2023年4月自考02318计算机组成原理试题及答案含评分标准.pdf

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1、计算机组成原理试题答案及评分参考第1页（共3页）绝密启用前 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 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。1D 2B 3B 4C 5C 6A 7D 8A 9D 10C 11B 12D 13C 14C 15D 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 18I-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

2、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

3、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2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）。2

4、9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=20s2GHz=40G。（2 分）因此，程序 P 在机器 M2 上的时钟周期数为 1.540G=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=60G10s=6GHz。（2 分）31（1）将十进

5、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：101000001.010000027 （1 分）（3）计算移码表示的阶码 E=偏置值+阶码真值 阶码真值 e7,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 S0 阶码 E10000110 尾数 f0100000,0000000000000000 得到 32 位浮点数的二进制存储格式为：0 100 0011 0010 0000 0000 0000 0000 0000 （1

6、 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=WF/N 则本题所述总线的总带宽为：B=8B66MHz/1=528MB/s （3 分）改进后，总线的总带宽为：B=（256/8）B133MHz2=8512MB/s （3 分）计算机组成原理试题答案及评分参考第3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，MARin MAR(R1)（1 分）MemR MDRM(MAR)（1 分）MDRout,yin Y（MDR

7、）（1 分）R2out，MARin MAR(R2)（1 分）MemR MDRM(MAR)（1 分）MDRout，ADD Z(MDR)ADD(Y)（2 分）Zout,MDRin MDR(Z)（1 分）MemW M(MAR)MDR （2 分）34（1）每 1KB 数据块在 Cache 中占一行，故 8KB Cache 被划分为 8KB1KB=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=23，所以 Cache 行号需要 3 位，即主存地址的中间 3 位。（2 分）主存地址总长 22 位，所以标记部分为 22103=9 位，即主存地址的高 9 位。（2 分）