2023年4月自考02318计算机组成原理试题及答案含评分标准

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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15小题，每小题1分，共15分。

1．D2．B3．B4．C5．C6．A7．D8．A9．D10．C

11．B12．D13．C14．C15．D

二、填空题：本大题共10空，每空1分，共10分。

16．运算器、存储器

17．海明校验码、循环冗余校验码

18．I-型指令、J-型指令

19．陷阱、终止

20．程序直接控制、DMA控制

三、名词解释题：本大题共5小题，每小题3分，共15分。

21．用来对指令进行译码，生成相应的控制信号，以控制数据通路进行特定的操作。

22．将数值数据在计算机内部编码表示的数称为机器数。

23．指令中给出的是操作数所在的寄存器编号，操作数存放在该寄存器中。

24．将指令执行过程中数据所经过的路径，包括路径上的部件称为数据通路。

25．该存取方式兼有随机访问和顺序访问的特点，先直接选取所需信息所在区域，然后按顺

序方式存取。

四、简答题：本大题共4小题，每小题5分，共20分。

26．冯·诺依曼结构计算机的基本思想主要包括以下几个方面：

（1）采用“存储程序”工作方式；（2分）

（2）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部件组成；（1分）

（3）存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令；（1分）

（4）计算机内部以二进制形式表示指令和数据。（1分）

27．二进制数太长，书写、阅读均不方便，而八进制或十六进制数却像十进制数一样简练、

易写易记。（3分）虽然计算机中只是用二进制一种记数制，但为了开发和调试程序、阅

读机器代码时的方便，人们经常用八进制或十六进制数来等价的表示二进制数。（2分）

计算机组成原理试题答案及评分参考第1页（共3页）

28．动态存储器的基本单元是以栅极电容来保存信息，其容量较小，栅极电容上充上的电荷

经过一段时间后就会泄漏掉（3分），为了保持信息不变，就需要定期向其补充电荷，

即动态刷新（2分）。

29．需要完成以下三个操作：

（1）关中断，将中断允许标志置为禁止状态；（1分）

（2）保护断点，将PC和PSW送入栈或特殊寄存器；（2分）

（3）识别中断源并转中断服务程序。（2分）

五、计算分析题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。

30．程序P在机器M1上的时钟周期数为CPU执行时间×时钟频率=20s×2GHz=40G。（2分）

因此，程序P在机器M2上的时钟周期数为1.5×40G=60G。（2分）

要使程序P在M2上的运行时间缩短为10s，则M2的时钟频率至少应为程序所含时钟

周期÷CPU执行时间=60G÷10s=6GHz。（2分）

31．（1）将十进制数转换成二进制数

（160）10＝（10100000）2（1分）

（2）规格化二进制数

移动小数点，使其在第1、2位之间：10100000＝1.0100000×27（1分）

（3）计算移码表示的阶码E=偏置值+阶码真值

阶码真值e＝7,偏置值=127

阶码E＝（127+7）10＝（134）10＝（10000110）2（1分）

（4）以单精度（32位）浮点数格式存储该数

符号位S＝0

阶码E＝10000110

尾数f＝0100000,0000000000000000

得到32位浮点数的二进制存储格式为：

01000011001000000000000000000000（1分）

（5）16进制数格式为：(43200000)16（2分）

32．根据总线的总带宽计算公式：B=W×F/N

则本题所述总线的总带宽为：

B=8B×66MHz/1=528MB/s（3分）

改进后，总线的总带宽为：

B=（256/8）B×133MHz×2=8512MB/s（3分）

计算机组成原理试题答案及评分参考第2页（共3页）

六、综合题：本大题共2小题，第33小题12分，第34小题10分，共22分。

33．（1）需要8个节拍（2分）

（2）控制信号功能

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数据块在Cache中占一行，故8KBCache被划分为8KB÷1KB=8行（2分）

（2）4MB=222B，故主存地址长度为22位（2分）

被划分成以下三个字段：

标记+Cache行号+块内地址

由于块大小为1KB=210B，所以块内地址为10位，即主存地址的低10位。

（2分）

Cache行数为8