2021年4月自考02318計算機組成原理試題及答案含解析

計算機組成原理年月真題

0231820214

1、【單選題】十進制數(shù)-96的8位補碼表示是

01100000

10100000

A:

10011111

B:

11100000

C:

答D:案：B

2、【單選題】若傳送的是字符C,其ASII碼為1000011,采用奇校驗方式傳送8位編碼,末位

增加奇校驗位后的編碼表示是

10000110

10000111

A:

01000011

B:

11000011

C:

答D:案：A

3、【單選題】在采用變址尋址方式的指令中,操作數(shù)在

指令中

通用寄存器中

A:

內(nèi)存中

B:

外存中

C:

答D:案：C

解析：在采用變址尋址方式的指令中,操作數(shù)在內(nèi)存中。

4、【單選題】有一個32KB的主存儲器,按字節(jié)編址需要地址線

5條

10條

A:

15條

B:

32條

C:

答D:案：C

5、【單選題】存放微程序的控制存儲器包含在

控制器中

主存儲器中

A:

外存儲器中

B:

運算器中

C:

答D:案：A

解析：存放微程序的控制存儲器包含在控制器中。

6、【單選題】磁盤接口應選用

程序直接控制傳送接口

DMA接口

A:

中斷接口

B:

既有中斷接口,又有DMA接口

C:

答D:案：D

7、【單選題】MIPS計算機的匯編指令"or$s1,$s2,$s3”的功能是

$s3=$s1|$s2

$s1=$s2|$s3

A:

$s2=$s1|$s3

B:

$s3=$s2-$s1

C:

答D:案：B

8、【單選題】對硬盤上信息的訪問方式是

DAM

SAM

A:

ROM

B:

RAM

C:

答D:案：A

解析：對硬盤上信息的訪問方式是DAM。

9、【單選題】在計算機的存儲器層次結構中,屬于外部存儲器的是

主存

寄存器

A:

高速緩存

B:

光盤

C:

D:

答案：D

解析：外部存儲器一般指外存儲器。外儲存器是指除計算機內(nèi)存及CPU緩存以外的儲存

器，此類儲存器一般斷電后仍然能保存數(shù)據(jù)。常見的外存儲器有硬盤、軟盤、光盤、U盤

等。

10、【單選題】設置中斷屏蔽字的作用是

暫停外設對主存的訪問

暫停對某些中斷的響應

A:

暫停對一切中斷的響應

B:

暫停CPU對主存的訪問

C:

答D:案：B

解析：中斷屏蔽字作用是暫停對某些中斷的響應，若一個i/O設備中的某些字段被屏蔽那

么它的中斷請求不會被響應，即不會被送到CPU執(zhí)行。

11、【問答題】一條指令中應該顯式或隱式地給出哪些信息?

答案：一條指令中應該顯式或隱式地給出:操作碼、源操作數(shù)或其地址、結果的地址、下

條指令地址。

12、【問答題】CPU中設置的程序計數(shù)器(PC)和指令澤碼器(ID)的作用分別是什么?

答案：程序計數(shù)器(PC)用來存放即將執(zhí)行指令的地址,取指令時,總是先把PC的內(nèi)容送到

地址線:指令譯碼器(ID)對指令寄存器中的操作碼部分進行分析解釋,產(chǎn)生相應的譯碼信號

提供給操作控制信號形成部件,以產(chǎn)生控制信號。

13、【問答題】為什么在CPU和主存之間引入Cache能提高CPU訪存效率?

答案：在CPU和主存之間設置Cache,總是把主存中被頻繁訪問的活躍程序塊和數(shù)據(jù)塊復

制到cache中。由于程序訪問的局部性,大多數(shù)情況下,CPU能直接從Cache中取得指令和

數(shù)據(jù),而不必訪問主存,因而能提高CPU訪存效率。

14、【問答題】中斷過程包括哪兩個階段?每個階段如何實現(xiàn)?

答案：中斷過程包括中斷響應、中斷處理兩個階段；中斷響應階段是由硬件實現(xiàn)的,而中

斷處理階段則是由CPU執(zhí)行中斷服務程序來完成的,所以中斷處理是由軟件實現(xiàn)的。

15、【問答題】假設某個頻繁使用的程序P在機器M1上運行需要20s,M1的時鐘頻率為

3GHz。設計人員想開發(fā)一臺與M1具有相同ISA的新機器M2。采用新技術可使M2的時鐘頻率

增加,但同時也會使CPI增加。假定P在M2上執(zhí)行時的時鐘周期數(shù)是在M1上的2倍,則M2的

時鐘頻率至少達到多少才能使程序P在M2上的運行時間縮短為8s?

答案：程序P在機器M1上的時鐘周期數(shù)為CPU執(zhí)行時間x時鐘頻率=20S×3GHz=60G。

因此,程序P在機器M2上的時鐘周期數(shù)為2×60GHz=120G要使程序P在M2上的運行時間

縮短為8,則M2的時鐘頻率至少應為:程序所含時鐘周期÷CPU執(zhí)行時間

=120G÷8S=15GHz

16、【問答題】將十進制數(shù)120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:EEE754單精度浮點數(shù)的計數(shù)公式為(-1s×1.f×2E-127,其中符號位1

位,階碼8位,尾數(shù)23位。

答案：(1)將十進制數(shù)轉換成二進制數(shù)(120)10=(1111000)2(2)規(guī)格化二進制數(shù)移動

小數(shù)點,使其在第1、2位之間:1111000=1.111000×26分(3)計算移碼表示的階碼E=偏

置值+階碼真值階碼真值e=6,偏置值=127階碼E=(127+6)10=(133)10=(10000101)2

(4)以單精度(32位)浮點數(shù)格式存儲該數(shù)符號位S=0階碼E=10000101尾數(shù)

f=111000,00000000000000000得到32位浮點數(shù)的二進制存儲格式為:

01000010111100000000000000000000(5)16進制數(shù)格式為:(42F00000)16

17、【問答題】假定某同步總線在一個總線時鐘周期內(nèi)傳送一個8字節(jié)的數(shù)據(jù),總線時鐘頻

率為133MHz,則總線帶寬是多少?如果總線寬度改為128位,一個時鐘周期能傳送兩次數(shù)據(jù),總

線時鐘頻率為266MHz,則總線帶寬是多少?

答案：根據(jù)總線的總帶寬計算公式:B=WxF/N則本題所述總線的帶寬為:

B=8B×133MHz/1=1064MB/s改進后,總線的總帶寬為:

B=(128/8)Bx266MHz/0.5=8512MB/s

18、【問答題】某計算機字長16位,采用16位定長指令格式,部分數(shù)據(jù)通路結構如題33

圖所示。假設MAR的輸出一直處于使能狀態(tài),對于邏輯指令"OR(R2)(R1)",請回答下列兩

問。(1)在執(zhí)行階段需要多少個節(jié)拍?(2)每個節(jié)拍的功能是什么?需要哪些有效控制信

號?注:該指令功能為M[R[R2]]←M[R[R2]]ORM[R[R1]]

答案：

19、【問答題】某計算機主存地址空間大小32MB,按字節(jié)編址主存與Cache之間采用直接映

射方式,塊大小為8K字節(jié)。Cache數(shù)據(jù)區(qū)大小為64KB(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)及其在主存地址中的位置。

答案：(1)每8K字節(jié)數(shù)據(jù)塊在cache中占一行,故64KBcache被劃分為64kb÷8kB=8行

(2)32MB=225B.故主存地址長度為25位被劃分成以下三個字段:標記+cache行號+塊內(nèi)

地址由于塊大小為8KB=213B,所以塊內(nèi)地址為13位,即主存地址的低13位Cache行數(shù)

為8=23,所以cache行號需要3位,即主存地址的中間3位。主存地址總長25位,所以標

記部分為25-13-3=9位即主存地址的高9位。

20、【填空題】CPU內(nèi)部的ALU部件的基本功能是實現(xiàn)____運算和____運算。

答案：算術、邏輯

21、【填空題】在計算機系統(tǒng)中,常用的進位記數(shù)制有____進制、八進制、十進制、____進

制

答案：二進制、十六進制

22、【填空題】在計算機系統(tǒng)中,常用的數(shù)據(jù)校驗碼有奇偶校驗碼、海明校驗碼、____校驗

碼。

答案：循環(huán)冗余

23、【填空題】按指令格式的復雜度,指令系統(tǒng)可分為CISC與____兩種類型。

答案：RISC

24、【填空題】Intel將內(nèi)部異常分為三類:故障、陷阱和____

答案：終止

25、【填空題】早期計算機的定時方式采用機器周期、____和____三級時序對數(shù)據(jù)通路操作

進行定時控制。

答案：節(jié)拍、脈沖

26、【填空題】按照存取方式分類,存儲器分為____、____和直接存取存儲器。

答案：隨機存取存儲器、順序存取存儲器

27、【填空題】由若干個存儲器芯片構成一個內(nèi)存條,通常情況下,需要在字方向和____方向

上進行擴展。

答案：位

28、【填空題】對I/O接口中可訪問的寄存器編址,其方式有獨立編址和____編址兩種

答案：統(tǒng)一

29、【填空題】I/O數(shù)據(jù)傳送主要有三種不同的控制方式:____、____和中斷控制。

答案：程序直接控制、DMA控制

30、【名詞解釋】總線

答案：總線是傳輸信息的通路,用于在部件之間傳輸信息,CPU、主存和I/O模塊通過總線

互連。

31、【名詞解釋】(計算機性指標)MIPS

答案：