第1章 计算机系统概述 - 专项练习
本章主要关注冯·诺依曼思想、计算机硬件组成、层次结构和性能指标（MIPS/MFLOPS）。这一章的填空和选择题通常是为了给学生"送分"，但需要注意"主机定义"和"软件硬化/硬件软化"等小陷阱。
一、填空题（每空 1 分）
1.
世界上第一台通用电子计算机 ENIAC 诞生于 _________ 年，它使用的是 _________ 进制。
2.
冯·诺依曼机的核心设计思想是"_________"，即指令和数据以同等地位存储在存储器中。
3.
计算机硬件系统由五大部件组成：、、存储器、输入设备和输出设备。
4.
通常将运算器和控制器集成在一块芯片上，总称为 _________。
5.
计算机的主机部分包括 _________ 和 _________。
6.
现代计算机系统由 _________ 和 _________ 两大部分组成，两者在逻辑上具有 _________。
7.
为了弥补主存速度不足，在 CPU 与主存之间引入了 _________。
8.
计算机系统的多级层次结构中，最底层是 _________，它是实际机器；而操作系统级、高级语言级属于 _________ 机器。
9.
衡量计算机 定点 运算速度的指标是 _________，衡量 浮点 运算速度的指标是 _________。
10.
若每条指令执行平均需要 2 个时钟周期，则该机的 CPI 值为 _________。
二、单项选择题（每题 2 分）
1.
（核心考点：冯氏机）冯·诺依曼机工作的基本方式是（ ）。
2.
（重点辨析：主机定义）老师强调主机不等于机箱。下列属于"主机"范畴的是（ ）。
3.
（重要概念：透明性）在计算机技术中，对汇编语言程序员"透明"（不可见）的是（ ）。
4.
（性能指标：CPI）某机器主频为 1GHz，执行一段程序包含 100 万条指令，耗时 0.01 秒，则该程序的平均 CPI 是（ ）。
5.
（软硬关系）将原先由软件实现的某些功能改由专门的硬件电路实现，这种趋势称为（ ）。
6.
（总线基础）连接计算机五大部件的公共信息传输线称为（ ）。
7.
（架构背景）录音提到英特尔 x86 走下坡路，其主要指令集架构特征是（ ）。
8.
（存储层次）计算机存储体系结构中，存取速度最快的是（ ）。
9.
（软件分类）下列属于"系统软件"的是（ ）。
10.
（单位转换）在描述存储容量时，1GB 等于（ ）字节。
参考答案与解析
一、填空题
- 1946、十（ENIAC 还不属于冯氏机，它是十进制）
- 存储程序（核心中的核心）
- 运算器、控制器
- 中央处理器（CPU）
- CPU、主存储器（老师反复强调，主机=CPU+主存，不含辅存/硬盘）
- 硬件系统、软件系统、等价性
- Cache（高速缓冲存储器）
- 微程序级（或硬联逻辑级）、虚拟
- MIPS、MFLOPS
- 2（Cycles Per Instruction）
二、选择题
- D - 存储程序控制是冯·诺依曼机的核心特征
- A - 主机=CPU+主存，内存条是主存的物理体现，硬盘属于辅存
- C - 进位链是硬件实现的细节，对程序员透明
- B - CPI = 总时钟周期数 / 指令数 = (0.01s / 1ns) / 10^6 = 10
- B - 软件功能硬化（如浮点运算器）
- C - 系统总线连接五大部件
- B - Intel x86 是 CISC 的代表
- B - 寄存器在 CPU 内部，速度最快
- B - DBMS 属于系统软件
- D - 1GB = 2^30 字节
重点提示
- 主机定义：主机 = CPU + 主存，不含辅存（硬盘）
- 软件硬化：将软件功能用硬件实现（如浮点运算器）
- 透明性：对程序员不可见的硬件细节（如进位链）
- 存储层次：寄存器 > Cache > 主存 > 辅存
- 单位换算：计算机中按 1024（2^10）计算，1GB = 2^30 字节