文章目錄

• 一：基本概念的考察
• • （1）選擇
  • （2）大題
• 二：計算機性能指標(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
• 知識點：計算機的發(fā)展、分類；計算機硬件組成；計算機層次結(jié)構(gòu)

此部分概念較為繁瑣，不便按節(jié)展開，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：高級語言轉(zhuǎn)化為匯編語言的過程
匯編：匯編語言翻譯為機器語言的過程

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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】

馮諾依曼機相關(guān)：

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

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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存放欲訪問的存儲單元的地址；MDR存放從存儲單元取回來的數(shù)據(jù)

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★★★

答案：【C】

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

這是一個很重要的知識點

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

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★★★

ALU自然是運算器的核心部件，運算器需要將運算號的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線進行傳遞，狀態(tài)寄存器例如溢出標(biāo)志等需要輔助ALU進行計算

MAR它是集成在CPU內(nèi)，但為未在運算器內(nèi)

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• 答案：【C】

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• 答案：【C】

8位表示的是計算機一次可以處理8bit的數(shù)據(jù)；16位則表示地址碼長度，所以$2^{16}=65536$

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• 答案：【B】

本題易選【C】。需要注意題目問的是程序運行時，計算機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】

錯誤選項：

• 【A】：應(yīng)該是不透明，因為匯編程序員需要對寄存器進行直接操作，也就說不能看不見
• 【B】：應(yīng)該是實際軟件的運行情況
• 【D】：軟件和硬件在邏輯功能上是等效的，不是等價的

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• 答案：【B】

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★★★

• 答案：【A】

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)內(nèi)引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，由以下四個部分組成

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

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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答題考察

（2）大題

• 如果這一部分出大題的話可能就是一些簡答題，不難，多理解記憶即可

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1：數(shù)字計算機與模擬計算機的特點

• 模擬計算機的特點是數(shù)值由連續(xù)量來表示，運算過程也是連續(xù)的；數(shù)字計算機的主要特點是按位運算，并且不連續(xù)地跳動計算
• 模擬計算機用電壓表示數(shù)據(jù)，采用電壓組合和測量值的計算方式，盤上連線的控制方式；數(shù)字計算機用數(shù)字0和1表示數(shù)據(jù)，采用數(shù)字計數(shù)的計算方式，程序控制的控制方式
• 數(shù)字計算機與模擬計算機相比，精度高，數(shù)據(jù)存儲量大，邏輯判斷能力強

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2：數(shù)字計算機的分類及依據(jù)

• 數(shù)字計算機可分為專用計算機和通用計算機，是根據(jù)計算機的效率、速度、價格、運行的經(jīng)濟性和適應(yīng)性來劃分的

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3：數(shù)字計算機有哪些應(yīng)用

• 科學(xué)計算
• 自動控制
• 測量和測試
• 信息處理
• 教育和衛(wèi)生
• 家用電器
• 人工智能

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★★★

4：馮諾依曼計算機的主要設(shè)計思想是什么，組成部分是什么

• 計算機硬件系統(tǒng)由運算器、存儲器、控制器、輸入和輸出設(shè)備5部分組成
• 指令和數(shù)據(jù)以同等地位存儲在存儲器，并可按地址尋訪
• 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)在存儲器的位置
• 指令在存儲器內(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行設(shè)定
• 早期的馮諾依曼機器以運算器為中心，輸入輸出設(shè)備通過運算器與存儲器傳送數(shù)據(jù)

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5：什么是存儲容量、單元地址、數(shù)據(jù)字、指令字

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

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6：什么是指令、程序

• 指令：計算機硬件可以直接執(zhí)行的每一個基本的算數(shù)運算或邏輯運算操作
• 程序：解算某一問題的一串指令序列

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★★★

7：指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中，計算機是如何區(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)體存儲器稱為內(nèi)存，存儲容量更大的磁盤存儲器和光盤存儲器稱為外存，內(nèi)存和外存共同用來保存二進制數(shù)據(jù)
• 運算器和控制器合在一起稱為中央處理器， 簡稱CPU,它用來控制計算機及進行算術(shù)邏輯運算
• 適配器是外圍設(shè)備與主機聯(lián)系的橋梁，它的作用相當(dāng)于一個轉(zhuǎn)換器，使主機和外圍設(shè)備并行協(xié)調(diào)地工作

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9：計算機的系統(tǒng)軟件有哪幾類

• 系統(tǒng)軟件：用于簡化程序設(shè)計，簡化使用方法，提高計算機的效率，發(fā)揮和擴大計算機的功能用途
• 應(yīng)用軟件：是用戶利用計算機來解決某些問題而編制的程序

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10：現(xiàn)代計算機系統(tǒng)如何進行多級劃分

• 第一級是微程序機器層，這是一個實在的硬件層，它由機器硬件直接執(zhí)行微指令
• 第二級是傳統(tǒng)機器語言層，它是一個實際的機器層，由微程序解釋機器指令系統(tǒng)
• 第三級是操作系統(tǒng)層，它由操作系統(tǒng)實現(xiàn)。操作系統(tǒng)程序是由機器指令和廣義指令組成的，這些廣義指令是為了擴展機器功能而設(shè)置的，是由操作系統(tǒng)定義和解釋的軟件指令，所以這一層也稱為混合層
• 第四級是匯編語言層，他為用戶提供一種符號化的語言，借此可編寫匯編語言源程序
• 第五級是高級語言層，它是面向用戶的，是為方便用戶編寫應(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)行可以用軟件來實現(xiàn)，也可以用硬件實現(xiàn)
• 實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換的媒介是軟件與硬件的邏輯等價性

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二：計算機性能指標(biāo)

• 題型：選擇居多；大題可能涉及，一般會在第一問
• 知識點：計算機的性能指標(biāo)和理解

一些計算公式如下

（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算方法
• 注意這一部分計算題要和后續(xù)章節(jié)結(jié)合才有考察的意義，后續(xù)會陸續(xù)補充

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• 答案：【D】

CPU時鐘頻率（主頻）越高，則時鐘周期越小（因為時鐘周期是主頻的倒數(shù)），所以意味著其執(zhí)行一個步驟的時間就越短

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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】

計算機一個字的長度一般是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

存儲字長：一個存儲單元中的二進制代碼的位數(shù)，存儲字長等于MDR位數(shù)
機器字長：計算機能夠直接處理的二進制位數(shù)，機器字長一般等于內(nèi)部寄存器的大小
指令字長：一個指令字包含的二進制代碼位數(shù)

其中，指令字長一般會取存儲字長的整數(shù)倍

• 如果指令字長等于存儲字長的2倍，則表明需要2次訪存才可以取出一條指令。將導(dǎo)致取指周期是機器周期的2倍

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• 答案：【B】

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• 答案：【C】

注意不要選【A】，因為這里是科學(xué)計算機，主要用途是運算

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• 答案：【C】

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★★★

• 答案：【B】

用戶可見的寄存器（不透明）：通用寄存器組、PSW，PC
用戶不可見的寄存器（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鐘周期數(shù)，【B】【C】【D】都會影響它。但是時鐘頻率不會，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】

錯誤選項：

• 【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時間為10s，CPU提速提高的是運算速度，假設(shè)原來的CPU速度為1，那么提速后就是1.5，設(shè)提速后的時間為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時間就是70s

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★★★

• 答案：【D】

由于
假設(shè)主頻為f，原來的指令條數(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="ozvdkddzhkzd" class="katex--inline">$\frac{20\times f}{a}$×1.2，所以現(xiàn)在的執(zhí)行時間為（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內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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