南京师范大学 计算机组成与系统结构 试卷

南京师范大学计算机组成与系统结构试卷

大家好！今天我为大家整理了一份关于南京师范大学计算机组成与系统结构的试卷。这份试卷将帮助大家检验关于计算机组成与系统结构的知识，加深对该课程的理解。让我们开始吧！

第一部分：选择题

1. 1. 计算机的五大组成部分是：

   • a) CPU、内存、硬盘、显示器、键盘
   • b) 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
   • c) 硬件、软件、数据、用户、协议
   • d) 基本输入/输出系统、即时操作系统、网络协议、浏览器、编辑器

2. 2. 下列哪项不是计算机硬件的组成部分：

   • a) 内存
   • b) 操作系统
   • c) 显卡
   • d) 主板

3. 3. 单指令流水线流程包括以下几个阶段：

   • a) 取指、译码、执行、访存、写回
   • b) 取指、执行、译码、访存、写回
   • c) 取指、执行、写回、访存、译码
   • d) 执行、取指、译码、访存、写回

第二部分：简答题

4. 请简要解释什么是冯·诺依曼体系结构。

冯·诺依曼体系结构是一种基于存储程序原理的计算机设计概念。该结构将程序与数据存储在同一个存储器中，并采用顺序执行的方式进行操作。冯·诺依曼体系结构包括四个主要组成部分：存储器、控制器、运算器和输入/输出设备。存储器用于存储程序和数据，控制器用于指挥处理器进行相应操作，运算器用于执行运算，输入/输出设备用于与外部环境进行交互。冯·诺依曼体系结构为现代计算机的发展奠定了基础，成为计算机设计的重要范式。

5. 请简述指令流水线技术的优势。

指令流水线技术是一种有效提高计算机执行效率的方法。它将指令的执行过程拆分为多个阶段，每个阶段专注于执行指令的不同部分。这种并行处理的方式提高了指令的处理速度。指令流水线技术的优势主要包括以下几点：

1. 提高了计算机的吞吐量：通过将指令流水线分为多个阶段，可以同时执行多条指令，提高了计算机的每秒执行指令数。
2. 减少了指令的执行时间：由于每个阶段可以同时处理不同指令的不同部分，指令的执行时间得以缩短。
3. 提高了资源利用率：由于指令流水线中的每个阶段都可以并行处理不同指令的不同部分，计算机的资源得到了充分利用，提高了系统的效率。

6. 请简要介绍冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构的区别。

冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构是两种不同的计算机体系结构。其主要区别如下：

• 冯·诺依曼体系结构将程序和数据存储在同一个存储器中，采用顺序执行的方式进行操作。而哈佛体系结构则将程序存储和数据存储分开，采用分别读取的方式进行操作。
• 冯·诺依曼体系结构只有一个存储器，程序和数据之间需要进行数据传送，因此存取一个信息需要两次存取周期。而哈佛体系结构由于程序存储和数据存储分开，可以同时读取程序和数据，因此存取一个信息只需要一个存取周期。
• 冯·诺依曼体系结构相对简单，易于实现和设计。而哈佛体系结构由于需要分别存储程序和数据，硬件复杂度较高，设计和实现相对困难。

第三部分：编程题

7. 请编写一段代码，实现计算两个整数的和。