計算系統結構2025年考試試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.下列哪項不是計算機系統結構的基本概念？

A.處理器

B.存儲器

C.指令集

D.操作系統

2.CPU的指令周期包括哪幾個階段？

A.取指、譯碼、執行、寫回

B.取指、執行、寫回、譯碼

C.譯碼、取指、執行、寫回

D.取指、譯碼、寫回、執行

3.在下列哪種情況下，CPU會出現等待狀態？

A.訪問內存

B.訪問寄存器

C.執行乘法運算

D.執行加法運算

4.下列哪種存儲器屬于非易失性存儲器？

A.RAM

B.ROM

C.硬盤

D.光盤

5.下列哪個不是影響計算機系統性能的因素？

A.CPU的主頻

B.硬盤的轉速

C.顯卡的分辨率

D.內存的大小

6.下列哪種技術可以減少內存訪問時間？

A.頁面置換

B.指令預取

C.指令重排

D.指令流水線

7.下列哪種技術可以提高緩存命中率？

A.增加緩存大小

B.采用更快的緩存訪問速度

C.增加緩存行的大小

D.以上都是

8.下列哪種總線用于在CPU和內存之間傳輸數據？

A.數據總線

B.地址總線

C.控制總線

D.以上都是

9.下列哪種總線用于在CPU和I/O設備之間傳輸數據？

A.數據總線

B.地址總線

C.控制總線

D.以上都是

10.下列哪種技術可以實現虛擬存儲器？

A.頁面置換

B.指令預取

C.指令流水線

D.以上都不是

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.下列哪些是計算機系統結構中的硬件組成部分？

A.CPU

B.存儲器

C.輸入設備

D.輸出設備

E.操作系統

2.下列哪些技術可以提高CPU的效率？

A.多級流水線技術

B.并行處理技術

C.亂序執行技術

D.指令預取技術

E.頁面置換技術

3.下列哪些存儲器屬于隨機存取存儲器（RAM）？

A.DRAM

B.SRAM

C.ROM

D.NORFlash

E.EEPROM

4.下列哪些是影響計算機系統性能的關鍵因素？

A.CPU的主頻

B.內存的大小

C.硬盤的轉速

D.顯卡的分辨率

E.網卡的傳輸速率

5.下列哪些是常見的總線類型？

A.數據總線

B.地址總線

C.控制總線

D.同步總線

E.異步總線

6.下列哪些是虛擬存儲器的關鍵技術？

A.頁面置換算法

B.頁面緩存

C.段頁式存儲管理

D.虛擬內存映射

E.直接內存訪問（DMA）

7.下列哪些是提高緩存命中率的策略？

A.使用大容量緩存

B.使用多級緩存

C.使用LRU算法

D.使用FIFO算法

E.增加緩存行的大小

8.下列哪些是常見的I/O設備？

A.鍵盤

B.鼠標

C.顯示器

D.打印機

E.網卡

9.下列哪些是計算機系統中的層次結構？

A.指令集層

B.處理器架構層

C.微體系結構層

D.體系結構層

E.應用程序層

10.下列哪些是計算機系統結構設計中的性能優化方法？

A.代碼優化

B.硬件加速

C.系統級緩存

D.多線程處理

E.分布式計算

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.CPU的主頻越高，計算機的運行速度就越快。（）

2.指令周期中，取指階段負責從內存中取出指令。（）

3.硬盤的讀寫速度比內存的讀寫速度要慢。（）

4.任何計算機系統都必須具備操作系統才能運行程序。（）

5.在計算機系統中，控制總線的作用是傳輸地址信息。（）

6.虛擬存儲器通過將程序的部分代碼或數據移動到硬盤上來實現程序的運行。（）

7.頁面置換算法是虛擬存儲器中用來確定哪些頁面需要被替換出內存的技術。（）

8.在多級緩存中，緩存行的大小越大，緩存命中率就越高。（）

9.DMA（DirectMemoryAccess）技術可以減少CPU在數據傳輸過程中的干預。（）

10.體系結構層是計算機系統中最底層的抽象層。（）

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述CPU的基本組成及其功能。

2.解釋什么是流水線技術，并說明其優缺點。

3.描述虛擬存儲器的工作原理，以及它如何提高計算機系統的性能。

4.解釋什么是緩存，為什么需要緩存，以及緩存命中率的重要性。

5.簡要說明總線在計算機系統中的作用，并列舉幾種常見的總線類型。

6.闡述多級緩存的概念，以及如何通過多級緩存來提高緩存命中率。

試卷答案如下

一、單項選擇題答案及解析

1.D.操作系統

解析：處理器、存儲器和指令集是計算機系統結構的基本硬件組成部分，而操作系統是軟件。

2.A.取指、譯碼、執行、寫回

解析：CPU的指令周期包括取指、譯碼、執行和寫回四個階段。

3.A.訪問內存

解析：CPU訪問內存時，可能會遇到等待狀態，如內存訪問速度較慢。

4.B.ROM

解析：ROM（只讀存儲器）是非易失性存儲器，數據在斷電后不會丟失。

5.C.顯卡的分辨率

解析：顯卡的分辨率是顯示器的屬性，不直接影響計算機系統的性能。

6.D.指令預取

解析：指令預取技術可以減少因指令等待而造成的CPU空閑時間。

7.D.以上都是

解析：增加緩存大小、采用更快的緩存訪問速度和增加緩存行的大小都可以提高緩存命中率。

8.A.數據總線

解析：數據總線用于在CPU和內存之間傳輸數據。

9.D.以上都是

解析：數據總線、地址總線和控制總線都用于在CPU和I/O設備之間傳輸數據。

10.A.頁面置換

解析：虛擬存儲器通過頁面置換技術實現程序的運行，將部分頁面移動到硬盤上。

二、多項選擇題答案及解析

1.A.CPU

B.存儲器

C.輸入設備

D.輸出設備

解析：這些是計算機系統結構中的硬件組成部分。

2.A.多級流水線技術

B.并行處理技術

C.亂序執行技術

D.指令預取技術

解析：這些技術可以提高CPU的效率。

3.A.DRAM

B.SRAM

C.ROM

解析：DRAM和SRAM屬于RAM，是隨機存取存儲器。

4.A.CPU的主頻

B.內存的大小

C.硬盤的轉速

D.顯卡的分辨率

解析：這些因素都是影響計算機系統性能的關鍵因素。

5.A.數據總線

B.地址總線

C.控制總線

D.同步總線

E.異步總線

解析：這些是常見的總線類型。

6.A.頁面置換算法

B.頁面緩存

C.段頁式存儲管理

D.虛擬內存映射

E.直接內存訪問（DMA）

解析：這些是虛擬存儲器的關鍵技術。

7.A.使用大容量緩存

B.使用多級緩存

C.使用LRU算法

D.使用FIFO算法

E.增加緩存行的大小

解析：這些策略可以提高緩存命中率。

8.A.鍵盤

B.鼠標

C.顯示器

D.打印機

E.網卡

解析：這些是常見的I/O設備。

9.A.指令集層

B.處理器架構層

C.微體系結構層

D.體系結構層

E.應用程序層

解析：這些是計算機系統中的層次結構。

10.A.代碼優化

B.硬件加速

C.系統級緩存

D.多線程處理

E.分布式計算

解析：這些是計算機系統結構設計中的性能優化方法。

三、判斷題答案及解析

1.×

解析：CPU的主頻越高，并不意味著計算機的運行速度就越快，還需要考慮其他因素。

2.√

解析：取指階段負責從內存中取出指令，是CPU指令周期的第一步。

3.√

解析：硬盤的讀寫速度比內存的讀寫速度要慢，因為硬盤是機械存儲設備。

4.×

解析：不是所有計算機系統都必須具備操作系統才能運行程序，有些簡單的系統可以沒有操作系統。

5.×

解析：控制總線的作用是傳輸控制信號，而不是地址信息。

6.√

解析：虛擬存儲器通過將程序的部分代碼或數據移動到硬盤上來實現程序的