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南开大学2024年9月《计算机原理》作业考核试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.计算机中采用二进制，是因为（）。

A.可降低硬件成本

B.两个状态的系统具有稳定性

C.二进制的运算法则简单

D.以上都是

2.下列数中最小的数为（）。

A.(101001)?

B.(52)?

C.(2B)??

D.(44)??

3.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

4.下列有关CPU中PC的叙述中，错误的是（）。

A.PC中总是存放指令地址

B.PC的值由CPU在执行指令过程中自动修改

C.转移指令时，PC的值总是修改为转移目标地址

D.PC的位数一般和存储器地址寄存器（MAR）的位数相同

5.某计算机的主存采用字节编址，主存地址空间大小为64MB，现用4M×8位的RAM芯片组成该主存，则需要的芯片数量是（）。

A.16片

B.8片

C.4片

D.2片

6.某计算机字长为32位，其存储容量为16MB，若按双字编址，它的寻址范围是（）。

A.0～2M1

B.0～4M1

C.0～8M1

D.0～16M1

7.下列关于Cache的说法中，错误的是（）。

A.Cache是一种高速缓冲存储器

B.Cache的命中率主要取决于Cache的容量和映射方式

C.Cache的作用是为了解决CPU和主存之间速度不匹配的问题

D.Cache和主存统一编址，Cache的地址空间是主存地址空间的一部分

8.在CPU的寄存器中，（）对用户是完全透明的。

A.程序计数器

B.指令寄存器

C.状态寄存器

D.通用寄存器

9.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.90ns

B.80ns

C.70ns

D.60ns

10.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（）。

A.每一条机器指令由一条微指令来执行

B.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行

C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

D.一条微指令由若干条机器指令组成

二、多项选择题（每题3分，共15分）

1.下列属于计算机硬件系统组成部分的有（）。

A.运算器

B.控制器

C.存储器

D.输入设备和输出设备

2.下列关于原码、反码和补码的说法中，正确的有（）。

A.正数的原码、反码和补码相同

B.负数的原码、反码和补码不同

C.补码的表示范围比原码和反码大

D.原码和反码都有两种零的表示形式，而补码只有一种零的表示形式

3.主存储器的性能指标主要有（）。

A.存储容量

B.存取时间

C.存储周期

D.存储器带宽

4.下列关于中断的说法中，正确的有（）。

A.中断是指CPU在执行程序过程中，遇到急需处理的事件时，暂停当前正在执行的程序，转去执行相应的事件处理程序，处理完毕后，再返回原来被中断的程序继续执行

B.中断可以提高CPU的利用率

C.中断可以实现多道程序的并发执行

D.中断分为内中断和外中断

5.下列关于指令系统的说法中，正确的有（）。

A.指令系统是计算机硬件和软件之间的接口

B.指令系统的性能直接影响计算机的性能

C.不同类型的计算机，其指令系统可能不同

D.指令系统中的指令可分为数据传送类、算术逻辑运算类、程序控制类等

三、判断题（每题1分，共10分）

1.计算机中的所有信息都是以二进制形式存储和处理的。（）

2.浮点数的表示范围和精度取决于阶码和尾数的位数。（）

3.计算机的主存容量越大，其性能就越好。（）

4.Cache的命中率越高，计算机的性能就越好。（）

5.指令周期是指CPU从主存中取出一条指令并执行该指令所需的时间。（）

6.微程序控制器比硬布线控制器的速度快。（）

7.中断响应过程中，CPU会自动保存当前程序的断点和现场。（）

8.流水线技术可以提高CPU的执行效率，但不能缩短单条指令的执行时间。（）

9.输入输出设备通过接口与主机相连。（）

10.计算机的指令系统是固定不变的，不会随着计算机的发展而改变。（）

四、简答题（每题10分，共30分）

1.简述计算机的基本组成及各部分的主要功能。

2.什么是虚拟存储器？它有什么作用？

3.简述CPU的主要功能和基本组成。

五、