计算机组成原理：计算机系统概述单元测试与答案

一、单选题

1、对于第一台电子数字计算机ENIAC,下列描述正确的是（）。

A.存储器采用的是磁芯存储器

B.中央处理器把运算器和控制器做在同一个芯片中

C.基本元器件为体积很大的真空电子管

D.采用的是冯若依曼体系结构

正确答案：C

解析：提出冯若依曼体系结构后，美国军方催促项目尽管结束，

所以没有来得及按冯若依曼体系来实现。

2、冯诺依曼关于现代计算机体系的理论贡献中，最重要的一点是

（兀

A.采用二进制代码来表示各类信息

B.首次提出了存储程序的思想；

C.他首次提出了把计算机划分为5个主要部件的结构方案

D.提出了指令的并行执行思路；

正确答案：D

解析：---这项最重要，因为之前的计算机不能存储程序，这是一

个理论突破。

3、下列关于计算机的描述，错误的是（

A.第一台微型计算机MCS-4,由intel公司1971年研制成功

B.天河系列超级计算机，属于松散偶合型大型多机系统；

C.第一台严格意义上的电子计算机，是1946年在宾西法尼亚大学研

制成功.D.现代计算机的体系架构，已经彻底不采用冯诺依曼体系

正确答案：D

解析：现代计算机，特别是微机，仍然还是采用了冯诺依曼体系。

4、我国的计算机起步较晚，为国防科技作出了重大贡献并被誉为

“功勋计算机”是（）o

A.大型晶体管计算机109乙

B.大型晶体管计算机109丙

C.银河系列巨型计算机

D.大河系列的超级计算机

正确答案：B

5、下列关于计算机软硬件系统描述，其中错误的是（）o

A.操作系统是计算机软硬件层次的分界面。

B.计算机系统主要由软件和硬件构成，两者互为依托和补充。

C.指令系统是计算机软硬件层次的分界面。

0.计算机的软硬件功能是逻辑等价的，因此某些软硬件模块可以固

化或者软化。

正确答案：A

6、通常，计算机的机器字长是由下列因素来确定（）。

A.指令字的长度

B.数据字的长度

C.内部寄存器的位宽度

D.总线的位宽度

正确答案：C

7、下列关于计算机中“频率”的几个概念描述，其中正确的是（）。

A.外频也就是系统时钟的频率，也是CPU的工作频率

B.计算机外围设备的工作频率和计算机的外频没有任何关系

C.CPU的主频越高，CPU执行指令的速度也就越快

D.CPU的工作频率就是CPU主频，它决定了CPU执行每一步操作的

工作频率

正确答案：D

8、下列对计算机中的信息进行数字化表示的各项描述中，错误的

是（）。

A.只有0、1两种表达符号，便于用户直接识读

B.能用数字逻辑技术进行处理

C.抗十扰能力强，可靠性高

D.物理器件上容易实现信息的表示与存储

正确答案：A

9、下列对多机系统进行描述的各项中，错误的是（）。

A.紧密偶合型多机系统中，处理器不仅有刍己的专用主存，还可以

和其它处理器一起共享系统主存；

B.松散偶合型多机系统，各处理器之间依靠高速通信链路交互数据;

C.松散偶合型多机系统中，任何一个处理器都可以和其它处理器一

起共享全局主存；

D.紧密偶合型多机系统中，各处理器之间也像松散耦合多机系统一

样依靠高速总线相互传输数据；

正确答案：C

10、已知CPU主频是1.6GHz,某类指令T1的CPI=4,T2的CPI=8,

下列关于MIPS的描述，正确的是（）。

A.CPU执行T1时，指令的执行速度约为400MIPS

B.CPU执行T2时，指令的执行速度约为200MIPS

C.如果一段程序中只有T1类型指令（占60%）和T2类型指令（占

40%）,则指令的执行速度约为286MIPS

D.以上各项全部正确。

正确答案：D

解析：IPS的含义就是单位时间内执行的指令数量，主频表示每

秒的时钟周期数，CPI表示执行每条指令所需要的时钟周期数。

因此每秒钟包含的时钟周期数除以CPI,就能得到每秒钟执行的指

令数，也就得到了IPS.

11、某设备接口的数据位宽64,工作频率2600MHz,CPU主频

3.2GHz,则设备带宽约为（）。

A.166400MBps

B.20800MBps

C.204800MBps

D.25600MBps

正确答案：B

解析：带宽等于每次传输的字节数乘以传输频率。

这里的CPU主频为干扰项，不需要使用。

12、下列对各类总线的描述中，错误的是（）。

A.FSB也称为前端息线，它通常用来在处理器和北桥芯片组之间高

速传输数据，它的带宽会对处理器的指令执行速度有直接影响

B.DMI也就是直接媒体接口总线，通常用在芯片组之间高速传输数

据

C.QPI也称为快速通路互连总线，一般用在多个外部设备之间传输

数据

D.USB也就是通用串行总线，常用于移动设备和主机之间的数据传

输

正确答案：C

13、下列对天河二号超级计算机（超算）的各项描述，其中错误的

是（）。

A.24个存储机柜，最大存储容量可达12.4TB

B.每个主板上同时部署两个计算节点，整机最多可以部署16000个

计算节点

C.总体架构上可分成：管理集群、存储集群、通信集群和计算集群

D.技术创新点主要体现在超算的体系架构没计、通信网络和资源的

分配、调度、协同等方面，因此获得了优异的整体计算能力，峰值

速度接近55PFL0PS

正确答案：A

14、有三款单核处理器分别执行同一个程序，各项技术指标如下。

CPUL时钟频率2.0GHz、CPI=1.5：

CPU2：时钟频率L5GHz、CPI=1.0；

CPU3：时钟频率3.0GHz、CPI=2.5；

问题（1）：这三款处理器，哪款的执行速度相对更快一些？（）。

A.CPU1

B.CPU2

C.CPU3

D.题目中的条件不足，无法判断

正确答案：B

15、题干同第14题。

问题（2）：如果每个处理器执行其它程序，都花费了10秒，则下列

描述错误的是（）。

A.CPU1经历过的时钟周期数为20G,执行的指令数量为13.3G条；

B.CPU2经历过的时钟周期数为15G,执行的指令数量为15.0G条；

C.CPU3经历过的时钟周期数为30G,执行的指令数量为12.0G条；

D.选项A、B、C全部都错。

正确答案：D

16、下列关于FLOPS的各项描述中，肯定错误的是（）

A.FLOPS通常可以通过在计算机上运行基准程序测试得到，比如

UNPACK程序。

B.FLOPS指的是处理器每秒可以执行完成的浮点运算指令的数量c

C.FLOPS通常用于在科学计算机中用来评价计算机的计算速度。

D.FLOPS通常指的是处理器每秒可以执行完成的浮点运算的次数c

正确答案：B

17、下列对计算机的未来发展趋势预测，正确的是（）

A.巨型化，比如面向超大规模数据处理的超算系统。

B.微型化，比如越来越小的一体化便携电脑。

C.智能化，比如各种具备人类智能的计算机。

D.以上各项都是可能的发展趋势。

正确答案：D

18、CPU是计算机系统的核心部件，下列部件中肯定不包含在CPU

内部的部件是（）

A.运算器

&缓存（CACHE）

C.寄存器

D.主存

正确答案：D

19、下列存储部件中，不属于计算机三级存储体系范畴的是（）

A.缓存（CACHE）

B.硬盘

C.寄存器组

D.主存

正确答案：C

解析：硬盘，光盘等属于外存，三级存储体系指的是cache-主存

-外存

20、假设有两个处理器A和B,两者的负载电容比等于0.8、电压比

等于0.9、工作频率比等于1.2,则两者的功耗比约是（）

A.0.64

B.0.78

C.0.86

D.0.91

正确答案：B

二、填空题

1、有三款单核处理器分别执行同一个程序，各项技术指标如下。

CPU1：时钟频率2.0GHz、CPI=1.5；

CPU2：时钟频率1.5GHz、CPI=1.0；

CPU3：时钟频率3.0GHz、CPI=2.5；

问题（3）：假设处理器在执行同一个程序时，执行时间减少了40%,

相应会使CPI随之增加20%,那么CPU1的频率应该增加到

GHz,才能满足执行时间减小40%的要求。

正确答案：4

解析：假设指令的总条数=ni,且原来的总执行时间为t0,时间减

少40%则执行时间变为0.6t0,但CPI随之增加到L2CPI

变化前：m=（频率fOXtO）+CPI

变化后：m=（频率flXO.6t0）4-l.2CPI

因为是执行的同一个程序，这说明时间减少前后，程序的总指令数

是不会变化的，所以

（频率fOXtO）+CPI=（频率flX0.6t0）PL2cpi

求解这个等式即可计算出fl和f0的关系，fl=2fo

2、计算机系统使用主频为3.7GHz的CPU执行一个应用程序时，这

段程序中相关指令的统计情况如题后所示。假设该程序由1000个指

令构成，程序执行过程中将多次占用64位并行总线向外围设备累计

共输出3.2KB数据，系统总线的工作频率为800MHzo

传送指令:占比30%,CPI=6

加法指令：占比45%,CPI=10

转移指令：占比10%,CPI=5

其它指令：占比15%,CPIM

问题（1）：CPU执行这个程序时，获得的平均CPI=

正确答案：7.4或7.40

解析：一--平均CPI就是各种指令CPI的数学期望,所以

CPI=6*30%+10*45%+5*10%+4*15%=7・4

3、题干同第2题。

问题（2）：CPU执行这个程序时，其获得的IPS指标二

MIPS

正确答案：500或500.0或500.00

解析：——IPS=cpu频率f+CPF3.7GHz:7.4=500MIPS

4、题干同第2题。

问题（3）：CPU执行这个程序时，消耗的总时间为微秒us

正确答案：2

解析：——程序执行的总时间二指令数量;IPS=1000+500MIPSX

10%微秒=2us

5、题干同第2题。

问题（4）：占用总线传输数据的时间与程序执行的确总时间的比值

约为_______%

正确答案：25.6

解析：一一占用总线的传输次数=数据总量+每次总线传输的数据

=3.2KB4-（644-8）B=0.4K=400次

——传输总时间二（1/总线频率）X次数=（l/800MHz）X400=0.5us

所以传输时间与程序执行时间的比值二0.54-2=0.25=25%

三、判断题

1、早期的计算机因为技术落后，普遍采用单总线结构，现代计算机

几乎不再使用单总线结构了。

正确答案：V

2、CPU的功耗包括动态功耗和静态功耗，其中动态功耗P取决于元

器件的负载电容C、工作电压U和工作频率f,