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[计算机网络原理] 2023 版 13015《计算机系统原理》模拟试卷三-参考答案

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发表于 2025-9-22 11:12:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
2023 13015《计算机系统原理》模拟试卷三-参考答案一、单项选择题(每题 2 分,共 30 分)
1. 计算机系统中,能够直接与 CPU 进行数据交换的是(  )
A. 硬盘  B. 光盘  C. 内存  D. U
答案C。内存直接与 CPU 相连,能快速进行数据交换,而硬盘、光盘、U 盘等外存需先将数据调入内存才能与 CPU 交换。
2. 以下关于补码的说法,错误的是(  
A. 正数的补码与原码相同
B. 负数的补码是其反码加 1
C. 补码可以简化加减法运算
D. 补码的最高位是符号位,0 表示负数,1 表示正数
答案D。补码的最高位是符号位,0 表示正数,1 表示负数。ABC 选项关于补码的描述均正确。
3. 指令流水线技术的主要目的是(  
A. 提高 CPU 的时钟频率  B. 提高指令执行速度
C. 增加内存容量  D. 减少 CPU 的功耗
答案B。指令流水线技术通过重叠执行指令,提高指令执行速度,使 CPU 在同一时间内可以处理多条指令的不同阶段。
4. 计算机系统中,存储管理的主要功能不包括(  
A. 内存分配  B. 内存回收  C. 内存扩充  D. 内存清理
答案D。存储管理主要负责内存分配、回收以及通过虚拟内存等技术实现内存扩充,不涉及内存清理。
5. 若某计算机采用字节编址,内存地址为 20H 的存储单元中存放的数据为 3AH,则该数据的含义是(  )
A. 3AH 是一个地址  B. 3AH 是一个指令
C. 3AH 是一个操作数  D. 无法确定,需结合上下文判断
答案D。仅知道内存地址及存储的数据,无法确定该数据是地址、指令还是操作数,需结合程序上下文和指令类型来判断。
6. 以下哪种存储管理方式会产生内部碎片(  
A. 固定分区存储管理  B. 可变分区存储管理
C. 分页存储管理  D. 分段存储管理
答案A。固定分区存储管理中,每个分区大小固定,当程序大小小于分区大小时,会产生内部碎片;可变分区存储管理产生外部碎片;分页存储管理的页内会产生少量内部碎片,但相对固定分区较少;分段存储管理主要产生外部碎片。
7. 计算机系统中,中断向量的作用是(  
A. 存放中断服务程序的入口地址  B. 存放中断屏蔽字
C. 存放中断优先级  D. 存放中断请求信号
答案A。中断向量是中断服务程序的入口地址,CPU 根据中断向量找到相应的中断服务程序。
8. 以下关于 Cache 替换策略的说法,正确的是(  )
A. 先进先出(FIFO)策略是将最近最久未使用的 Cache 块替换出去
B. 最近最少使用(LRU)策略是将最先进入 Cache 的块替换出去
C. 随机替换策略是随机选择一个 Cache 块进行替换
D. 最优替换策略是实际应用中最常用的策略
答案CFIFO 是将最先进入 Cache 的块替换出去;LRU 是将最近最久未使用的 Cache 块替换出去;最优替换策略虽理论上性能最佳,但由于无法预知未来访问情况,实际中难以实现,随机替换策略是随机选择一个 Cache 块进行替换。
9. 计算机系统中,用于控制和协调计算机各部件工作的部件是(  
A. 运算器  B. 控制器  C. 存储器  D. 输入输出设备
答案B。控制器是计算机的指挥中心,负责控制和协调计算机各部件工作,使计算机按照预定的程序自动运行。
10. 以下关于虚拟存储器的叙述,错误的是(  
A. 虚拟存储器的容量可以大于物理内存
B. 虚拟存储器的实现需要硬件和软件的配合
C. 虚拟存储器的访问速度比物理内存快
D. 虚拟存储器的主要作用是解决内存不足的问题
答案C。虚拟存储器利用硬盘空间扩充内存,其访问速度比物理内存慢;虚拟存储器容量可大于物理内存,实现需要硬件(如地址转换机制)和软件(操作系统的存储管理模块)配合,主要作用是解决内存不足问题。
11. 计算机执行指令时,首先需要将指令从内存读取到(  
A. 运算器  B. 控制器  C. 寄存器  D. Cache
答案C。指令首先从内存读取到寄存器,再由控制器对指令进行译码和执行控制,运算器负责执行指令中的运算操作,Cache 是为了提高内存访问速度的高速缓存。
12. 以下哪种寻址方式的执行速度最快(  
A. 直接寻址  B. 寄存器寻址  C. 间接寻址  D. 相对寻址
答案B。寄存器寻址直接从寄存器中获取操作数,无需访问内存,速度最快;直接寻址需访问内存获取操作数;间接寻址要多次访问内存获取操作数地址和操作数;相对寻址也需计算地址后访问内存,速度相对较慢。
13. 计算机系统中,对 I/O 设备的管理通常采用(  )方式。
A. 程序直接控制  B. 中断驱动  C. DMA  D. 以上都是
答案D。计算机系统对 I/O 设备管理有程序直接控制、中断驱动、DMA(直接内存访问)等方式,不同方式适用于不同场景和设备特性。
14. 若某计算机的字长为 16 位,其所能表示的最大无符号整数是(  )
A. 65535  B. 32767  C. 65536  D. 32768
答案A16 位无符号整数,每位都表示数值,最大为 2 16 次方减 1,即 65535
15. 计算机系统中,操作系统的文件管理模块主要负责(  
A. 文件的存储  B. 文件的检索  C. 文件的保护  D. 以上都是
答案D。操作系统的文件管理模块负责文件的存储、检索、保护等,实现对文件的有效管理和使用。
二、填空题(每题 2 分,共 20 分)
1. 计算机中,将内存和外存有机结合起来使用的技术称为______
答案:虚拟存储技术
2. 指令中的操作数可以是______、寄存器或内存单元。
答案:立即数
3. 计算机系统中,用于存储当前正在运行程序的内存区域称为______
答案:主存(内存)
4. 磁盘访问时间由寻道时间、______和数据传输时间三部分组成。
答案:旋转延迟时间
5. 进程调度算法中,______算法是按照进程到达就绪队列的先后顺序进行调度。
答案:先来先服务(FCFS
6. 计算机的运算器中,用于暂存运算结果的寄存器是______
答案:累加器(ACC
7. 计算机系统中,地址转换是将______地址转换为物理地址。
答案:逻辑(虚拟)
8. 中断处理过程中,CPU 在响应中断前需要保存当前的______
答案:程序状态字(PSW)和程序计数器(PC)的值
9. 存储管理中,页面置换算法的目标是减少______次数。
答案:页面置换(缺页)
10. 计算机系统中,数据传输的控制方式有程序查询方式、中断方式、______和通道方式。
答案DMA(直接内存访问)方式
三、简答题(每题 10 分,共 30 分)
1. 简述分页存储管理和分段存储管理的区别。
参考答案:分页存储管理将内存划分为大小固定的页,程序也按页大小进行划分(2 分) ,地址空间是一维的,用户编程时无需考虑分页情况,对用户透明(2 分)。分页主要是为了提高内存利用率,减少内存碎片(2 分)。分段存储管理将程序按逻辑功能划分为段,段的大小不固定(2 分),地址空间是二维的,用户编程时需明确分段,如定义数据段、代码段等(2 分)。分段更符合用户编程习惯,便于程序的模块化设计和共享(2 分)。
2. 说明计算机中 I/O 接口的功能。
参考答案I/O 接口具有以下功能:
数据缓冲:协调 CPU I/O 设备速度不匹配问题,通过设置数据缓冲寄存器,暂存数据(3 分)。
信号电平转换:将 CPU 的信号电平转换为 I/O 设备能接受的电平,反之亦然,确保两者通信正常(2 分)。
地址译码:识别 CPU 发来的地址信号,确定要访问的 I/O 设备(2 分)。
命令解释:将 CPU 的控制命令转换为 I/O 设备能理解的操作命令,控制设备工作(2 分)。
设备选择:根据地址译码结果,选择相应的 I/O 设备进行数据传输(1 分)。
1. 简述计算机系统中流水线技术的特点及存在的问题。
参考答案:流水线技术特点:
提高指令执行速度:通过将指令执行过程划分为多个阶段,各阶段重叠执行,使 CPU 在单位时间内执行更多指令(3 分)。
提高资源利用率:各功能部件在流水线中轮流使用,减少部件空闲时间(2 分)。
具有时序性:流水线各阶段有严格的时间约束,需保证每个阶段在规定时间内完成操作(2 分)。
存在问题:
结构相关:当多条指令在同一时刻争用同一资源时会发生冲突,如同时访问内存(1 分)。
数据相关:后续指令需要用到前面指令的执行结果,而结果尚未产生时会导致流水线停顿(1 分)。
控制相关:如遇到转移指令,需要重新取指,会使流水线断流(1 分)。
四、论述题(20 分)
论述计算机系统中存储管理的主要功能及其实现方式。
参考答案:计算机系统中存储管理主要有以下功能及其实现方式:
1. 内存分配与回收
功能:为进程分配内存空间,当进程结束时回收其占用的内存(2 分)。
实现方式
固定分区分配:将内存划分为若干个固定大小的分区,每个分区可装入一个进程。优点是实现简单,缺点是会产生内部碎片,内存利用率低(3 分)。
可变分区分配:根据进程实际需求动态划分内存分区,分区大小随进程变化。优点是减少内部碎片,缺点是会产生外部碎片,需要进行紧凑操作来合并碎片(3 分)。
分页存储管理:将内存和进程都划分为固定大小的页,通过页表实现逻辑页号到物理页号的映射,可有效减少内存碎片,提高内存利用率(3 分)。
分段存储管理:按程序逻辑功能划分段,通过段表实现逻辑段到物理内存的映射,便于程序模块化和共享,但会产生外部碎片(3 分)。
2. 内存扩充
功能:通过虚拟存储技术,利用外存空间扩充内存,使进程能在比实际内存更大的地址空间中运行(2 分)。
实现方式
请求分页存储管理:在分页存储管理基础上,只有当进程访问的页面不在内存时,才将该页面从外存调入内存,实现了虚拟内存(2 分)。
请求分段存储管理:类似请求分页,当进程访问的段不在内存时,将段从外存调入,实现段式虚拟内存(2 分)。

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