2023年全国4月自考02318计算机组成原理试题及答案.docx

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全国2023年4月高等教育自学考试
计算机组成原理试题
课程代码:02318
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分
注意事项：
1. 答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号黑色笔迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上相应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。

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规定的，请将其选出。
1．计算机中的U盘属于
A．运算器  B．控制器
C．内存  D．外存
2．下列软件中不属于系统软件的是
A．操作系统  B．语言解决系统
C．文字解决软件 D．数据库管理系统
3．IEEE754单精度(32位)浮点数格式中指数的偏移常数为
A．127  B．128  C．1023 D．1024
4．若十进制数为-l00，则其相应的8位补码[X]补为
A．01100100  B．11100lOO  C．10011100 D．1001101l
5．采用寄存器直接寻址方式的操作数在
A．指令中  B．通用寄存器中
C．内存中  D．外存中
6．MIPS计算机的汇编指令“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．主存储器中  B．控制存储器中
C．高速缓存中 D．外存储器中
8．—个1 6MB的主存储器，按字节编址需要地址线
A．14条  B．24条
C．34条  D．44条
9．在计算机的存储器层次结构中，速度最陕的是
A．硬盘  B．寄存器
C．高速缓存  D．主存
10．在浮点数的乘法中，乘积的尾数规格化后，小数点左边两位是
A．00  8．01
C．10  D．11

非选择题部分
注意事项：
用黑色笔迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上,不能答在试题卷上。

二、填空题：本大题共15空，每空1分，共15分。
11．MIPS指令流水线数据通路通常涉及取指、译码、_____、_____和  五段流水线。
12．Cache行和主存块之间的映射方式有_____、_____和_____三种。
13．磁盘的平均存取时间由_____、_____和_____三部分构成。
14．CPU的数据通路的时钟周期长度涉及Clk—to-Q时间(也叫锁存延迟)、所有操作元件中最长操作延迟时间、_____和_____等四个部分。
15．I／O端口的编址方式有_____和_____两种方式。
16．在Intel解决器中将外部中断分为_____中断和_____中断两类。
三、名词解释题：本大题共5小题，每小题3分，共15分。
17．标志寄存器
18．总线宽度
19．随机存取存储器RAM
20．微地址
21．DMA控制器
四、简答题：本大题共4小题，每小题5分，共20分。
22.试说明在计算机系统的层次化结构中，最终用户、应用程序员、系统管理员和系统程序员分别与操作系统、汇编程序、编译程序和应用程序这四个程序的哪一个相相应？
23.汉字字符的编码有哪三类？简述各类编码的作用，并分别列举一个实际的编码。
24.在浮点数加减法中对阶的目的是什么？对阶原则是什么？
25.试比较变址寻址方式和基址寻址方式的异同。
五、计算题：本大题共3小题，第26、27小题各6分，第28小题4分，共16分。
26.某计算机的时钟周期为2.5ns，指令集中有A〜D四种不同类型的指令，这四类指令的平均CPI分别为3、2、4、5。某高级语言程序P经两个不同版本的编译程序，编译成了两种不同的指令序列X1和X2，两个指令序列包含的指令情况如下表所示。

(1)该计算机的峰值MIPS是多少？
(2)X1和X2的执行时间分别是多少？
(3)X1和X2的平均CPI分别是多少?
27.将十进制数20.59375转换为IEEE754的单精度（32位）浮点数格式，规定最后格式用十六进制数表达。注：1EEE754单精度浮点数的计数公式为(-1)5×1.f×2e-127
28.PCI-Express×8输入/输出传输总线具有8个通路，每个通路都有发送和接受两个方向的传送信号线，发送和接受的速率都为2.5Gb/s，数据在传送时，每个有效信息字节被转换成lObit后进行传输，试计算该总线传输有效信息的总带宽，规定单位为GB/S。
六、综合题：本大题共2小题，每小题12分，共24分。
29.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图所示。假设MAR的输出一直处在使能状态。

(1 )逻辑指令“ANDR1，R2”在执行阶段需要多少个节拍？
(2)写出每个节拍的功能和有效控制信号。
注：该指令功能为R1的内容与R2的内容执行逻辑“与”运算，结果送入R1中。
30.某计算机主存地址空间大小16MB，按字节编址。主存与Cache之间采用直接映射方式，块大小为512字节。Cache数据区大小为16KB。
(1)该cache共有多少行？
(2)主存地址需多少位？如何划分?规定说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。

2023年4月高等教育自学考试全国统一命题考试
计算机组成原理试题答案及评分参考
(课程代码02318)

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题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、填空题（本大题共15空，每空1分，共15分）

11.执行、方存、写回
12.直接映射、全相联映射、组相联映射
13.寻道时间、旋转等待时间、数据传输时间
14.建立时间、时钟偏移
15.独立编址、统一编址
16.可屏蔽、不可屏蔽

三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

17.用于存放程序运营的一些状态和控制运营的信息的寄存器。
18.总线中数据线的条数称为总线宽度。
19.按地址访问存储单元，各个单元的访问时间是一个常数，与地址无关。
20.微指令所在的存储单元的地址称为微地址。
21.专门用来控制总线进行DMA传送的接口硬件称为DMA控制器。

四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

22.答：最终用户相应应用程序（1.5分）；应用程序员相应编译程序（1.5分）；系统管理员相应操作系统（1分）；系统程序员相应汇编程序。（1分）

23.答：汉字的编码分为输入码、内码和输出字形码（2分)。输入码是用干汉字信息的输入，比如拼音码（1分)；内码是用于汉字信息在计算机内部的存储和解决，比如区位码（1分)；输出字形码是用于汉字信息的输出显示，比如字模点阵码（1分)。

24.答：对阶的目的是使参与运算的两个数的阶码相等，以使它们的尾数可以直接相加减（3分)。对阶的原则是小阶向大阶看齐，即阶小的那个数的尾数右移（2分）。

25.答：相同之处：都是将某个寄存器的内容与一个形式地址相加来生成操作数的有效地址。（2分）
不同之处：相对寻址方式使用的是程序计数器PC，基址寻址方式使用的是基址寄存器。(3分）