2018年4月自考02318计算机组成原理试题及答案含解析

计算机组成原理年月真题

0231820184

1、【单选题】计算机中的U盘属于

运算器

控制器

A:

内存

B:

外存

C:

答D:案：D

解析：外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然

能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等

2、【单选题】下列软件中不属于系统软件的是

操作系统

语言处理系统

A:

文字处理软件

B:

数据库管理系统

C:

答D:案：C

解析：系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是

无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计

算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。文字处理软件：是办公软件的一

种，是应用软件。

3、【单选题】IEEE754单精度（32位）浮点数格式中指数的偏移常数为

127

128

A:

1023

B:

1024

C:

答D:案：A

解析：IEEE754规定：单精度浮点数字长32位，尾数长度23，指数长度8,指数偏移量

127；双精度浮点数字长64位，尾数长度52，指数长度11，指数偏移量1023。

4、【单选题】若十进制数为-100，则其对应的8位补码[X]补为

01100100

11100100

A:

10011100

B:

10011011

C:

答D:案：C

解析：100=1100100，负数的补码是符号位为1，其余为将数值的二进制位按位取反后在最

低位上加1，[-100]<>补=10011100。

5、【单选题】采用寄存器直接寻址方式的操作数在

指令中

通用寄存器中

A:

内存中

B:

外存中

C:

答D:案：B

解析：直接寻址方式是指在指令中直接给出操作数在存储器中的地址，操作数在主存储器

中，指令中的地址直接作为有效地址，对存储器进行访问即可取得操作数。

6、【单选题】MIPS计算机的汇编指令“1w$s1，200（$s2）”的功能是

$sl=Memory[$s2+200]

$s2=Memory[$s1+200]

A:

$s1=Memory[$s2]+200

B:

$s2=Memory[$s1]+200

C:

答D:案：A

解析：MIPS汇编语言的算术运算，教材100页表3.3，“1w$s1，200($s2)”的功能是

$sl=Memory[$s2+200]，从内存中取一个字到寄存器。

7、【单选题】微程序存放在

主存储器中

控制存储器中

A:

高速缓存中

B:

外存储器中

C:

答D:案：B

解析：CPU内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器（ROM）称为控制存储

器。

8、【单选题】—个16MB的主存储器，按字节编址需要地址线

14条

24条

A:

34条

B:

44条

C:

答D:案：B

解析：16MB=2<>4*2<>10B**2<>10B=2<>24B

9、【单选题】在计算机的存储器层次结构中，速度最快的是

硬盘

寄存器

A:

高速缓存

B:

主存

C:

答D:案：B

解析：计算机中的存储器采用层次结构，按照速度快慢排列依次为：寄存器>高速缓冲存

储器（又叫cache）>内存>外存。

10、【单选题】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

00

01

A:

10

B:

11

C:

答D:案：B

解析：当尾数得值不为0时,尾数域的最高有效位应为1,这称为浮点数的规格化表示。否

则以修改阶码同时左右移小数点位置的办法,使其变为规格化数。

11、【问答题】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对

应？

答案：最终用户对应应用程序；应用程序员对应编译程序；系统管理员对应操作系统；系

统程序员对应汇编程序。

12、【问答题】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。

答案：汉字的编码分为输入码、内码和输出字形码。输入码用于汉字信息的输入，比如拼

音码；内码是用于汉字信息在计算机内部的存储和处理，比如区位码；输出字形码是用于

汉字信息的输出显示，比如字模点阵码。

13、【问答题】在浮点数加减法中对阶的目的是什么？对阶原则是什么？

答案：对阶的目的是使参加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。

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。

14、【问答题】试比较变址寻址方式和基址寻址方式的异同。

答案：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。不同之处：变寻址方式使用的是变址寄存器，基址寻址方式使用的是基址寄存器。

15、【问答题】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。某髙级语言程序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例。

（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？

答案：解：（1）计算峰值MIPS应选择CPI最小的指令类型，因些选B类指令，其CPI=2

故：峰值MIPS=1/(2.5*2)*10<>3=200MIPS(2)X1和X2的执行时间分别为：T<>X1=

（3*5+2*4+4*3+5*2）*2.5=112.5nsT<>X2=（3*4+2*6+4*2+5*1）*2.5=92.5ns(3)X1和X2

的平均CPI分别为：CPI<>X1=（3*5+2*4+4*3+5*2）/(5+4+3+2)=45/14=3.21CPI<>X2=

（3*4+2*6+4*2+5*1）/(4+6+2+1)=37/13=2.85

16、【问答题】将十进制数20.59375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：EEEE754单精度浮点数的计数公式为：

答案：解：（1）分别将整数和小数部分转换成二进制数20.59375=10100.10011（2）移动

小数点，使其在第1、2位之间：

10100.10011=1.010010011×2<>4E=4,E=4+127=131=10000011S=0;M=010010011;得到32位

浮点数的二进制存储格式为：01000001101001001100000000000000（3）16进制数格式

为：（41A4C000）<>16

17、【问答题】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

收两个方向的传送信号线，发送和接收的速率都为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，要求单位为GB/s。

答案：解：根据PCI-Express×n总线的总带宽计算机公式：2.5Gb/s×2×n/10则本题所

述总线的总带宽为：B=2.5Gb/s×2×8/10=4Gb/s

18、【问答题】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的输出一直处于使能状态。（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。

答案：

解：（1）需要3个节拍（2）

19、【问答题】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?要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位

置。

答案：解：每512字节数据块在cache中占一行，故16KBcache被划分为16KB/512KB=32

行16MB=2<>24B，故主存地址长度为24位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512B=2<>9B，所以块内地址为9位，即主存地址的低9位。Cache行数

为32=2<>5，所以cache行号需要5位，即主存地址的中间5位。主存地址总长24-9-

5=10，所以标记部分为10位，即主存地址的高10位。

20、【填空题】MIPS指令流水线数据通路通常包括取指、译码、_____、_____和_____五段

流水线。

答案：执行、访存、写回

21、【填空题】Cache行和主存块之间的映射方式有_____、_____和_____三种。

答案：直接映射、全相联映射、组相联映射

22、【填空题】磁盘的平均存取时间由_____、_____和_____三部分构成。

答案：寻道时间、旋转等待时间、数据传输时间

23、【填空题】CPU的数据通路的时钟周期长度包括C1k-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。

答案：建立时间、时钟偏移

24、【填空题】I/O端口的编址方式有_____和_____两种方式。

答案：独立编址、统一编址

25、【填空题】在Intel处理器中将外部中断分为_____中断和_____中断两类。

答案：可屏蔽、不可屏蔽

26、【名