2021年4月自考计算机组成原理02318真题与答案

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2021年4月高等教育自学考试全国统一命题考试

计算机组成原理

(课程代码02318)

注意事项:

1.本试卷分为两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。

2.应考者必须按试题顺序在答题卡(纸)指定位置上作答，答在试卷上无效。

3.涂写部分、画图部分必须使用2B铅笔，书写部分必须使用黑色字迹签字笔。

一、单项选择题:本大题共10小题，每小题1分，共10分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。

1.十进制数-96的8位补码表示是

A.01 000000

B. 10100000

C.101111

D.1100000

2.若传送的是字符C,其ASII码为100011,采用奇校验方式传送8位编码，末位增

加奇校验位后的编码表示是

A.10000110

B.10000111

C.01000011

D.1000011

3.在采用变址寻址方式的指令中,操作数在

A.指令中

B.通用寄存器中

C.内存中

D.外存中

4.有一个32KB的主存储器，按字节编址需要地址线

A.5条

B. 10条

C.15条

D.32条

5.存放微程序的控制存储器包含在

A.控制器中

B.主存储器中

C.外存储器中

D.运算器中

6.磁盘接口应选用

A.程序直接控制传送接口

B. DMA接口

C.中断接口

D.既有中断接口，又有DMA接口

7. MIPS 计算机的汇编指令“or $s1, $s2, $s3”的功能是

A. $s3-$s1|$s2

B. $s1=$s2|$s3

C. $s2=$s1|$s3

D. Ss3-$s2-$s1

8.对硬盘上信息的访问方式是

A. DAM

B. SAM

C. ROM

D. RAM

9.在计算机的存储器层次结构中，属于外部存储器的是

A.主存

B.寄存器

C.高速缓存

D.光盘

10. 设置中断屏蔽字的作用是

A.暂停外设对主存的访问

B.暂停对某些中断的响应

C.暂停对一切中断的响应

D.暂停CPU对主存的访问

二、填空题:本大题共15空，每空1分，共15分。

11. CPU内部的ALU部件的基本功能是实现           运算和           运算。

12.在计算机系统中，常用的进位记数制有           进制、 八进制、十进制、           进制。

13.在计算机系统中,常用的数据校验码有奇偶校验码、海明校验码、           校验码。

14.按指令格式的复杂度,指令系统可分为CISC与_____两种类型。

15. Intel 将内部异常分为三类:故障、陷阱和           

16.早期计算机的定时方式采用机器周期______和_____ 3 级时序对数据通路操作进行定时控制。

17.按照存取方式分类,存储器分为           和直接存取存储器。

18.由若千个存储器芯片构成-一个内存条，通常情况下，需要在字方向和____方向上进行扩展。

19.对I/O接口中可访问的寄存器编址，方式有独立编址和           编址两种。

20. IO 数据传送主要有三种不同的控制方式:          、           和中断控制。

三、名词解释题:本大题共5小题，每小题3分，共15分。

21.总线

22. ( 计算机性指标) MIPS

23. (数据存储排列顺序)大端方式

24.寄存器寻址

25.程序状态字寄存器(PSW )

四、简答题:本大题共4小题，每小题5分，共20分。

26.一条指令中应该显式或隐式地给出哪些信息?

27. CPU 中设置的程序计数器(PC)和指令译码器( ID )的作用分别是什么?

28.为什么在CPU和主存之间引入Cache能提高CPU访存效率?

29.中断过程包括哪两个阶段?每个阶段如何实现?

五、计算题:本大题共3小题，每小题6分，共18分。

30.假设某个频繁使用的程序P在机器M1.上运行需要20s，M1的时钟频率为3GHz。设计人员想开发-台与MI具有相同ISA的新机器M2。采用新技术可使M2的时钟频率增加，但同时也会使CPI增加。假定P在M2.上执行时的时钟周期数是在M1.上的2倍，则M2的时钟频率至少达到多少才能使程序P在M2上的运行时间缩短为8s?

31.将十进制数120转换为IEEE754的单精度(32位)浮点数格式，要求最后格式用十六进制数表示。注: IEEB754单精度浮点数的计数公式为(-1)*x1.fx2E-127,其中符号位1位，阶码8位，尾数23位。

32.假定某同步总线在一个总线时钟周期内传送一个8字节的数据，总线时钟频率为133MHz，则总线带宽是多少?如果总线宽度改为128 位，一个时钟周期能传送两次数据，总线时钟频率为266 MHz,则总线带宽是多少?

六、综合应用题:本大题共2小题，第33小题12分，第34小题10分，共22分。

33.某计算机字长16位，采用16位定长指令格式，部分数据通路结构如题33图所示。假设MAR的输出一直处于使能状态，对于逻辑指令“OR (R2), (R1)”"，请回答下列两问。

(1)在执行阶段需要多少个节拍?

(2)每个节拍的功能是什么?需要哪些有效控制信号?

注:该指令功能为M[R[R2]]←-M[R[R2]] OR M[R[R1 ]]。

34.某计算机主存地址空间大小32MB,按字节编址。主存与Cache之间采用直接映射方式，块大小为8K字节。Cache 数据区大小为64KB。

(1)该Cache共有多少行?

(2)主存地址需多少位?如何划分?要求说明每个户段的含义、位数及其在主存地址中的位置。