache 存储器通常使用 3种地址映像方式，它们是全相联映像、直接映像、多路组相联映像 方式。（1） 全相联映像方式，主存单元与 Cache 单元随意对应，有最大的使用灵活性，但地址标志字段位数多，比 较地址时可能

27、要与所有单元比较，线路过于复杂，成本太高，只用于 Cache 容量很小的情况。（2） 直接映像方式， 一个主存单元只与一个 Cache单元硬性对应， 有点死板， 影响 Cache 容量的有效使用效 率，即影响命中率。但地址比较线路最简单，比较常用。（3） 多路组相联映像方式，一个主存单元可以与多个 （2ache 单元有限度的随意对应，是全相联映像和直接 映像的一种折中方案，有利于提高命中率，地址比较线路也不太复杂，是比较好的一种选择。46.某存储器容量为 32K16 位，则 。（分数： 2.00 ）A.地址线为 16 根，数据线为 32根B.地址线为 32 根，数据线为 16根C.地址线为 1

28、5 根，数据线为 16 根 D.地址线为 15 根，数据线为 32 根 解析：47.为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是 。（分数： 2.00 ）A.不应含有过多的 I/O 操作B.大小不应超过实际的内存容量C.应具有较好的局部性 D.顺序执行的指令不应过多解析：48.在 Cache 中，常用的替换策略有：随机法 RAND、先进先出法 FIFO、近期最少使用法 LRU，其中与局部 性原理相关的是 。（分数： 2.00 ）A.随机法 RANDB.近期最少使用法 LRU C.先进先出法 FIFOD.以上都不是解析：49.虚拟存储器管理方式常用的有段式、 页式和段页式， 对它们在与主存交换信息时的单位的表述中正确的 是 。（分数： 2.00 ）A.段式采用“页”B.页式采用“块”C.段页式采用“段”和“页”D.页式和段页式采用“页” 解析：50.在 Cache 中，常用的更新策略有：写直达法、写回法和按写分配法、不按写分配法，以下表述中正确的 是 。（分数： 2.00 ）A.读操作时，写直达法和写回法在命中时运用B.写操作时，写回法和按写分配法在命中时运用C.读操作时，写直达法和按写分配法在失效时运用D.写操作时，按写分配法和不按写分配法在失效时运用 解析：