计算机结构原理试题.pdf

计算机结构原理是计算机科学的基础，涉及计算机硬件和软件的交互方式。试题中涉及的知识点广泛，涵盖计算机系统的基础概念、冯·诺依曼体系结构、计算机性能优化、计算机层次结构、存储器系统、指令执行流程、计算机语言以及系统软件。 1. 冯·诺依曼型计算机的特点在于其指令和数据在存储器中以二进制形式存放，CPU通过不同的寻址方式来区分它们。在冯·诺依曼模型中，计算机通过执行存储在内存中的指令序列来处理数据。 2. 程序执行时间可以通过提高CPU时钟频率、优化数据通路结构以及对程序进行编译优化来缩短。这些措施能够提升处理器的速度、降低数据传输延迟并优化代码执行效率。 3. 计算机系统包括硬件和软件两大部分，从层次结构上看，通常分为微程序机器级、传统机器级、操作系统级、汇编语言机器级、高级语言机器级，以及可能存在的应用语言机器级。每个层次都支持特定级别的程序设计和执行。 4. 主存储器容量为64K × 32位，意味着地址线16位，数据线32位。因此，MAR（存储器地址寄存器）为16位，MDR（存储器数据寄存器）为32位。因为指令字长、存储字长、机器字长相同，所以IR（指令寄存器）、ACC（累加器）、MQ（乘商寄存器）和X（通用寄存器）均为32位。 5. 以晶体管为主要元件的计算机属于第二代计算机，冯·诺依曼机工作方式的基本特点是按地址访问并顺序执行指令。完整的计算机系统应包含硬件设备和软件系统，CPU存取速度顺序为寄存器 > Cache > 内存，存放欲执行指令的寄存器是IR。 6. 存储器系统包括主存储器和外存储器，监控程序常存放在只读存储器（ROM）中。计算机语言执行速度一般为机器语言 > 汇编语言 > 高级语言，如C++。 7. 属于系统软件的通常是数据库管理系统，而信息管理软件、数据库系统和辅助设计软件属于应用软件。硬盘是外部设备，软件功能在逻辑上可以等效于硬件，但一般硬件执行速度更快，某些软件功能可以由硬件取代，但不是所有。 8. 编译程序将源代码一次性转换为机器语言，运行速度快，而解释程序逐行解释执行，编译时间短但运行相对较慢。提供用户基本操作界面的是系统软件，如操作系统。 9. 机器字长、指令字长和存储字长可能不等，取决于具体计算机的设计。机器字长通常指数据运算的基本单位，寄存器由触发器组成，计算机的一个字可能指的是机器字长或存储字长，具体取决于上下文。 10. 计算机结构原理试题主要测试了考生对计算机系统核心概念的理解和应用，包括计算机的组成、工作原理、性能优化、指令执行和软件层次等方面的知识。掌握这些知识点对于理解和设计计算机系统至关重要。