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2025年计算机组成原理试题及答案(考试资料)

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.某16位定点补码整数表示中，最高位为符号位，数值位15位。若两个数X=1011010011010110，Y=0101101100101001相加，其结果是否溢出？

A.无溢出B.正溢出C.负溢出D.无法判断

2.某浮点数字长32位，阶码8位（含1位符号位，移码表示），尾数24位（含1位符号位，补码表示）。若阶码基数为2，规格化尾数要求最高数值位为1，则该浮点数能表示的最小绝对值正数为？

A.2^(-127)×2^(-23)B.2^(-128)×2^(-23)C.2^(-127)×2^(-22)D.2^(-128)×2^(-22)

3.某指令系统采用扩展操作码设计，指令字长16位，地址码字段6位。若设计3条三地址指令、15条二地址指令，则单地址指令最多可设计多少条？

A.64B.128C.256D.512

4.某CPU的时钟周期为1ns，一个指令周期包含4个机器周期，每个机器周期包含2个时钟周期。若某程序包含10^6条指令，其中50%的指令需要4个机器周期，30%需要5个机器周期，20%需要6个机器周期，则该程序的执行时间为？

A.4.6msB.5.2msC.5.8msD.6.4ms

5.某Cache采用4路组相联映射，主存容量1MB，块大小16B，Cache容量64KB。主存地址中组号字段的位数为？

A.6B.7C.8D.9

6.某总线采用同步通信方式，总线时钟频率为100MHz，总线宽度32位，每个总线周期传输1次数据。若总线传输的地址和数据复用，地址传输占1个时钟周期，数据传输占1个时钟周期，则总线带宽为？

A.50MB/sB.100MB/sC.200MB/sD.400MB/s

7.某计算机的主存地址空间为4GB，采用虚拟存储器管理，页大小4KB。若页表项包含有效位、修改位、访问位和物理页号，共需10位，则页表的总容量为？

A.1MBB.2MBC.4MBD.8MB

8.某运算器采用双符号位判断溢出，当进行补码减法运算X-Y时，若最高符号位为0，次高符号位为1，则溢出类型为？

A.正溢出B.负溢出C.无溢出D.无法判断

9.某微程序控制器中，控制存储器的容量为2^12×36位，微指令采用水平型设计，其中操作控制字段24位，顺序控制字段12位。若微程序中存在50%的条件转移，且转移地址由微指令的顺序控制字段直接给出，则控制存储器的地址位数至少为？

A.10B.12C.14D.16

10.某I/O接口采用查询方式与CPU通信，设备准备好信号的有效时间为50μs，CPU查询周期为10μs。若CPU执行查询指令需20个时钟周期，时钟频率为200MHz，则查询过程中CPU的时间利用率为？

A.25%B.30%C.35%D.40%

二、填空题（每空1分，共15分）

1.8位无符号整数能表示的数值范围是__________，8位补码整数能表示的数值范围是__________。

2.某指令的操作数采用基址寻址，基址寄存器内容为2000H，形式地址为0500H，地址偏移量为+100H（补码表示），则有效地址为__________。

3.CPU的基本组成包括__________、__________和__________三大部分。

4.动态随机存储器（DRAM）需要定期__________，而静态随机存储器（SRAM）依靠__________存储信息。

5.总线仲裁的方式包括__________和__________，其中__________方式的响应速度更快。

6.中断处理过程通常包括__________、__________、__________和中断返回四个阶段。

7.指令流水线中的结构冒险是指__________，解决方法是__________。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述补码加减运算中“模4补码”（双符号位）判断溢出的原理，并举例说明。

2.说明为什么现代计算机通常采用“CPU-高速缓存-主存-外存”的多层次存储结构，并分析各层的作用。

3.比较RISC（精简指令系统计算机）与CISC（复杂指令系统计算机）的主要差异，列举RISC的三个典型特征。

4.什么是总线的传输周期？以同步总线为例，说明一个完整的读操作传输周期包含哪些阶段。

5.简述DMA（直接存储器