2020年10月自考02318计算机组成原理试题及答案.docx

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1、2020年10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卷(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.若十进制数为-60,则其对应的8位补码X补为( D )A.00111100 B.10111100C.11000011 D.110001002.若传送的是字符B,其ASCII码为100010,采用奇校验方式传送8位编码,末位增加奇校验位后的编码表示是( B )A.01000010 B.10000101C.10000100 D.110000103.采用寄存器间接寻址方式的操作数存放在( B )A.内存中 B.通用寄存器中C.光盘中 D.指令中4.若经过

2、ALU处理后的运算结果为负,则反映在条件码寄存器的标志位是( C )A.ZF B.OFC.SF D.CF5.对主存上信息的存取采用( D )A.DMA方式 B.DAM方式C.SAM方式 D.RAM方式6.键盘接口应选用( C )A.程序直接控制传送接口 B.DMA接口C.中断接口 D.既可选用中断接口,又可选用DMA接口7.MIPS计算机的汇编指令“sub$s3,$s2,$s1”的功能是( A )A.$s3=$s2-$s1 B.$s2=$s3-$s1C.$s3=$s1-$s2 D.$s1=$s3-$s28.中断的响应时机是( A )A.在任一机器周期结束时 B.在当前指令执行完毕时C.在任一节

3、拍结束时 D.必须在执行完当前程序段时9.下列属于易失性存储器的是( C )A.硬盘 B.光盘C.RAM D.ROM10.在对动态存储器进行“读操作时,存在电容的放电现象,读后应有重写操作,此操作称为( A )A.再生 B.刷新C.写操作 D.数据备份二、填空题:本大题共15空,每空1分,共15分。11.按照在计算机上完成任务的不同,可以把使用计算机的用户分成系统程序员、应用程序员、( 最终用户 )、( 系统管理员 )四类。12.数据在计算机内部处理过程中,为了减少和避免错误,常用的数据校验码有奇偶校验码、( 海明校验码 )、( 循环冗余检验码 )。13.根据指令显式给出的地址个数,指令可分为

4、零地址指令、单地址指令、( 二地址指令 )、( 三地址指令 )14.虚拟存储器分成分页式、( 分段式 )、( 段页式 )三种不同类型。15.磁盘读写是指根据盘地址读写目标磁道中的指定扇区,因而其操作可归纳为寻道、( 旋转等待 )、( 读写 )三种。16.I/O接口的功能主要包括( 数据缓冲 )、( 错误或状态检测机构 )、控制和定时、数据格式转换。17.根据不同的控制描述方式,控制器分为( 案硬连线控制器 )和( 微程序控制器 )18.按信息的可更改性,将存储器分为读写存储器和( 只读 )存储器。三、名词解释题:本大题共5小题,每小题3分,共15分。19.总线:数连接计算机系统中各有关部件的各

5、种公共信号线。是计算机中用来传送信息代码的公共通道。按用途分数据总线、地址总线、控制总线等。有一个或多个门组成的发送端和接收端。在同一时刻,只能有一个发送门被打开,但可同时打开多个接收门。20.汇编程序:也称汇编器,用来将汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序。21.(进位记数制中的)基数:在进位计数制中,”基数”是指一个数位允许使用的数码个数。22.寄存器间接寻址:在单片机的一种指令寻址方式,寄存器间接寻址方式中,寄存器内存放的是操作数的地址,而不是操作数本身,即操作数是通过寄存器间接得到的,因此称为寄存器间接寻址。23.直接存取存储器:直接存储器存取是一种高速数据传输的方法,数据可以从一个通

6、道,不经过CPU的处理就直接在存储器或输入输出设备之间进行传输。四、简答题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。24.通常一条指令的执行要经过哪些步骤?答:通常一条指令的执行要经过取指、译码、取数、运算、存结果等步骤;通常将取出并执行一条指令的时间称为指令周期。25.为什么在CPU和主存之间引入cache能提高CPU访存效率?答:Cache是小容量高速存储器,总是把主存中被频繁访问的活跃程序块和数据块复制到cache中,由于程序访问的局部性,cpu可以直接在cache中得到指令和数据,不必访问主存。26.I/O端口的编址方式有哪两种?简述各自的特点。答:CPU对I/O 端口的读写,涉及到要怎

7、么找到端口寄存器,即对它们采用什么寻址方式,或对I/O端口的编号方式。有两种寻址方式:(1)统一编址方式:与主存空间统-编址,采用主存读写指令读写I/O端口。(2)立编址方式:单独编址,需要专门的I/O指令,如X86的In和Out指令。27.在中断响应周期中,主要完成哪几个操作?答:关中断,保存断点,取中断向量,转入中断服务程序。五、计算题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。28.假设某个频繁使用的程序P在机器M1上运行需要24秒,M1的时钟频率为1GHz。设计人员想开发一台与M1具有相同ISA的新机器M2。采用新技术可使M2的时钟频率增加,但同时也会使CPI增加。假定P在M2.上执行时的

8、时钟周期数是在M1.上的2倍,则M2的时钟频率至少达到多少才能使程序P在M2上的运行时间缩短为16秒?答:程序P在机器M1上的时钟周期数为CPU执行时间x时钟频率=24S1GHz=24G因此,程序P在机器M2上的时钟周期数为224GHz=48G要使程序P在M2上的运行时间缩短为16s,则M2的时钟频率至少应为程序所含时钟周期/CPU执行时间=48G/16S=3GHz。29.将十进制数240转换为IEEE754的32位单精度浮点数的二进制格式,并写出其十六进制数格式。注:IEEE754单精度浮点数的计数公式为(-1)s1.f2e-l27,其中符号位s为1位,阶码e为8位,尾数f为23位。答:(1

9、)先将它转化为2进制得:10100(2)然后移动小数点,使他位于1、2位之间:1.01X104,所以可以得到e=4;(3)阶码E=e+127=131。(4)所以最后的32位浮点数的2进制代码为:0101 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000。(5)将其转化为16进制为:50000000。30.假定一个字长为32位的CPU的主频为600MHZ。即CPU每秒产生600106个时钟周期。硬盘使用中断I/0方式进行数据传送,其传输速率为8MBps,每次中断传输一个16字节的数据,要求没有任何数据传输被错过。每次中断的开销(包括用于中断响应和中断处理的时间)是600个时钟

10、周期。如果硬盘仅有5%的时间进行数据传送,那么,CPU用于硬盘数据传送的时间占整个CPU时间的百分比为多少?答:六、综合题:本大题共2小题,第31小题10分,第32小题12分,共22分。31.某计算机主存地址空间大小32MB,按字节编址。主存与Cache之间采用直接映射方式,块大小为1K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:(1)每1K字节数据块在cache中占一行,故16KB cache被划分为16kb1kB=16行32.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题32图所示。假设MAR的输出一直处于使能状态。(1)传送指令“LOADR1,(R3)”在执行阶段需要多少个节拍?该指令功能为:RR1MRR3(2)写出每个节拍的功能和有效控制信号。答:

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