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计算机组成原理

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计算机组成原理

一、计算机系统概述

(—)计算机系统层次结构

1.计算机系统的基本组成

2.计算机硬件的基本组成

1. 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 状态奇存器 D 通用寄存器

分析：汇编程序员可以通过指定待执行指令的地址来设置 PC 的值，状态寄存器、通用寄存

器只有为汇编程序员可见，才能实现编程，而 IR、MAR、MDR 是 CPU 的内部工作寄存器对

程序员均不可见。故选 B

2. 下列叙述中，正确的是( )。

A.寄存器的设置对汇编语言是透明的

B.实际应用程序的测试结果能够全面代表计算机的性能

C.系列机的基本特性是指令系统向后兼容

D.软件和硬件在逻辑功能上是等价的

分析：寄存器的设置对汇编语言不透明，汇编程序员要对寄存器进行直接操作。全面代表计

算机性能的是实际软件的运行情况。软件和硬件在逻辑上是等效的，但不是等价的。向后兼

容指的是时间上向后兼容，即新机器兼容使用以前机器的指令系统。故选 C

3.【2016 统考真题】将高级语言源程序转换为机器級目标代码文件的程序是( )。

A.汇编程序 B.链接程序 C.编译程序 D.解释程序

分析：翻译程序是指把高级语言源程序转换成机器语言程序(目标代码)的软件。翻译程序有

两种，一种是编译程序（一次性全部翻译完），它将高级语言源程序一次全部翻译成目标程

序，每次执行程序时，只需执行目标程序，因此只要源程序不变，就无须重新编译。另一种

是解释程序（一条一条地翻译），它将源程序的一条语句翻译成对应的机器目标代码，并立

即执行，然后翻译下一条源程序语句并执行，直至所有源程序语句全部被翻译并执行完。所

以解释程序的执行过程是翻译一句执行一句，并且不会生成目标程序。汇编程序也是一种语

言翻译程序，它把汇编语言源程序翻译为机器语言程序。汇编语言是一种面向机器的低级语

言，是机器语言的符号表示，与机器语言一一对应。故选 C

4. 关于编译程序和解释程序，下列说法中错误的是( )。

A.编译程序和解释程序的作用都是将高级语言程序转换成机器语言程序

B.编译程序的编译时间较长，但运行速度较快

(二)计算机性能指标（P14）

吞吐量、响应时间；CPU 时钟周期、主频、CPI、CPU 执行时间；MIPS、MFLOPS 、GFLOPS、

TFLOPS、PFLOPS、EFLOPS、ZFLOPS。

1.计算机中，与 CPU 的 CPI 无关的因素是（）

A.时钟频率 B.系统结构 C.指令集 D.计算机组织

分析：CPI 是一种衡量 CPU 性能的指标，即执行一条指令所需的时钟周期数，系统结构、指

令集、计算机组织都会影响到 CPI。时钟频率不会影响到 CPI，但可以加快指令的执行速度。

若一条指令的执行需要 10 个时钟周期，则执行这条指令时钟频率为 1GHz 的 CPU 比

100MHz 的 CPU 要快。故选 A

2.某工作站采用时钟频率 f 为 15MHz、处理速率为 10MIPS 的处理机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

分析：本题考查计算机的性能指标。 CPI 指执行一条指令所需的时钟周期， CPI =

15MHz/10x10

6

= 1.5。故选 C。这里的存储器延迟为迷惑项，与 CPI 的计算无关。

3.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.CPU 的主频越高速度越快

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用户程序的执行时间

分析：本题考查计算机的性能指标。整机的速度是由多个指标综合衡量的，比如整个 CPU 的

架构、指令集、高速缓冲等，某个指标的高低并不能完全决定机器的速度，故 A 选项、B 选

项错误。在多道程序的操作系统下，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 选项错误。在不同的

程序中，各类指令所占的比例有可能不同，而不同类型的指令执行时间也是不一样的，比如

访存指令执行时间一般会比运算指令花费更多的时间，而就算是运算指令本身，乘法指令也

会比加法指令花费更多的时间，因此测得的 CPI 有可能不同，故 C 选项正确。

4.下列关于配备 32 位微处理器的计算机的说法中正确的是（）

A 该机器的通用寄存器一般为 32 位 B 该机器的地址总线宽度为 32 位

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ygmshine

2024-03-07

感谢资源主的分享，很值得参考学习，资源价值较高，支持！
weixin_58332273

2022-12-05

资源内容详细全面，与描述一致，对我很有用，有一定的使用价值。
weixin_52384282

2022-06-07

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weixin_48095793

2022-01-07

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weixin_43982915

2021-11-09

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