a) 掌握冯∙诺依曼计算机的核心思想，（存储程序和程序控制）;五大功能部件的构成 及各自作用；（控制器/运算器/存储器/输入输出设备）

b) 了解计算机系统的层次结构及各层级之间的关系；（机器语言（计算机唯一认识的 语言）、汇编语言、高级语言）

c) 掌握计算机性能指标和评价，（时钟周期、CPI、IPC、CPU 时间、MIPS 和 MFLOPS 的概念及计算）

计算机系统=硬件系统+软件系统

关系：相关依存，逻辑等效，协同发展

计算机（硬件）由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备五大基本不见组成

计算机（指硬件）应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件组成

存放程序和数据，按地址访问

执行算术运算和逻辑运算

根据指令的操作码，指令执行过程中的条件状态，时序系统等三方的因素来产生指令执行过程中所需要的控制信号，控制执行执行

将信息输入到计算机的外部设备，如键盘，鼠标

输出计算机出结果的外部设备，如显示器，打印机

例题：某计算机指令系统中各类指令所占比例及CPI如下表所示，求程序的CPI。

解：1×60%+2×18%+4×12%+8×10%

例题：: 某计算机主频为1GHZ，在其上运行的目标代码包含2x105条指令，分4类，各类指令所占比例和各自CPI如下表所示，求程序的MIPS。

指令类型

CPI

指令比例

算术和逻辑

1

60%

Load/Store

2

18%

转移

4

12%

Cache缺失访存

8

10%

解：

例题：某计算机主频为1GHZ，在其上运行的目标代码包含2×105条指令，分4类，各类指令所占比例和各自CPI如下表所示，求该段程序的CPU时间。

指令类型

CPI

指令比例

算术和逻辑

1

60%

Load/Store

2

18%

转移

4

12%

Cache缺失访存

8

10%

1) [2018]冯▪诺依曼结构计算机中数据采用二进制编码表示，其主要原因是__D___。

I． 二进制运算规则简单

II．制造两个稳态的物理器件较为容易

III. 便于逻辑门电路实现算术运算

A．仅I、II B．仅I、III C．仅II、III D．I、II、

2) [2019]下列关于冯▪诺依曼结构计算机基本思想的叙述中，错误的是__C___。

A. 程序的功能都通过中央处理器执行指令实现

B. 指令和数据都用二进制表示，形式上无差别

C. 指令按地址访问，数据都在指令中直接给出

D. 程序执行前，指令和数据需预先存放在存储器中

3) [2016]把高级语言源程序转换为机器级目标代码文件的程序称为__C___。

A. 汇编程序 B．链接程序 C．编译程序 D．解释程序

4) [2015]计算机硬件能够直接执行的是___A___。

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I B．仅I、II C．仅I、III D．I、II、III

5) [2011]下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是___D__。

A. MIPS B．CPI C．IPC D．MFLOPS

6) [2010]下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是___D__。

I．提高CPU时钟频率 II．优化数据通过结构 III．对程序进行编译优化

A. 仅I和II B．仅I和III C．仅II和III D．I、II、III

7) [2013]某计算机主频为1.2GHz，其指令分为4类，它们在基准程序中所占比例及CPI如下表所示。 该机的MIPS数是__C___。

A．100 B．200 C．400 D．600

8) [2012]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___D__。

A. 55 秒 B．60 秒 C．65 秒 D．70 秒

9) [2014]程序P在机器M上的执行时间是20秒，编译优化后，P执行的指令数减少到原来的70%，而CPI增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是__D_。

A．8.4秒 B．11.7秒 C．14.0秒 D．16.8秒

10) [2017]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1.5GHz和1.2GHz。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__C__。

A．0.4 B．0.625 C．1.6 D．2.5

1.冯•诺依曼结构的核心思想是(A)

A. 存储程序控制

B. 二进制运算

C. 有存储信息的功能

D. 运算速度快

2.中央处理器CPU是指(B)

A. 运算器

B. 运算器和控制器

C. 运算器和存储器

D. 控制器

3.描述浮点数操作速度的指标是(C)

A. CPI

B. IPC

C. MFLOPS

D. MIPS

4. 微型计算机的发展以（A）技术为标志

A. 微处理器

B. 软件

C. 操作系统

D. 磁盘

5. 冯·诺伊曼计算机工作方式的基本特点是(B)

A. 堆栈操作

B. 按地址访问并顺序执行指令

C. 多指令流单数据流

D. 存储器按内部选择地址

6. 完整的计算机系统应包括（C）

A. 主机和实用程序

B. 外部设备和主机

C. 配套的硬件设备和软件系统

D. 运算器、存储器、控制器

7. 计算机中有关ALU的描述,正确的是（D）

A. 只做算术运算,不做逻辑运算

B. 只做加法

C. 能存放运算结果

D. 以上答案都不对

8. 通常划分计算机发展时代是以(A)为标准的

A. 所用电子器件

B. 所有语言

C. 运算速度

D. 计算机结构

9.关于CPU主频、CPI、MIPS、MFLOPS,说法正确的是(B)

A. CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟的个数, MIPS描述一条CPU指令平均使用的CPU时钟数

B. CPU主频指CPU使用的时钟脉冲频率, CPI是执行一条指令平均使用的CPU时钟数

C. MIPS是描述CPU执行指令的频率, MFLOPS是计算机系统的浮点数指令

D. CPU主频是指CPU系统执行指令的频率,CPI是执行一条指令平均使用的频率

10. 计算机硬件能直接执行的只有(C)

A. 汇编语言

B. 机器语言和汇编语言

C. 机器语言

D. 符号语言

11. 对计算机的软硬件资源进行管理,是（D）的功能

A. 数据库管理系统

B. 用户程序

C. 语言处理程序

D. 操作系统

12. 计算机操作的最小单位时间是(B)

A. CPU周期

B. 时钟周期

C. 指令周期

D. 中断周期

13. 计算机的外围设备是指（A）

A. 除了CPU和内存以外的其他设备

B. 远程通信设备

C. 外存储器

D. 输入输出设备

14. 按照冯诺依曼结构组成计算机,主机的构成是(D)

A. 控制器和外设

B. 运算器和控制器

C. 运算器和内存储器

D. CPU和内存储器

15. 只有当源程序执行时,某个程序才会将源程序翻译成机器语言,而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行语句,完成上述任务的程序称为（C）

A. 目标程序

B. 编译程序

C. 解释程序

D. 汇编程序

16. 目前所说的个人计算机属于（C）

A. 小型机

B. 中型机

C. 微型机

D. 巨型机

17. 电子计算机技术在70多年中虽有很大的进步,但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。这位科学家是（A）

A. 冯•诺依曼

B. 牛顿

C. 爱迪生

D. 爱因斯坦

18. 基准程序A在某计算机上的运行时间100秒,其中90秒为CPU时间,其余时间忽略不计,若CPU速度提高50%,I/O速度不变,则运行基准程序A所耗时间为(C )

A. 55

B. 60

C. 70

D. 65

19.某计算机的主频为1.2G,其指令分为4类,他们在基准程序中所占比例及CPI如表所示

指令类型 所占比例 CPI 指令类型 所占比例 CPI

A 50% 2 C 10% 4

B 20% 3 D 20% 5

该机的MIPS数是__D__。

A. 600

B. 200

C. 100

D. 400

20. 运算器由许多部件组成,其核心部分是_ALU___。

21. 某程序在两台计算机上的性能测量结果为:

测量内容 计算机A 计算机B

指令数 100亿次 80亿次

时钟频率 4GHz 4GHz

CPI 1.0 1.1

请问:计算机_A_的MIPS值更高,计算机__B_更快。

22. 计算机各组成部件相互连接方式,从早期的以 _运算器_中心,发展到现在的以 _存储器_为中心。

23. 计算机硬件系统主要包括5大部分, 分别是:运算器、控制器、存储器、输出设备、输入设备

24. 存储程序的基本含义是将编制好的程序和原始数据事先存入主存储器中。A

A. 对

B. 错

25. 存储程序概念包括存储程序和程序控制两个基本概念。A

A. 对

B. 错

26. (简答题, 10分)冯·诺依曼计算机的特点是什么?

(1)计算机硬件是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。

(2)计算机内部采用二进制来表示指令和数据。

(3)将编好的程序和数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作。

27. (简答题, 10分)计算机的硬件由哪些部件组成?他们各有哪些功能 ？

运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件。

输入设备:把人们编好的程序和原始数据送到计算机中,并且将它们转换成计算机内部能识别和接受的信息方式。

输出设备:将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。

存储器:存放程序和数据。

运算器:对数据进行计算。

控制器:按照人们预先确定的操作步骤,控制计算机的各部件有条不紊地自动工作.

CPI1＝3.25 MIPS1＝185

CPI2＝2.65 MIPS2＝302