描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787514373844丛书名: 考研计算机
编辑推荐
《中公版·2019考研计算机：计算机组成原理解题高手》由中公教育研究生考试研究院依据*考试标准编写而成，其本质是服务于报考计算机相关专业硕士研究生的考生。本书有三大特色：
1.9年全国联考真题，题题收录：本书涵盖了该科目2009~2017年的全国联考真题，全国联考真题含金量高，指导意义强，考查的综合性强，多做这些真题，可以很好地把握命题趋势。同时附赠电子版2018年全国硕士研究生招生考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合试题。
2.29所院校自主命题，精心搜集：共搜集了29所院校的真题，涵盖了名校、专业院校和普通院校，能够满足报考不同层次院校考生的需要。
3.“知识导图 真题解析”，科学详实：知识导图是根据全国联考的大纲提炼而成的，总结全面、逻辑清晰；真题解析部分内容详实，答案详细、解析透彻，能够帮助考生巩固提高所学知识点。
内容简介
《中公版·2019考研计算机：计算机组成原理解题高手》本书根据考试大纲将计算机组成原理考研知识点进行梳理和概括，同时把历年研究生招生考试的具有代表性的题目进行详细解析，分析各个真题的考查知识点和能力点，通过正确的解题思维过程讲解，让考生掌握相关知识和技能。本书内容包括计算机系统概述、数据的表示和运算、存储器层次结构、指令系统、中央处理器（CPU）、总线、输入输出系统。本书题量充足，答案准确，讲解到位，是考生知识强化和冲刺考试的重要参考书，可以大大提高考生的学习效率。
目 录
章
计算机系统概述
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第二章
数据的表示和运算
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第三章
存储器层次结构
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第四章
指令系统
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第五章
中央处理器（CPU）
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第六章
总线
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第七章
输入输出系统
知识导图
历年真题
参考答案与解析
2020考研计算机硕士面授乐学全科课程体系
2020考研其他工学硕士面授乐学全科课程体系
中公教育·全国分部一览表
计算机系统概述
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第二章
数据的表示和运算
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第三章
存储器层次结构
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第四章
指令系统
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第五章
中央处理器（CPU）
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第六章
总线
知识导图
历年真题
参考答案与解析
第七章
输入输出系统
知识导图
历年真题
参考答案与解析
2020考研计算机硕士面授乐学全科课程体系
2020考研其他工学硕士面授乐学全科课程体系
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考研计算机·计算机组成原理·解题高手
章计算机系统概述
章
计算机系统概述
知识导图
历年真题
单项选择题
1假定计算机M1和M2具有相同的指令集体系结构（ISA），主频分别为15GHz和12GHz。在M1和M2上运行某基准程序P，平均CPI分别为2和1，则程序P在M1和M2上运行时间的比值是（）。［全国联考2017年］
A04B0625
C16D25
2将高级语言源程序转换为机器级目标代码文件的程序是（）。［全国联考2016年］
A汇编程序
B链接程序
C编译程序
D解释程序
3计算机硬件能够直接执行的是（）。［全国联考2015年］
Ⅰ机器语言程序
Ⅱ汇编语言程序
Ⅲ硬件描述语言程序
A仅ⅠB仅Ⅰ、Ⅱ
C仅Ⅰ、ⅢDⅠ、Ⅱ、Ⅲ
4假定基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其余为I/O时间。若CPU速度提高50%，I/O速度不变，则运行基准程序A所耗费的时间是（）。［全国联考2012年］
A55秒B60秒
C65秒D70秒
5下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（）。［全国联考2011年］
AMIPSBCPI
CIPCDMFLOPS
6下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。［全国联考2010年］
Ⅰ提高CPU时钟频率
Ⅱ优化数据通路结构
Ⅲ对程序进行编译优化
A仅Ⅰ和ⅡB仅Ⅰ和Ⅲ
C仅Ⅱ和ⅢDⅠ、Ⅱ和Ⅲ
7根据计算机系统的多级层次结构，可以将计算机系统分为虚机器和实机器，其中（）属于实机器层次。［南京理工大学2013年］
A操作系统层B汇编语言层
C机器语言层D高级语言层
8某计算机按字节编址，采用小端方式存储信息。其中，某指令的一个操作数为32位，该操作数的地址为800000C0H，则该操作数的MSB（有效字节）存放的地址是（）。［南京航空航天大学2015年］
A800000C0HB800000C1H
C800100C2HD800000C3H
9完整的计算机系统应包括（）。［广东工业大学2017年］
A运算器、控制器和存储器
B外部设备和主机
C配套的硬件设备和软件系统
D主机和实用程序
10冯·诺依曼机工作方式的基本特点是（）。［江苏科技大学2015年］
A多指令流单数据流B按地址访问并顺序执行指令
C堆栈操作D存储器按内容选择地址
111945年，冯·诺依曼提出了一种计算机体系结构，按照Flynn分类法，它属于（）。［杭州电子科技大学2015年］
ASISDBSIMD
CMISDDMIMD
12由0、1代码组成的并被计算机硬件能识别的语言，称为（）。［杭州电子科技大学2015年］
A机器语言B自然语言
C汇编语言D高级语言
13机器字长是指（）。［杭州电子科技大学2015年］
ACPU控制总线根数BCPU一次能处理的数据位数
CCPU地址总线位数D存储器单元和寄存器的位数
14冯·诺依曼计算机体系结构的核心思想是（）。［杭州电子科技大学2013年］
A二进制运算B五大部件构成
C运算速度快D存储程序控制
15在计算机的各个层次中，软件和硬件的分界面是（）。［杭州电子科技大学2013年］
A微程序设计级B机器指令级
C操作系统级D应用软件级
16下面有关计算机语言的说法中，错误的是（）。［杭州电子科技大学2012年］
Ⅰ机器语言是由0/1代码串构成的代码语言，而高级语言和汇编语言是符号化的语言
Ⅱ机器语言和汇编语言是面向机器的语言，因此，能够被计算机硬件直接执行
Ⅲ高级语言需要编译成二进制机器指令后才能执行，而汇编语言因为与机器指令一一对应，所以不需要编译就可执行
A仅Ⅰ和ⅡB仅Ⅱ和Ⅲ
C仅Ⅰ和ⅢDⅠ、Ⅱ、Ⅲ
17运算器一次能运算的二进制数的多位数，称为（），它与CPU内通用寄存器的位数、CPU内部数据总线的宽度有关。［桂林电子科技大学2015年B卷］
A字节B机器字长
C指令字长D微指令长度
18计算机的软件通常由（）组成。［桂林电子科技大学2016年A卷］
A操作系统和应用软件B系统软件和应用软件
C通用软件和实用软件D操作系统和实用程序
填空题
19计算机硬件由五大部件组成，CPU包含了、两大部件。［杭州电子科技大学2011年］
简答题
20简述冯·诺依曼体系结构计算机的主要特点。［杭州电子科技大学2011年］
参考答案与解析
单项选择题
1【答案】C。
【考点】计算机性能指标
【解析】CPI是执行一条指令需要的时钟周期数，由题意可知程序P在M1上运行平均需要2个时钟周期，在M2上运行平均需要1个时钟周期。而CPU的时钟周期等于主频的倒数，所以M1的时钟周期T1=1/15GHz，M2的时钟周期T2=1/12GHz，因此程序P在M1和M2上运行时间的比值是（2×1/15GHz）/（1×1/12GHz）=16。
2【答案】C。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】汇编程序是一种把汇编语言翻译为机器语言的程序。汇编语言是一种面向机器的语言，只有将其转换为计算机的机器语言后，才能在计算机的硬件系统上运行。
翻译程序是指将高级语言翻译成机器语言程序的软件。翻译程序有两种，分别是编译程序和解释程序。编译程序是将用户编写的高级语言程序（源程序）的全部语句一次性全部翻译成目标程序，然后再执行目标程序，因此，只要源程序不变，就不必重新编译。解释程序是将源程序的一条语句翻译成对应于机器语言的一条语句，并立即执行，然后翻译源程序的下一条语句并执行，如此重复直至完成源程序的全部翻译任务，所以解释程序的执行过程是翻译一句执行一句，不会生成目标程序。
3【答案】A。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】硬件能够直接执行的只有机器语言，机器语言是计算机可以直接识别和执行的语言。机器语言又称为二进制代码语言，用户必须用二进制代码（“0”和“1”）来编写程序。这就要求程序员要对他们所使用的计算机硬件及其指令系统十分熟悉，编写程序难度大，操作过程也容易出错。
汇编语言是一种符号化的程序设计语言，它用符号ADD、SUB、MUL、DIV等分别表示加、减、乘、除等操作，并用符号表示指令或数据所在存储单元的地址，使程序员不必再使用复杂而又容易出错的二进制代码来编写程序。汇编语言的程序必须经过一个称为汇编程序的系统软件的翻译，将其转换为计算机的机器语言之后，才能在计算机上执行。
4【答案】D。
【考点】计算机性能指标
【解析】基准程序A运行的时间为100秒，其中90秒为CPU时间，则I/O时间为10秒。CPU速度提高之后的CPU时间为90/（1 50%）=60秒，I/O时间没变，则运行基准程序A所耗费的时间是60 10=70秒。
5【答案】D。
【考点】计算机性能指标
【解析】MIPS（MillionInstructionPerSecond），即每秒执行多少百万条指令。CPI（CyclePerInstruction），即执行一条指令所需的时钟周期。IPC是CPI的倒数，即每个时钟周期内执行的指令数。MFLOPS是每秒执行多少百万次浮点运算，用来描述浮点数的速度（FLOPS是每秒执行的浮点运算次数）。
6【答案】D。
【考点】计算机性能指标
【解析】从理论上来讲，程序执行时间=程序指令数×每条指令时钟周期数（CPI）×时钟周期。提高时钟频率可以缩短时钟周期；数据通路的功能是实现CPU内部的运算器和寄存器以及寄存器之间的数据交换，优化数据通路结构，可以有效提高计算机系统的吞吐量，从而可以加快程序的执行；编译优化可以减少程序的指令数或优化指令结构，从而使得程序的执行时间也变得更短。
7【答案】C。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】计算机系统通常由5个不同的层次成。级是微程序机器层，这是一个实在的硬件级，由机器硬件直接执行微指令；第二级是传统机器语言层，由微程序解释机器指令系统，也是硬件级；第三级是操作系统层，由操作系统程序实现，操作系统程序由机器指令和广义指令组成，广义指令是操作系统定义和解释的软件指令，所以这一级是硬件与软件的分界；第四级是汇编语言层，它为用户提供一种符号化的语言，借此可编写汇编语言程序，用汇编程序翻译成机器语言程序；第五级是高级语言层，用编译程序翻译成汇编程序或者直接翻译成机器语言。
实机器是指由硬件或固件实现的机器，级到第二级是实机器。虚机器是指以软件或以软件为主实现的机器，第三极到第五级是虚机器。因此答案为C选项。
8【答案】D。
【考点】计算机系统层次结构；指令系统
【解析】小端存储是将字节或半字节的位字节，存放在内存位字节地址上，即地址存储字节，高地址存储高字节。某指令的一个操作数为32位，而计算机按字节编址，故该指令占4个字节。该操作数的地址为800000C0H，则该操作数的有效字节在800000C3H。
9【答案】C。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】计算级系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成。硬件是指有形的设备，是计算机系统中实际物理装置的总称，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档，包括系统软件与应用软件。系统软件又称为系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理地调度，能高效地运行。系统软件有标准程序库、操作系统（如分时系统、实时系统、批处理系统等）、语言处理系统（如将汇编语言翻译成机器语言的汇编程序或者将高级语言翻译成机器语言的编译程序）、数据库管理系统、网络软件等。应用软件又称为应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。应用软件有数据处理程序、过程控制程序、科学计数程序、文字处理软件等。
章计算机系统概述
章
计算机系统概述
知识导图
历年真题
单项选择题
1假定计算机M1和M2具有相同的指令集体系结构（ISA），主频分别为15GHz和12GHz。在M1和M2上运行某基准程序P，平均CPI分别为2和1，则程序P在M1和M2上运行时间的比值是（）。［全国联考2017年］
A04B0625
C16D25
2将高级语言源程序转换为机器级目标代码文件的程序是（）。［全国联考2016年］
A汇编程序
B链接程序
C编译程序
D解释程序
3计算机硬件能够直接执行的是（）。［全国联考2015年］
Ⅰ机器语言程序
Ⅱ汇编语言程序
Ⅲ硬件描述语言程序
A仅ⅠB仅Ⅰ、Ⅱ
C仅Ⅰ、ⅢDⅠ、Ⅱ、Ⅲ
4假定基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其余为I/O时间。若CPU速度提高50%，I/O速度不变，则运行基准程序A所耗费的时间是（）。［全国联考2012年］
A55秒B60秒
C65秒D70秒
5下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（）。［全国联考2011年］
AMIPSBCPI
CIPCDMFLOPS
6下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。［全国联考2010年］
Ⅰ提高CPU时钟频率
Ⅱ优化数据通路结构
Ⅲ对程序进行编译优化
A仅Ⅰ和ⅡB仅Ⅰ和Ⅲ
C仅Ⅱ和ⅢDⅠ、Ⅱ和Ⅲ
7根据计算机系统的多级层次结构，可以将计算机系统分为虚机器和实机器，其中（）属于实机器层次。［南京理工大学2013年］
A操作系统层B汇编语言层
C机器语言层D高级语言层
8某计算机按字节编址，采用小端方式存储信息。其中，某指令的一个操作数为32位，该操作数的地址为800000C0H，则该操作数的MSB（有效字节）存放的地址是（）。［南京航空航天大学2015年］
A800000C0HB800000C1H
C800100C2HD800000C3H
9完整的计算机系统应包括（）。［广东工业大学2017年］
A运算器、控制器和存储器
B外部设备和主机
C配套的硬件设备和软件系统
D主机和实用程序
10冯·诺依曼机工作方式的基本特点是（）。［江苏科技大学2015年］
A多指令流单数据流B按地址访问并顺序执行指令
C堆栈操作D存储器按内容选择地址
111945年，冯·诺依曼提出了一种计算机体系结构，按照Flynn分类法，它属于（）。［杭州电子科技大学2015年］
ASISDBSIMD
CMISDDMIMD
12由0、1代码组成的并被计算机硬件能识别的语言，称为（）。［杭州电子科技大学2015年］
A机器语言B自然语言
C汇编语言D高级语言
13机器字长是指（）。［杭州电子科技大学2015年］
ACPU控制总线根数BCPU一次能处理的数据位数
CCPU地址总线位数D存储器单元和寄存器的位数
14冯·诺依曼计算机体系结构的核心思想是（）。［杭州电子科技大学2013年］
A二进制运算B五大部件构成
C运算速度快D存储程序控制
15在计算机的各个层次中，软件和硬件的分界面是（）。［杭州电子科技大学2013年］
A微程序设计级B机器指令级
C操作系统级D应用软件级
16下面有关计算机语言的说法中，错误的是（）。［杭州电子科技大学2012年］
Ⅰ机器语言是由0/1代码串构成的代码语言，而高级语言和汇编语言是符号化的语言
Ⅱ机器语言和汇编语言是面向机器的语言，因此，能够被计算机硬件直接执行
Ⅲ高级语言需要编译成二进制机器指令后才能执行，而汇编语言因为与机器指令一一对应，所以不需要编译就可执行
A仅Ⅰ和ⅡB仅Ⅱ和Ⅲ
C仅Ⅰ和ⅢDⅠ、Ⅱ、Ⅲ
17运算器一次能运算的二进制数的多位数，称为（），它与CPU内通用寄存器的位数、CPU内部数据总线的宽度有关。［桂林电子科技大学2015年B卷］
A字节B机器字长
C指令字长D微指令长度
18计算机的软件通常由（）组成。［桂林电子科技大学2016年A卷］
A操作系统和应用软件B系统软件和应用软件
C通用软件和实用软件D操作系统和实用程序
填空题
19计算机硬件由五大部件组成，CPU包含了、两大部件。［杭州电子科技大学2011年］
简答题
20简述冯·诺依曼体系结构计算机的主要特点。［杭州电子科技大学2011年］
参考答案与解析
单项选择题
1【答案】C。
【考点】计算机性能指标
【解析】CPI是执行一条指令需要的时钟周期数，由题意可知程序P在M1上运行平均需要2个时钟周期，在M2上运行平均需要1个时钟周期。而CPU的时钟周期等于主频的倒数，所以M1的时钟周期T1=1/15GHz，M2的时钟周期T2=1/12GHz，因此程序P在M1和M2上运行时间的比值是（2×1/15GHz）/（1×1/12GHz）=16。
2【答案】C。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】汇编程序是一种把汇编语言翻译为机器语言的程序。汇编语言是一种面向机器的语言，只有将其转换为计算机的机器语言后，才能在计算机的硬件系统上运行。
翻译程序是指将高级语言翻译成机器语言程序的软件。翻译程序有两种，分别是编译程序和解释程序。编译程序是将用户编写的高级语言程序（源程序）的全部语句一次性全部翻译成目标程序，然后再执行目标程序，因此，只要源程序不变，就不必重新编译。解释程序是将源程序的一条语句翻译成对应于机器语言的一条语句，并立即执行，然后翻译源程序的下一条语句并执行，如此重复直至完成源程序的全部翻译任务，所以解释程序的执行过程是翻译一句执行一句，不会生成目标程序。
3【答案】A。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】硬件能够直接执行的只有机器语言，机器语言是计算机可以直接识别和执行的语言。机器语言又称为二进制代码语言，用户必须用二进制代码（“0”和“1”）来编写程序。这就要求程序员要对他们所使用的计算机硬件及其指令系统十分熟悉，编写程序难度大，操作过程也容易出错。
汇编语言是一种符号化的程序设计语言，它用符号ADD、SUB、MUL、DIV等分别表示加、减、乘、除等操作，并用符号表示指令或数据所在存储单元的地址，使程序员不必再使用复杂而又容易出错的二进制代码来编写程序。汇编语言的程序必须经过一个称为汇编程序的系统软件的翻译，将其转换为计算机的机器语言之后，才能在计算机上执行。
4【答案】D。
【考点】计算机性能指标
【解析】基准程序A运行的时间为100秒，其中90秒为CPU时间，则I/O时间为10秒。CPU速度提高之后的CPU时间为90/（1 50%）=60秒，I/O时间没变，则运行基准程序A所耗费的时间是60 10=70秒。
5【答案】D。
【考点】计算机性能指标
【解析】MIPS（MillionInstructionPerSecond），即每秒执行多少百万条指令。CPI（CyclePerInstruction），即执行一条指令所需的时钟周期。IPC是CPI的倒数，即每个时钟周期内执行的指令数。MFLOPS是每秒执行多少百万次浮点运算，用来描述浮点数的速度（FLOPS是每秒执行的浮点运算次数）。
6【答案】D。
【考点】计算机性能指标
【解析】从理论上来讲，程序执行时间=程序指令数×每条指令时钟周期数（CPI）×时钟周期。提高时钟频率可以缩短时钟周期；数据通路的功能是实现CPU内部的运算器和寄存器以及寄存器之间的数据交换，优化数据通路结构，可以有效提高计算机系统的吞吐量，从而可以加快程序的执行；编译优化可以减少程序的指令数或优化指令结构，从而使得程序的执行时间也变得更短。
7【答案】C。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】计算机系统通常由5个不同的层次成。级是微程序机器层，这是一个实在的硬件级，由机器硬件直接执行微指令；第二级是传统机器语言层，由微程序解释机器指令系统，也是硬件级；第三级是操作系统层，由操作系统程序实现，操作系统程序由机器指令和广义指令组成，广义指令是操作系统定义和解释的软件指令，所以这一级是硬件与软件的分界；第四级是汇编语言层，它为用户提供一种符号化的语言，借此可编写汇编语言程序，用汇编程序翻译成机器语言程序；第五级是高级语言层，用编译程序翻译成汇编程序或者直接翻译成机器语言。
实机器是指由硬件或固件实现的机器，级到第二级是实机器。虚机器是指以软件或以软件为主实现的机器，第三极到第五级是虚机器。因此答案为C选项。
8【答案】D。
【考点】计算机系统层次结构；指令系统
【解析】小端存储是将字节或半字节的位字节，存放在内存位字节地址上，即地址存储字节，高地址存储高字节。某指令的一个操作数为32位，而计算机按字节编址，故该指令占4个字节。该操作数的地址为800000C0H，则该操作数的有效字节在800000C3H。
9【答案】C。
【考点】计算机系统层次结构
【解析】计算级系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成。硬件是指有形的设备，是计算机系统中实际物理装置的总称，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。软件是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档，包括系统软件与应用软件。系统软件又称为系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理地调度，能高效地运行。系统软件有标准程序库、操作系统（如分时系统、实时系统、批处理系统等）、语言处理系统（如将汇编语言翻译成机器语言的汇编程序或者将高级语言翻译成机器语言的编译程序）、数据库管理系统、网络软件等。应用软件又称为应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。应用软件有数据处理程序、过程控制程序、科学计数程序、文字处理软件等。
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