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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(guī)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(guī)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(nèi)存D．外存

2．下列軟件中不屬于系統(tǒng)軟件的是（   ）

A．操作系統(tǒng)B．語言處理系統(tǒng)

C．文字處理軟件D．數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

3．IEEE754單精度(32位)浮點數(shù)格式中指數(shù)的偏移常數(shù)為（   ）

A．127 B．128 C．1023 D．1024

4．若十進制數(shù)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(shù)在（   ）

A．指令中B．通用寄存器中

C．內(nèi)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(jié)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(shù)的乘法中，乘積的尾數(shù)規(guī)格化后，小數(shù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(tǒng)的層次化結構中，最終用戶、應用程序員、系統(tǒng)管理員和系統(tǒng)程序員分別與操作系統(tǒng)、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(shù)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(jīng)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(zhí)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(shù)20.59375轉換為IEEE754的單精度（32位）浮點數(shù)格式，要求最后格式用十六進制數(shù)表示。注：1EEE754單精度浮點數(shù)的計數(shù)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(fā)送和接收兩個方向的傳送信號線，發(fā)送和接收的速率都為2.5Gb/s，數(shù)據(jù)在傳送時，每個有效信息字節(jié)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(shù)據(jù)通路結構如圖所示。假設MAR 的輸出一直處于使能狀態(tài)。

(1 )邏輯指令“ANDR1，R2”在執(zhí)行階段需要多少個節(jié)拍？

(2)寫出每個節(jié)拍的功能和有效控制信號。

注：該指令功能為R1的內(nèi)容與R2的內(nèi)容執(zhí)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(jié)編址。主存與Cache之間采用直接映射方式，塊大小為512字節(jié)。Cache數(shù)據(jù)區(qū)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(shù)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(tǒng)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(zhí)行、方存、寫回

12.直接映射、全相聯(lián)映射、組相聯(lián)映射

13.尋道時間、旋轉等待時間、數(shù)據(jù)傳輸時間

14.建立時間、時鐘偏移

15.獨立編址、統(tǒng)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(tài)和控制運行的信息的寄存器。

18.總線中數(shù)據(jù)線的條數(shù)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(shù)，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(tǒng)管理員對應操作系統(tǒng)（1分）；系統(tǒng)程序員對應匯編程序。（1分）

23.答：漢字的編碼分為輸入碼、內(nèi)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(nèi)碼是用于漢字信息在計算機內(nèi)部的存儲和處理，比如區(qū)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(shù)的階碼相等，以使它們的尾數(shù)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(shù)的尾數(shù)右移（2分）。

25.答：相同之處：都是將某個寄存器的內(nèi)容與一個形式地址相加來生成操作數(shù)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(shù)器PC，基址尋址方式使用的是基址寄存器。(3分）