第一章 计算机系统概论
第一章计算机系统概论
大纲考点
（1）计算机发展历程
（2）计算机系统层次结构
计算机硬件的基本组成；计算机软件的分类；计算机的工作过程。
（3）计算机性能指标
吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS。
本章难度：★☆
考察频度：★★☆
实考试题分析
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单项选择题
1．电子计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早提出这种概念的是。【上海交通大学1999年*】
A．巴贝奇B．冯•诺依曼
C．帕斯卡D．贝尔
2．对有关数据加以分类、统计、分析，这属于计算机在______方面的应用。
A．数值计算B．辅助设计
C．数据处理D．实时控制
3．冯·诺依曼型计算机的最根本特征是。【中科院计算所2001年】A．以运算器为中心B．采用存储程序原理
C．存储器按地址访问D．数据以二进制编码，并采用二进制运算4．冯·诺依曼型计算机的基本工作方
式是。【中科院计算所1998年】
A.控制流驱动方式
B.多指令流多数据流方式
C.微程序控制方式
D.数据流驱动方式
5．计算机系统采用层次化结构组成系统，从最上层的最终用户到最底层的计算机硬件，其层次化构成为。
A．高级语言机器—操作系统机器—汇编语言机器—机器语言机器—微指令系统
B．高级语言机器—汇编语言机器—机器语言机器—操作系统机器—微指令系统
C．高级语言机器—汇编语言机器—操作系统机器—机器语言机器—微指令系统
D．高级语言机器—汇编语言机器—操作系统机器—微指令系统—机器语言机器6．计算机系统是由组成的。【武汉大学2007年】
A．CPU和存储器B．CPU和接口
C．运算器和控制器D．硬件系统和软件系统
7．下列描述中______是正确的。【南京理工大学2001年*】
A．控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果；
B．一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元；
C．所有的数据运算都在CPU的控制器中完成；
D．以上答案都正确。
8．计算机各组成部件相互连接方式，从早期的以为中心，发展到现在的以为中心。【西安交通大学1996年】
A．控制器B．运算器
C．存储器D．CPU
9．以下说法错误的是。【华南理工大学2000年*】
A．硬盘式外围设备
B．软件的功能与硬件的功能在逻辑上是等效的
C．硬件实现的功能一般比软件实现具有更高的执行速度
D．软件的功能不能用硬件取代
10．在CPU的组成中不包含。【上海大学2001年*】
A．运算器B．存储器
C．控制器D．寄存器
11．CPU不包括______。【北京理工大学2000年*】
A．地址寄存器B．指令寄存器IR
C．地址译码器D．通用寄存器
12．CPU中的译码器主要用于______ 。
A．地址译码B．指令译码
如何做虾C．选择多路数据至ALU D．数据译码
13．在运算器中不包含______。【上海大学2001年*】
A．状态寄存器B．数据总线
C．ALU  D．地址寄存器
14．CPU中的程序计数器（PC）中存放的是。【北京理工大学2002年】A．指令B．指令地址
C．操作数D．操作数地址
15．CPU中决定指令执行顺序的是。【北京航空航天大学2002年】A．标志寄存器B．指令寄存器
C．程序计数器D．数据缓冲器
16．指令寄存器寄存的是。【国防科技大学2001年】
A．下一条要执行的指令B．已执行完了的指令
C．正在执行的指令D．要转移的指令
17．在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是。【中科院计算机1999年】A．程序计数器B．累加寄存器
C．中断寄存器D．程序状态字
18．在CPU的寄存器中，______对用户是完全透明的。【全国统考试题2010年*】A．程序计数器B．指令寄存器
C．状态寄存器D．通用寄存器
19．指令寄存器的位数取决于______。【华中师大1997年*】
A．存储器的容量B．指令字长
C．机器字长D．存储字长
20．下列属于应用软件。
A．操作系统B．编译程序
C．连接程序D．文本处理
21．下列不属于系统程序。
A．数据库系统B．操作系统
C．编译程序D．编辑程序
22．下列说法中不正确。
A．高级语言的命令用英文单词来表示
B．高级语言的语法很接近人类语言
C．高级语言的执行速度比低级语言快
D．同一高级语言可在不同形式的计算机上执行
23．将高级语言程序翻译成机器语言程序需借助于。【东北大学2000年*】A．连接程序B．编辑程序
C．编译程序D．汇编程序
24．将汇编语言翻译成机器语言需借助于。
A．编译程序B．编辑程序
C．汇编程序D．连接程序
25．在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是_ __。【北京邮电大学2002年】
A. 对程序员的训练要求来说，需要硬件知识。
B. 汇编语言对机器的依赖性高。
C. 用汇编语言编写程序的难度比高级语言小。
D. 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢。
26．计算机的字长取决于。【华中科技大学2005年】
A．控制器的种类B．运算器一次运算二进制数的位数
C．存储器的大小D．主机与外设一次交换信息的长度
27．从用户观点看，评价计算机系统性能的综合参数是。【中科院计算所1998年】A．指令系统B．吞吐率
C．主存容量D．主频率
28．计算机操作的最小单位时间是______。【华中师大1997年*】
云顶s3阵容推荐A．时钟周期B．指令周期
C．CPU周期D．中断周期
29．CPU的CPI与下列哪个因素无关？。【华中科技大学2000年】A．时钟频率B．系统结构
C．指令集D．计算机组织
综合应用题
1．什么是计算机的主频？主频和机器周期有什么关系？【上海大学2000年】
2．除了采用高速芯片外，分别指出存储器、运算器、控制器和I/O 系统各自可采用什么方法提高机器速度，各举一例简要说明。
3．设主存储器容量为64K×32 位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。写
出下图中各寄存器的位数，并指出哪些寄存器之间有信息通路。
4．设有主频为16MHZ的CPU，平均每条指令的执行时间为2个机器周期，每个机器周期由2个时钟脉冲组成。【中南大学2000年】
（1）求机器工作速度（MIPS）；
（2）假如每个机器周期中有一个是访存周期，需插入2个时钟周期的等待时间，求机器工作速度（MI
PS）。
5．某台计算机只有Load/Store指令能对存储器进行读/写操作，其他指令只对寄存器进行操作。根据程序跟踪试验结果，已知每条指令所占的比例及CPI数，见下表。
假设程序由M条指令组成。算逻运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中，另一个必须在算逻指令执行前用Load指令从存储器中取到寄存器中。因此有人建议增加另一种算逻指令，其特点是一个操作数取自寄存器，另一个操作数取自存储器，即寄存器——存储器类型，假设这种指令的CPI等于2。同时，转移指令的CPI变为3。求新指令系统的平均CPI。【清华大学1999年】什么样的手串好
答案和解析
单项选择题
1．B。考察计算机发展历程。
2．C。考察计算机的发展及应用。
3．B。考察冯·诺依曼型计算机基本概念。
4．A。考察冯·诺依曼型计算机基本概念。
中国诺贝尔和平奖获得者5．C。考察计算机系统层次化结构。
6．D。考察计算机系统概念。
完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统。
7．B。考察计算机硬件组成。
A项中，仅有指令可以被执行；C项中，所有的数据运算都在CPU的运算器中完成。
8．B，C。考察计算机硬件的基本组成。
9．D。考察软硬件关系。
用硬件实现的功能，在原理上可以用软件实现；用软件实现的功能，在原理上也可以用硬件实现，这
就是软硬件的等价性。例如：硬件可以直接做乘法运算，也可以通过软件用相加和移位的方式实现乘法运算。运行软件可以控制计算机的运行，但也可以把软件固化在ROM芯片中（如BIOS），在开机过程中由硬件直接运行。
10．B。考察CPU的组成。
CPU由运算器和控制器组成，而运算器和控制器中都包含寄存器。
11．C。考察CPU的组成。
12．B。考察CPU的结构与功能。陈赫许婧综艺节目
13．D。考察运算器的组成。运算器的核心部分是算术逻辑运算单元（ALU）。
14．B。考察程序计数器的功能。
15．C。考察程序计数器的作用。
PC跟踪指令后继地址，存放下一条指令的地址，因而决定指令执行顺序。
16．C。考察指令寄存器的功能。
17．D。考察程序程序状态字的功能。
18．B。本题考查CPU的基本结构。
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、通用寄存器的内容只有为汇编程序员可见，才能实现编程，而IR，MAR，MDR等是CPU的内部工作寄存器，对程序员均不可见。
19．B。考察指令寄存器。
指令寄存器用来存放当前的指令，故其长度取决于指令字长。
20．D。考察计算机软件的分类。
21．A。考察计算机软件的分类。
数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成，其中数据库管理系统是系统程序。
22．C。考察三个级别的语言：机器语言、汇编语言、高级语言。
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通常计算机语言执行速度为机器语言>汇编语言>高级语言，即低级语言的执行速度比高级语言快。
23．C。考察编译程序的概念。
24．C。考察汇编程序的概念。
25．C、D。考察汇编语言基本概念。
汇编语言是一种面向实际机器的低级语言，是机器语言的符号表示，与机器语言一一对应。所以，汇编语言程序员必须对机器的结构和指令系统等细节非常清楚。由于汇编语言的特点，通常用汇编语言编写程序的难度比高级语言大，但执行速度快。
26．B。考察机器字长。
机器字长（Machine Word Length）定义为CPU中在同一时间内一次能够处理的二进制数的位数，也即运算器中参加运算的寄存器的位数。
27．B。考察计算机性能指标。
吞吐率指系统在单位时间内处理请求的数量，是评价计算机系统性能的综合参数。28．A。考察时钟周期。
29．A。考察计算机性能指标。
CPI是衡量CPU性能的一种计量单位，即执行一条指令所需的时钟周期（时钟频率f 的倒数）数，系统结构、指令集、计算机组织都会影响CPU的CPI，而时钟频率并不会影

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