文章目錄

• 一：基本概念的考察
• • （1）選擇
  • （2）大題
• 二：計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)
• • （1）選擇
  • （2）大題

一：基本概念的考察

（1）選擇

• 題型：選擇、填空居多
• 知識(shí)點(diǎn)：計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)；計(jì)算機(jī)硬件組成；計(jì)算機(jī)層次結(jié)構(gòu)

此部分概念較為繁瑣，不便按節(jié)展開(kāi)，所以直接把題目給出吧

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• 答案：【C】

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• 答案：【B】

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• 答案：【C】

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• 答案：【D】

解釋程序：邊翻譯邊執(zhí)行
編譯：高級(jí)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為匯編語(yǔ)言的過(guò)程
匯編：匯編語(yǔ)言翻譯為機(jī)器語(yǔ)言的過(guò)程

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• 答案：【C】

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• 答案：【D】

注意【A】不要誤選，它只是硬件的部分組成

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★★★

• 答案：【A】

馮諾依曼機(jī)相關(guān)：

• 中心：運(yùn)算器
• 最根本特征：采用存儲(chǔ)程序原理
• 基本工作方式：控制流驅(qū)動(dòng)

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• 答案：【B】

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★★★

• 答案：【C】

取指階段取出的是指令，執(zhí)行階段取出的是數(shù)據(jù)
本題易選【A】，需要注意CPU只有在確定取出的是指令后，才會(huì)取其操作碼譯碼

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• 答案：【D】

硬件具有更高的速度，軟件具有更高的靈活性

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★★★

• 答案：【D】

IR存放的是欲執(zhí)行的指令；PC存放的是下一條指令的地址；MAR存放欲訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)單元的地址；MDR存放從存儲(chǔ)單元取回來(lái)的數(shù)據(jù)

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★★★

答案：【C】

CPU由運(yùn)算器和控制器組成，IR屬于控制器部分，通用寄存器自然不用多說(shuō)。MAR雖然屬于主存，但現(xiàn)在一般會(huì)將其集成在CPU中

地址譯碼器屬于主存，用于翻譯CPU給出的地址信息

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★★★

• 答案：【A】

這是一個(gè)很重要的知識(shí)點(diǎn)

• MAR存放的是訪(fǎng)存地址，所以它的位數(shù)決定了地址空間大小
• MDR存儲(chǔ)要從存儲(chǔ)器讀或?qū)懙男畔?#xff0c;所以它的位數(shù)與存儲(chǔ)字長(zhǎng)相等

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★★★

ALU自然是運(yùn)算器的核心部件，運(yùn)算器需要將運(yùn)算號(hào)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)進(jìn)行傳遞，狀態(tài)寄存器例如溢出標(biāo)志等需要輔助ALU進(jìn)行計(jì)算

MAR它是集成在CPU內(nèi)，但為未在運(yùn)算器內(nèi)

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• 答案：【C】

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• 答案：【C】

8位表示的是計(jì)算機(jī)一次可以處理8bit的數(shù)據(jù)；16位則表示地址碼長(zhǎng)度，所以$2^{16}=65536$

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• 答案：【B】

本題易選【C】。需要注意題目問(wèn)的是程序運(yùn)行時(shí)，計(jì)算機(jī)是不能與外存直接交換數(shù)據(jù)的

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• 答案：【D】

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• 答案：【C】

解釋程序由于需要邊翻譯邊執(zhí)行，自然很慢

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• 答案：【C】

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★★★

• 答案：【C】

錯(cuò)誤選項(xiàng)：

• 【A】：應(yīng)該是不透明，因?yàn)閰R編程序員需要對(duì)寄存器進(jìn)行直接操作，也就說(shuō)不能看不見(jiàn)
• 【B】：應(yīng)該是實(shí)際軟件的運(yùn)行情況
• 【D】：軟件和硬件在邏輯功能上是等效的，不是等價(jià)的

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• 答案：【B】

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★★★

• 答案：【A】

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，由以下四個(gè)部分組成

• 數(shù)據(jù)庫(kù)
• 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：它是系統(tǒng)程序
• 應(yīng)用系統(tǒng)
• 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員

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• 答案：【B】

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• 答案：【A】

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★★★

• 答案：【D】

注意此題可能作為簡(jiǎn)答題考察

（2）大題

• 如果這一部分出大題的話(huà)可能就是一些簡(jiǎn)答題，不難，多理解記憶即可

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1：數(shù)字計(jì)算機(jī)與模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

• 模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是數(shù)值由連續(xù)量來(lái)表示，運(yùn)算過(guò)程也是連續(xù)的；數(shù)字計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是按位運(yùn)算，并且不連續(xù)地跳動(dòng)計(jì)算
• 模擬計(jì)算機(jī)用電壓表示數(shù)據(jù)，采用電壓組合和測(cè)量值的計(jì)算方式，盤(pán)上連線(xiàn)的控制方式；數(shù)字計(jì)算機(jī)用數(shù)字0和1表示數(shù)據(jù)，采用數(shù)字計(jì)數(shù)的計(jì)算方式，程序控制的控制方式
• 數(shù)字計(jì)算機(jī)與模擬計(jì)算機(jī)相比，精度高，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，邏輯判斷能力強(qiáng)

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2：數(shù)字計(jì)算機(jī)的分類(lèi)及依據(jù)

• 數(shù)字計(jì)算機(jī)可分為專(zhuān)用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)，是根據(jù)計(jì)算機(jī)的效率、速度、價(jià)格、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性來(lái)劃分的

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3：數(shù)字計(jì)算機(jī)有哪些應(yīng)用

• 科學(xué)計(jì)算
• 自動(dòng)控制
• 測(cè)量和測(cè)試
• 信息處理
• 教育和衛(wèi)生
• 家用電器
• 人工智能

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★★★

4：馮諾依曼計(jì)算機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想是什么，組成部分是什么

• 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入和輸出設(shè)備5部分組成
• 指令和數(shù)據(jù)以同等地位存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器，并可按地址尋訪(fǎng)
• 指令由操作碼和地址碼組成，操作碼用于表示操作的性質(zhì)，地址碼用于表示操作數(shù)在存儲(chǔ)器的位置
• 指令在存儲(chǔ)器內(nèi)按順序存放。通常指令是按照順序存放的，但是在特定條件下可以進(jìn)行設(shè)定
• 早期的馮諾依曼機(jī)器以運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備通過(guò)運(yùn)算器與存儲(chǔ)器傳送數(shù)據(jù)

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5：什么是存儲(chǔ)容量、單元地址、數(shù)據(jù)字、指令字

• 存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器所有存儲(chǔ)單元的綜述稱(chēng)為存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量
• 單元地址：每個(gè)存儲(chǔ)單元都有編號(hào)，稱(chēng)為單元地址
• 數(shù)據(jù)字：如果某存儲(chǔ)字代表要處理的數(shù)據(jù)，則稱(chēng)之為數(shù)據(jù)字
• 指令字：如果某存儲(chǔ)字代表要處理的指令，則稱(chēng)之為指令字

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6：什么是指令、程序

• 指令：計(jì)算機(jī)硬件可以直接執(zhí)行的每一個(gè)基本的算數(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算操作
• 程序：解算某一問(wèn)題的一串指令序列

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★★★

7：指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中，計(jì)算機(jī)是如何區(qū)分的

• 取指周期取出的是指令
• 執(zhí)行周期取出的是數(shù)據(jù)

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8：什么是內(nèi)存、外存、CPU、適配器

• 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器稱(chēng)為內(nèi)存，存儲(chǔ)容量更大的磁盤(pán)存儲(chǔ)器和光盤(pán)存儲(chǔ)器稱(chēng)為外存，內(nèi)存和外存共同用來(lái)保存二進(jìn)制數(shù)據(jù)
• 運(yùn)算器和控制器合在一起稱(chēng)為中央處理器， 簡(jiǎn)稱(chēng)CPU,它用來(lái)控制計(jì)算機(jī)及進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算
• 適配器是外圍設(shè)備與主機(jī)聯(lián)系的橋梁，它的作用相當(dāng)于一個(gè)轉(zhuǎn)換器，使主機(jī)和外圍設(shè)備并行協(xié)調(diào)地工作

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9：計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件有哪幾類(lèi)

• 系統(tǒng)軟件：用于簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化使用方法，提高計(jì)算機(jī)的效率，發(fā)揮和擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能用途
• 應(yīng)用軟件：是用戶(hù)利用計(jì)算機(jī)來(lái)解決某些問(wèn)題而編制的程序

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10：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何進(jìn)行多級(jí)劃分

• 第一級(jí)是微程序機(jī)器層，這是一個(gè)實(shí)在的硬件層，它由機(jī)器硬件直接執(zhí)行微指令
• 第二級(jí)是傳統(tǒng)機(jī)器語(yǔ)言層，它是一個(gè)實(shí)際的機(jī)器層，由微程序解釋機(jī)器指令系統(tǒng)
• 第三級(jí)是操作系統(tǒng)層，它由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。操作系統(tǒng)程序是由機(jī)器指令和廣義指令組成的，這些廣義指令是為了擴(kuò)展機(jī)器功能而設(shè)置的，是由操作系統(tǒng)定義和解釋的軟件指令，所以這一層也稱(chēng)為混合層
• 第四級(jí)是匯編語(yǔ)言層，他為用戶(hù)提供一種符號(hào)化的語(yǔ)言，借此可編寫(xiě)匯編語(yǔ)言源程序
• 第五級(jí)是高級(jí)語(yǔ)言層，它是面向用戶(hù)的，是為方便用戶(hù)編寫(xiě)應(yīng)用程序而設(shè)置的

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11：為什么軟件和硬件可以相互轉(zhuǎn)換

• 任何操作、任何指令的執(zhí)行可以用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以用硬件實(shí)現(xiàn)
• 實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的媒介是軟件與硬件的邏輯等價(jià)性

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二：計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)

• 題型：選擇居多；大題可能涉及，一般會(huì)在第一問(wèn)
• 知識(shí)點(diǎn)：計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)和理解

一些計(jì)算公式如下

（1）選擇

• 選擇題題目考察較為集中，也不是太難，能幫助你盡快掌握計(jì)算方法
• 注意這一部分計(jì)算題要和后續(xù)章節(jié)結(jié)合才有考察的意義，后續(xù)會(huì)陸續(xù)補(bǔ)充

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• 答案：【D】

CPU時(shí)鐘頻率（主頻）越高，則時(shí)鐘周期越小（因?yàn)闀r(shí)鐘周期是主頻的倒數(shù)），所以意味著其執(zhí)行一個(gè)步驟的時(shí)間就越短

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• 答案：【D】

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• 答案：【D】

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• 答案：【B】

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★★★

• 答案：【C】

計(jì)算機(jī)一個(gè)字的長(zhǎng)度一般是8的整數(shù)倍，不一定是32

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★★★

• 答案：【C】

首先他們必須都是字節(jié)的整數(shù)倍

存儲(chǔ)字長(zhǎng)：一個(gè)存儲(chǔ)單元中的二進(jìn)制代碼的位數(shù)，存儲(chǔ)字長(zhǎng)等于MDR位數(shù)
機(jī)器字長(zhǎng)：計(jì)算機(jī)能夠直接處理的二進(jìn)制位數(shù)，機(jī)器字長(zhǎng)一般等于內(nèi)部寄存器的大小
指令字長(zhǎng)：一個(gè)指令字包含的二進(jìn)制代碼位數(shù)

其中，指令字長(zhǎng)一般會(huì)取存儲(chǔ)字長(zhǎng)的整數(shù)倍

• 如果指令字長(zhǎng)等于存儲(chǔ)字長(zhǎng)的2倍，則表明需要2次訪(fǎng)存才可以取出一條指令。將導(dǎo)致取指周期是機(jī)器周期的2倍

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• 答案：【B】

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• 答案：【C】

注意不要選【A】，因?yàn)檫@里是科學(xué)計(jì)算機(jī)，主要用途是運(yùn)算

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• 答案：【C】

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★★★

• 答案：【B】

用戶(hù)可見(jiàn)的寄存器（不透明）：通用寄存器組、PSW，PC
用戶(hù)不可見(jiàn)的寄存器（透明）：MAR、MDR、IR和暫存寄存器

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• 答案：【A】

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★★★

• 答案：【A】

CPI是指一條指令所需的時(shí)鐘周期數(shù)，【B】【C】【D】都會(huì)影響它。但是時(shí)鐘頻率不會(huì)，但是他可以加快指令的執(zhí)行速度

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• 答案：【B】

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• 答案：【D】

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• 答案：【C】

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• 答案：【C】

錯(cuò)誤選項(xiàng)：

• 【A】：屬于數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用
• 【C】：是指令
• 【D】：它叫做CPU

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★★★

• 答案：【C】

平均CPI即為2×0.5+3×0.2+4×0.1+5×0.2=3。其中IPS=主頻/CPI=400

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★★★

• 答案：【D】

由題意可知I/O時(shí)間為10s，CPU提速提高的是運(yùn)算速度，假設(shè)原來(lái)的CPU速度為1，那么提速后就是1.5，設(shè)提速后的時(shí)間為x，由于工作量相同，所以1×90=x ×1.5，所以x=60，然后再加上10s的I/O時(shí)間就是70s

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★★★

• 答案：【D】

由于
假設(shè)主頻為f，原來(lái)的指令條數(shù)為a。那么就有$20=\frac{a\times CPI}{f}$,所以$CPI$=$\frac{20\times f}{a}$；優(yōu)化后指令條數(shù)變?yōu)榱?.7a，CPI變?yōu)?span id="ze8trgl8bvbq" class="katex--inline">$\frac{20\times f}{a}$×1.2，所以現(xiàn)在的執(zhí)行時(shí)間為（代入公式）16.8s

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• 答案：【C】

（2）大題

（1）$t_{CPU}=N_C\times T=\frac{N_C}{f}=\frac{I_N\times CPI}{f}=({\sum }_{i=1}^n\times I_i)\times T$

（2）$CPI=\frac{N_C}{I_N}={\sum }_{i=1}^n(\frac{CP{I}_i\times I_i}{I_N})$

（3）$MIPS=\frac{f}{CPI\times 10^6}$

（4）$N_C={\sum }_{i=1}^{n}CP{I}_i\times I_i$

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的（计算机组成原理题目题型总结）第一章：计算机系统概述的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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