2023年4月自考02318計(jì)算機(jī)組成原理試題及答案含評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

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2023年4月高等教育自學(xué)考試全國(guó)統(tǒng)一命題考試

計(jì)算機(jī)組成原理試題答案及評(píng)分參考

（課程代碼02318）

一、單項(xiàng)選擇題：本大題共15小題，每小題1分，共15分。

1．D2．B3．B4．C5．C6．A7．D8．A9．D10．C

11．B12．D13．C14．C15．D

二、填空題：本大題共10空，每空1分，共10分。

16．運(yùn)算器、存儲(chǔ)器

17．海明校驗(yàn)碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)碼

18．I-型指令、J-型指令

19．陷阱、終止

20．程序直接控制、DMA控制

三、名詞解釋題：本大題共5小題，每小題3分，共15分。

21．用來(lái)對(duì)指令進(jìn)行譯碼，生成相應(yīng)的控制信號(hào)，以控制數(shù)據(jù)通路進(jìn)行特定的操作。

22．將數(shù)值數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部編碼表示的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。

23．指令中給出的是操作數(shù)所在的寄存器編號(hào)，操作數(shù)存放在該寄存器中。

24．將指令執(zhí)行過(guò)程中數(shù)據(jù)所經(jīng)過(guò)的路徑，包括路徑上的部件稱為數(shù)據(jù)通路。

25．該存取方式兼有隨機(jī)訪問(wèn)和順序訪問(wèn)的特點(diǎn)，先直接選取所需信息所在區(qū)域，然后按順

序方式存取。

四、簡(jiǎn)答題：本大題共4小題，每小題5分，共20分。

26．馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的基本思想主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）采用“存儲(chǔ)程序”工作方式；（2分）

（2）計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五個(gè)基本部件組成；（1分）

（3）存儲(chǔ)器不僅能存放數(shù)據(jù)，而且也能存放指令；（1分）

（4）計(jì)算機(jī)內(nèi)部以二進(jìn)制形式表示指令和數(shù)據(jù)。（1分）

27．二進(jìn)制數(shù)太長(zhǎng)，書寫、閱讀均不方便，而八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)卻像十進(jìn)制數(shù)一樣簡(jiǎn)練、

易寫易記。（3分）雖然計(jì)算機(jī)中只是用二進(jìn)制一種記數(shù)制，但為了開發(fā)和調(diào)試程序、閱

讀機(jī)器代碼時(shí)的方便，人們經(jīng)常用八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)來(lái)等價(jià)的表示二進(jìn)制數(shù)。（2分）

計(jì)算機(jī)組成原理試題答案及評(píng)分參考第1頁(yè)（共3頁(yè)）

28．動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的基本單元是以柵極電容來(lái)保存信息，其容量較小，柵極電容上充上的電荷

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后就會(huì)泄漏掉（3分），為了保持信息不變，就需要定期向其補(bǔ)充電荷，

即動(dòng)態(tài)刷新（2分）。

29．需要完成以下三個(gè)操作：

（1）關(guān)中斷，將中斷允許標(biāo)志置為禁止?fàn)顟B(tài)；（1分）

（2）保護(hù)斷點(diǎn)，將PC和PSW送入?；蛱厥饧拇嫫鳎唬?分）

（3）識(shí)別中斷源并轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序。（2分）

五、計(jì)算分析題：本大題共3小題，每小題6分，共18分。

30．程序P在機(jī)器M1上的時(shí)鐘周期數(shù)為CPU執(zhí)行時(shí)間×?xí)r鐘頻率=20s×2GHz=40G。（2分）

因此，程序P在機(jī)器M2上的時(shí)鐘周期數(shù)為1.5×40G=60G。（2分）

要使程序P在M2上的運(yùn)行時(shí)間縮短為10s，則M2的時(shí)鐘頻率至少應(yīng)為程序所含時(shí)鐘

周期÷CPU執(zhí)行時(shí)間=60G÷10s=6GHz。（2分）

31．（1）將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

（160）10＝（10100000）2（1分）

（2）規(guī)格化二進(jìn)制數(shù)

移動(dòng)小數(shù)點(diǎn)，使其在第1、2位之間：10100000＝1.0100000×27（1分）

（3）計(jì)算移碼表示的階碼E=偏置值+階碼真值

階碼真值e＝7,偏置值=127

階碼E＝（127+7）10＝（134）10＝（10000110）2（1分）

（4）以單精度（32位）浮點(diǎn)數(shù)格式存儲(chǔ)該數(shù)

符號(hào)位S＝0

階碼E＝10000110

尾數(shù)f＝0100000,0000000000000000

得到32位浮點(diǎn)數(shù)的二進(jìn)制存儲(chǔ)格式為：

01000011001000000000000000000000（1分）

（5）16進(jìn)制數(shù)格式為：(43200000)16（2分）

32．根據(jù)總線的總帶寬計(jì)算公式：B=W×F/N

則本題所述總線的總帶寬為：

B=8B×66MHz/1=528MB/s（3分）

改進(jìn)后，總線的總帶寬為：

B=（256/8）B×133MHz×2=8512MB/s（3分）

計(jì)算機(jī)組成原理試題答案及評(píng)分參考第2頁(yè)（共3頁(yè)）

六、綜合題：本大題共2小題，第33小題12分，第34小題10分，共22分。

33．（1）需要8個(gè)節(jié)拍（2分）

（2）控制信號(hào)功能

R1out，MARinMAR←(R1)（1分）

MemRMDR←M(MAR)（1分）

MDRout,yinY←（MDR）（1分）

R2out，MARinMAR←(R2)（1分）

MemRMDR←M(MAR)（1分）

MDRout，ADDZ←(MDR)ADD(Y)（2分）

Zout,MDRinMDR←(Z)（1分）

MemWM(MAR)←MDR（2分）

34．（1）每1KB數(shù)據(jù)塊在Cache中占一行，故8KBCache被劃分為8KB÷1KB=8行（2分）

（2）4MB=222B，故主存地址長(zhǎng)度為22位（2分）

被劃分成以下三個(gè)字段：

標(biāo)記+Cache行號(hào)+塊內(nèi)地址

由于塊大小為1KB=210B，所以塊內(nèi)地址為10位，即主存地址的低10位。

（2分）

Cache行數(shù)為8