2025年事業(yè)單位教師招聘考試信息技術(shù)學(xué)科專業(yè)知識試卷（計算機組成）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項不屬于計算機硬件系統(tǒng)的組成部件？A.運算器B.存儲器C.控制器D.操作系統(tǒng)2.在計算機中，采用二進制的主要原因是：A.二進制計數(shù)簡單B.二進制容易實現(xiàn)C.二進制與十進制轉(zhuǎn)換方便D.以上都是3.將十進制數(shù)25轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，正確的結(jié)果是：A.11001B.10101C.11010D.101114.在補碼表示法中，負(fù)數(shù)的符號位用1表示，其余位表示數(shù)值的絕對值。那么，二進制數(shù)1001表示的十進制數(shù)是：A.9B.-7C.7D.-95.在計算機中，Cache的作用是：A.提高主存的容量B.提高主存的訪問速度C.提高硬盤的容量D.提高硬盤的訪問速度6.主存與Cache之間采用全相聯(lián)映射方式，主存容量為256MB，Cache容量為16KB，則主存地址需要幾位來標(biāo)識？A.18B.28C.30D.327.指令系統(tǒng)中，立即尋址方式是指：A.操作數(shù)存儲在寄存器中B.操作數(shù)存儲在主存中C.操作數(shù)直接包含在指令中D.以上都不是8.CPU的運算器主要由哪些部件組成？A.寄存器、加法器B.控制器、加法器C.寄存器、控制器D.運算器、控制器9.指令流水線技術(shù)的主要目的是：A.提高CPU的時鐘頻率B.提高CPU的運算速度C.提高CPU的存儲容量D.提高CPU的輸入輸出速度10.在I/O系統(tǒng)中，DMA方式是指：A.程序查詢方式B.中斷方式C.直接存儲器訪問方式D.以上都不是二、填空題（每空1分，共10分）1.計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)從上到下依次是：__________、__________、__________、__________、__________。2.在補碼表示法中，0的補碼是__________。3.Cache與主存之間采用組相聯(lián)映射方式，Cache分為4組，每組4塊，主存地址需要16位，則標(biāo)記位需要__________位。4.指令格式通常包括操作碼字段和__________字段。5.CPU的主要性能指標(biāo)有__________和__________。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述計算機總線的作用和分類。2.簡述中斷的概念和中斷處理過程。3.簡述浮點數(shù)的表示方法和運算方法。四、計算題（每題10分，共20分）1.將二進制數(shù)10110.101轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。2.某計算機的Cache采用直接映射方式，Cache容量為64KB，主存容量為512MB，主存按字節(jié)編址，求主存地址需要多少位？Cache地址需要多少位？五、綜合應(yīng)用題（15分）已知某計算機的CPU主頻為2GHz，執(zhí)行一條指令平均需要3個時鐘周期，某程序共包含1000條指令，其中40%的指令為訪存指令，訪存指令平均需要4個時鐘周期。求該程序的CPI、MIPS以及訪存指令的執(zhí)行時間。假設(shè)CPU采用指令流水線技術(shù)，流水線深度為5級，每級流水線段需要1個時鐘周期，求采用流水線技術(shù)后該程序的執(zhí)行時間。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.B4.D5.B6.D7.C8.A9.B10.C二、填空題1.應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、微程序、指令系統(tǒng)、硬件2.00003.94.地址5.主頻、CPI三、簡答題1.作用：總線是計算機各部件之間傳輸信息的公共通路。它負(fù)責(zé)在CPU、內(nèi)存和I/O設(shè)備之間傳輸?shù)刂贰⒖刂坪蛿?shù)據(jù)信息，實現(xiàn)部件之間的通信和協(xié)調(diào)。分類：按傳輸信息類型可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線；按在計算機中的位置可分為內(nèi)部總線和外部總線。2.概念：中斷是指計算機在運行過程中，出現(xiàn)某些意外事件，使得CPU暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而去處理這些事件，處理完畢后再返回原來被暫停的程序繼續(xù)執(zhí)行的過程。中斷處理過程：中斷請求->中斷判優(yōu)->中斷響應(yīng)->保護現(xiàn)場->轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序->執(zhí)行中斷服務(wù)程序->恢復(fù)現(xiàn)場->中斷返回。3.表示方法：浮點數(shù)由符號位、階碼和尾數(shù)三部分組成。符號位表示數(shù)的正負(fù)；階碼表示數(shù)的大小，通常用移碼或補碼表示；尾數(shù)表示數(shù)的有效數(shù)字。運算方法：浮點數(shù)運算通常包括對階、尾數(shù)運算和規(guī)格化三個步驟。對階是指將兩個浮點數(shù)的階碼調(diào)整為相同；尾數(shù)運算是指對調(diào)整后的尾數(shù)進行加減乘除運算；規(guī)格化是指將運算結(jié)果調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)形式。四、計算題1.解析：將二進制數(shù)10110.101轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，整數(shù)部分按“逢二進一”原則轉(zhuǎn)換，小數(shù)部分按“逢二進一”的倒序轉(zhuǎn)換。答案：22.6252.解析：主存地址需要多少位取決于主存容量，512MB=512*1024*1024B，需要30位地址。Cache地址需要多少位取決于Cache容量和映射方式。直接映射方式下，Cache地址位數(shù)=主存地址位數(shù)-Cache組數(shù)位數(shù)。主存地址30位，Cache分為64KB/4KB=16組，組數(shù)需要4位，所以Cache地址需要30-4=26位。答案：主存地址需要30位，Cache地址需要26位。五、綜合應(yīng)用題解析：1.CPI計算：總時鐘周期=(訪存指令數(shù)*訪存指令CPI+非訪存指令數(shù)*非訪存指令CPI)/指令總數(shù)=(1000*0.4*4+1000*0.6*3)/1000=3.62.MIPS計算：MIPS=指令條數(shù)/(時鐘周期*10^6)=1000/(3.6*10^6)≈0.2783.訪存指令執(zhí)行時間：訪存指令執(zhí)行時間=訪存指令數(shù)*訪存指令CPI*時鐘周期=1000*0.4*3*1/(2*10^9)=0.0006秒4.程序執(zhí)行時間（流水線）：流水線周期=流水線深度*每個時鐘周期時間=5*1/(2*10^9)=0.0000025秒流水線執(zhí)行時間：(指令總數(shù)/流水線深度)*流水線周期+(流水線深度-1)*