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全國2018年4月高等教育自學考試

計算機組成原理試題

課程代碼:02318

請考生按規定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。

選擇題部分

注意事項：

1.答題前，考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規定的位置上。

2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。

一、單項選擇題：本大題共10小題，每小題1分，共10分。在每小題列出的備選項中只

有一項是最符合題目要求的，請將其選出。

1．計算機中的U盤屬于（   ）

A．運算器B．控制器

C．內存D．外存

2．下列軟件中不屬于系統軟件的是（   ）

A．操作系統B．語言處理系統

C．文字處理軟件D．數據庫管理系統

3．IEEE754單精度(32位)浮點數格式中指數的偏移常數為（   ）

A．127 B．128 C．1023 D．1024

4．若十進制數為-l00，則其對應的8位補碼[X]補為（   ）

A．01100100 B．11100lOO C．10011100 D．1001101l

5．采用寄存器直接尋址方式的操作數在（   ）

A．指令中B．通用寄存器中

C．內存中D．外存中

6．MIPS計算機的匯編指令“1w $s1，200($s2)”的功能是（   ）

A．$sl=Memory[$s2+200] B．$s2=Memory[$s1+200]

C．$s1=Memory[$s2]+200 D．$s2=Memory[$s1]+200

7．微程序存放在（   ）

A．主存儲器中B．控制存儲器中

C．高速緩存中D．外存儲器中

8．―個1 6MB的主存儲器，按字節編址需要地址線（   ）

A．14條B．24條

C．34條D．44條

9．在計算機的存儲器層次結構中，速度最陜的是（   ）

A．硬盤B．寄存器

C．高速緩存D．主存

10．在浮點數的乘法中，乘積的尾數規格化后，小數點左邊兩位是（   ）

A．00 8．01

C．10 D．11

非選擇題部分

注意事項：

用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上,不能答在試題卷上。

二、填空題：本大題共15空，每空1分，共15分。

11．MIPS指令流水線數據通路通常包括取指、譯碼、_____、_____和五段流水線。12．Cache行和主存塊之間的映射方式有_____、_____和_____三種。

13．磁盤的平均存取時間由_____、_____和_____三部分構成。

14．CPU的數據通路的時鐘周期長度包括Clk―to-Q時間(也叫鎖存延遲)、所有操作元件中最長操作延遲時間、_____和_____等四個部分。

15．I／O端口的編址方式有_____和_____兩種方式。

16．在Intel處理器中將外部中斷分為_____中斷和_____中斷兩類。

三、名詞解釋題：本大題共5小題，每小題3分，共15分。

17．標志寄存器

18．總線寬度

19．隨機存取存儲器RAM

20．微地址

21．DMA控制器

四、簡答題：本大題共4小題，每小題5分，共20分。

22.試說明在計算機系統的層次化結構中，最終用戶、應用程序員、系統管理員和系統程序員分別與操作系統、匯編程序、編譯程序和應用程序這四個程序的哪一個相對應？

23.漢字字符的編碼有哪三類？簡述各類編碼的作用，并分別列舉一個實際的編碼。

24.在浮點數加減法中對階的目的是什么？對階原則是什么？

25.試比較變址尋址方式和基址尋址方式的異同。

五、計算題：本大題共3小題，第26、27小題各6分，第28小題4分，共16分。

26.某計算機的時鐘周期為2.5ns，指令集中有A?D四種不同類型的指令，這四類指令的平均CPI分別為3、2、4、5。某高級語言程序P經兩個不同版本的編譯程序，編譯成了兩種不同的指令序列X1和X2，兩個指令序列包含的指令情況如下表所示。

(1)該計算機的峰值MIPS是多少？

(2)X1和X2的執行時間分別是多少？

(3)X1和X2的平均CPI分別是多少?

27.將十進制數20.59375轉換為IEEE754的單精度（32位）浮點數格式，要求最后格式用十六進制數表示。注：1EEE754單精度浮點數的計數公式為(-1)5×1.f×2e-127

28.PCI-Express×8輸入/輸出傳輸總線具有8個通路，每個通路都有發送和接收兩個方向的傳送信號線，發送和接收的速率都為2.5Gb/s，數據在傳送時，每個有效信息字節被轉換成lObit后進行傳輸，試計算該總線傳輸有效信息的總帶寬，要求單位為GB/S。

六、綜合題：本大題共2小題，每小題12分，共24分。

29.某計算機字長16位，采用16位定長指令格式，部分數據通路結構如圖所示。假設MAR 的輸出一直處于使能狀態。

(1 )邏輯指令“ANDR1，R2”在執行階段需要多少個節拍？

(2)寫出每個節拍的功能和有效控制信號。

注：該指令功能為R1的內容與R2的內容執行邏輯“與”運算，結果送入R1中。

30.某計算機主存地址空間大小16MB，按字節編址。主存與Cache之間采用直接映射方式，塊大小為512字節。Cache數據區大小為16KB。

(1)該cache共有多少行？

(2)主存地址需多少位？如何劃分?要求說明每個字段的含義、位數和在主存地址中的位置。

2018年4月高等教育自學考試全國統一命題考試

計算機組成原理試題答案及評分參考

(課程代碼02318)

一、單項選擇題（本大題共10小題，每小題1分，共10分）

1.D

2.C

3.A

4.C

5.B

6.A

7.B

8.B

9.B 10.B

二、填空題（本大題共15空，每空1分，共15分）

11.執行、方存、寫回

12.直接映射、全相聯映射、組相聯映射

13.尋道時間、旋轉等待時間、數據傳輸時間

14.建立時間、時鐘偏移

15.獨立編址、統一編址

16.可屏蔽、不可屏蔽

三、名詞解釋題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）

17.用于存放程序運行的一些狀態和控制運行的信息的寄存器。

18.總線中數據線的條數稱為總線寬度。

19.按地址訪問存儲單元，各個單元的訪問時間是一個常數，與地址無關。

20.微指令所在的存儲單元的地址稱為微地址。

21.專門用來控制總線進行DMA傳送的接口硬件稱為DMA控制器。

四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）

22.答：最終用戶對應應用程序（1.5分）；應用程序員對應編譯程序（1.5分）；系統管理員對應操作系統（1分）；系統程序員對應匯編程序。（1分）

23.答：漢字的編碼分為輸入碼、內碼和輸出字形碼（2分)。輸入碼是用干漢字信息的輸入，比如拼音碼（1分)；內碼是用于漢字信息在計算機內部的存儲和處理，比如區位碼（1分)；輸出字形碼是用于漢字信息的輸出顯示，比如字模點陣碼（1分)。

24.答：對階的目的是使參加運算的兩個數的階碼相等，以使它們的尾數可以直接相加減（3分)。對階的原則是小階向大階看齊，即階小的那個數的尾數右移（2分）。

25.答：相同之處：都是將某個寄存器的內容與一個形式地址相加來生成操作數的有效地址。（2分）

不同之處：相對尋址方式使用的是程序計數器PC，基址尋址方式使用的是基址寄存器。(3分）