期末冲刺必备：《计算机组成原理》最新模拟试题二（附答案与解析）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。请在给出的选项中，选出最符合题目要求的一项。）
1．某机字长32位，采用原码定点整数表示，符号位1位，数值位31位，则可表示的最大正整数为（B）。
A.+(2^32-1)
B.+(2^31-1)
C.+(1-2^-32)
D.+(1-2^-31)
2.两个补码数相减，若它们的符号位不同则（A）产生溢出。
A.有可能
B.没有可能
C.一定会
D.一定不会
3.浮点数的数值范围取决于（A）。
A.阶码的位数
B.尾数的位数
C.阶码采用的编码
D.尾数采用的编码
4.逻辑运算中的“逻辑反”是指（C）。
A.与运算
B.或运算
C.非运算
D.异或运算
逻辑反（非） 是 单目运算。
与、或、异或 都是 双目运算。
逻辑与 是 与运算，当且仅当所有输入都为真时，结果才为真。
逻辑或 是 或运算，当至少有一个输入为真时，结果即为真。
异或运算，当两个输入值相异时，结果为真；相同时，结果为假。
逻辑反，又称“非”运算，是一种单目逻辑运算。它仅对一个逻辑变量进行操作。对原变量的逻辑值进行取反。如果原为真，则结果为假；如果原为假，则结果为真。
5. 汇编语言要经过（C）的翻译才能在计算机中执行。
A.编译程序
B.数据库管理程序
C.汇编程序
D.文字处理程序
6. 相对寻址方式中，有效地址等于（D）加上偏移量。
A.基址寄存器内容
B.栈指示器内容
C.变址寄存器内容
D.程序计数器内容
7. 在控制器中，部件（C）用于接收并保存从内存读出的指令内容，在执行本条指令的过程中提供本条指令的主要信息。
A.指令指针IP
B.地址寄存器AR
C.指令寄存器IR
D.程序计数器PC
8. 硬连线控制器中，使用（A）来区别指令不同的执行步骤。
A.节拍发生器
B.程序计数器
C.指令寄存器
D.控制信号形成部件
9. 若主存每个存储单元的数据为16位，则（C）。
A.其地址线也为16位
B.其地址线为8位
C.其地址线与16无关
D.其地址线与16有关
10. 程序的执行过程中，Cache与主存的地址映像是由（D）。
A.操作系统来管理的
B.程序员调度的
C.由软件自动完成的
D.由硬件自动完成的
这个问题的核心是理解 Cache（高速缓存） 的工作机制，特别是其地址映射过程的本质。
- Cache 的作用与速度要求
- Cache 是为了弥补 CPU 与主存之间的速度差距而设立的。
- CPU 的运算速度极快（纳秒级），如果每次访问 Cache 都需要软件（操作系统或应用程序）的介入，那么整个过程的开销将巨大无比，Cache 带来的速度优势会完全丧失。因此，这个过程必须是超高速、自动化的。
- 地址映像的本质
- “地址映像”指的是：当 CPU 给出一个主存地址时，系统需要瞬间判断出这个地址的数据是否在 Cache 中（即是否“命中”），如果在，它位于 Cache 的哪个位置。
- 这个判断过程包括：
- 地址划分：将主存地址拆解为标记、组索引、块内地址等字段。
- 查找比对：根据索引找到 Cache 中对应的行，并高速比较该行的标记位与主存地址的标记位是否一致。
- 结果输出：根据比较结果，在几个时钟周期内完成数据读取或转入从主存调度的流程。
- 为什么必须是硬件完成？
- 速度要求：上述的查找、比对、判断过程必须在一两个 CPU 时钟周期内完成。只有专用的硬件电路（如相联存储器、比较器等）才能达到这种极速。
- 实时性：这个映射过程对每一条指令、每一次内存访问都会发生，是 CPU 工作流程中固有的一环，必须由 CPU 内部的内存管理单元 及相关控制硬件来自动、透明地完成。
- 为什么其他选项不正确？
- A. 操作系统来管理的：操作系统负责宏观的内存管理（如虚拟内存、进程间内存隔离），但不介入单次 CPU 访存时 Cache 的地址映射细节。
- B. 程序员调度的：程序员无法、也无需在代码中控制某个具体数据应该放在 Cache 的哪个位置。这是完全由硬件自动实现的。
- C. 由软件自动完成的：“软件”通常指程序代码。没有任何软件能跟得上 CPU 每次访存的速度去执行地址映射操作。
结论
Cache 与主存的地址映像是一个对速度和实时性要求极高的底层过程，它由 CPU 内部的专用硬件自动、透明地完成，以确保计算机系统的高效运行。
11. 在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（B）之间建立直接的数据通路。
A.CPU与外设
B.主存与外设
C.CPU与主存
D.外设与外设
12. 在统一编址方式下，存储单元和I/O设备是靠指令中（A）来区分的。
A.不同的地址
B.不同的数据
C.不同的数据和地址
D.上述都不对
二、判断题(本题共6小题，每小题3分，共18分。以下叙述中，你认为正确的打“√”，错误的打“×”。)
13. 定点小数表示中，只有补码能表示-1。 A
A.√
B.×
小数原码的表示范围为：−(1−2^−n) 到 +(1−2^−n)，大于-1，小于1
用补码表示的话，把10000000分配给-1
整数原码的表示范围为： 2^n-1 到 -(2^n-1)，大于等于-128，小于等于127
用补码表示的话，把10000000分配给-128
14. 两补码相加，采用1位符号位，当最高位有进位时表示结果产生溢出。B
A.√
B.×
15. 直接寻址是在指令字中直接给出操作数本身，而不是直接给出存储器中操作数的地址。B
A.√
B.×
16. 在多周期CPU系统中，不是所有指令使用相同的执行时间，而是指令需要几个周期就为其分配几个周期。A
A.√
B.×
17. 主存储器由存储体、读写电路、地址译码电路和控制电路等部分组成。A
A.√
B.×
18. 随着CPU速度的不断提升，程序查询方式很少被采用的原因是CPU与外设串行工作。A
A.√
B.×
三、选择填空题：从下列三组给定选项中，分别选择正确结果填在括弧内（本题共3组，15小题，每小题2分，共30分）
第1组（19至23小题）：从给定的选项中选择你认为正确的一项。
A.操作数地址
B.定长
C.变长
D.操作数
E.操作码
F.形式地址
G.物理地址
H.编译程序
I. 汇编程序
(1).通常情况下，一条指令由操作码和（A）两部分组成。
(2).（B）的操作码方案有利于简化计算机的硬件设计，提高指令译码和识别的速度。
(3).在指令中直接给出一个（D）称为立即数。
(4).在一条指令中表示操作数的地址，通常称为（F）。
(5).汇编语言需要经过（I）的翻译，才能在计算机中执行。
第2组（24至28小题）：从给定的选项中选择你认为正确的一项。
A.检错
B.纠错
C.偶数个位
D.奇数个位
E.检错和纠错
F. 1
G. 0
(1).只有当合法码的码距d≥3时，校验码才具有（B）能力。
(2).只有当合法码的码距d≥2时，校验码才具有（A）能力。
(3).奇偶校验码可以检测出（D）出错。
(4).海明校验码具有（E）功能。
(5).循环冗余校验码的检错，是用一个生成多项式对接收到的码字做模2除运算，余数为（G）表示码字正确，否则码字有错。
第3组（29至33小题）：从给定的选项中选择认为正确的一项。
A.程序查询方式
B. 直接存储器存取方式
C.并行工作
D.同步运行
E.中断源
F. CPU
G. DMA控制器
H.I/O通道控制方式
I.I/O处理机方式
(1).（A）的核心问题在于，需要CPU不断地查询I/O设备接口是否准备就绪。
(2).中断方式的出现，使CPU与外设（C）成为可能。
(3).在整个中断事件中，能引起或发出中断请求的设备称为（E）。
(4).直接存储器存取方式进行信息传送前的预处理，是由（G）完成的。F
(5).大型计算机的输入/输出任务比较繁重时，应该选择（I）来承担任务。
四、计算题：根据题目描述，计算结果并填在括弧内（本题共4小题，每小题4分，共16分）
34. 将十进制数47化成二进制数，正确结果为（A）。
A.( 101111 )2
B.( 111101 )2
C.( 111100 )2
D.( 001111 )2
35. 将十进制数-0.276化成二进制数，要求小数点后保留7位数值位，正确结果为（A）。
A.( -0.0100011 )2
B.( -0.0100110 )2
C.( 1.1100011 )2
D.( 1.0110010 )2
0.276*2=0.552 0
0.552*2=1.104 1
0.104*2=0.208 0
0.208*2=0.416 0
0.416*2=0.832 0
0.832*2=1.664 1
0.664*2=1.328 1
36. 已知X＝0.1101，求[X]补，正确结果为（A）。
A.01101
B.00011
C. 10010
D. 10011
37. 已知X＝0.1101，Y＝0.0111，求[X-Y]补，正确结果为（A）。
A.00110
B.11100
C.00100
D.溢出
-Y=-0.0111
[-Y]原=10111
[-Y]反=11000
[-Y]补=11001
[X+(-Y)]补=[ X] 补+[-Y] 补:
01101
11001
00110
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