全國2021年10月高等教育自學考試計算機組成原理試題

課程代碼:02318

1.請考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。

2.答題前,考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。

選擇題部分

注意事項:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。

一、單項選擇題:本大題共10小題，每小題1分，共10分。在每小題列出的備選項中只有一項是最符合題目要求的，請將其選出。

1.在IEEE754浮點數(shù)標準中規(guī)定

A.尾數(shù)為原碼,階碼為補碼

B.尾數(shù)為原碼，階碼為移碼

C.尾數(shù)為補碼，階碼為移碼

D.尾數(shù)為補碼，階碼為補碼

2.表示計算機性能的指標CPI是指

A.一條指令執(zhí)行的時間

B.一條指令執(zhí)行的時鐘頻率

C.一條指令執(zhí)行的時鐘周期數(shù)

D.一條指令包含的字節(jié)數(shù)

3.在計算機系統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu)中ISA描述的是

A.系統(tǒng)管理員如何管理計算機的資源

B.應用程序員如何編寫應用程序

C.高級語言程序如何翻譯成機器語言程序

D.計算機軟件如何在硬件上執(zhí)行

4.設有十六進制數(shù)123456H，若字節(jié)存儲單元地址從小到大表示為從左到右的順序,采用大端方式存儲的各字節(jié)存儲單元內(nèi)容排列順序是

A.12H， 34H, 56H

B.34H， 12H， 56H

C.56H， 34H，12H

D.56H， 12H， 34H

5.指令的操作數(shù)在寄存器中的尋址方式是

A.直接尋址

B.寄存器直接尋址

C.寄存器間接尋址

D.間接尋址

6.兩個無符號數(shù)比較，“大于”的判斷條件標志是

A. CF=0

B. CF=1

C. CF=0且ZF=0

D. CF=1且ZF=1

7.總線帶寬是指

A.總線中數(shù)據(jù)線的條數(shù)

B.總線中數(shù)據(jù)線和控制線的條數(shù)

C.總線的最大數(shù)據(jù)傳輸率

D.總線的最大時鐘頻率

8. CPU 中的高速緩沖存儲器采用的是

A. SRAM

B. DRAM

C. ROM

D. PROM

9.下列各操作中不屬 于中斷響應周期中完成的操作是

A.關中斷

B.保護斷點

C.中斷源識別

D.中斷處理

10.向量中斷方式下產(chǎn)生中斷服務程序入口地址的方法是

A.由中斷源直接給出

B.從中斷向量表中獲得

C.運行查詢程序獲得

D.從中斷服務程序中獲得

非選擇題部分

注意事項:用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上,不能答在試題卷上。

二、填空題:本大題共15空，每空1分，共15分。

11. IEEE754 浮點數(shù)標準中，規(guī)格化尾數(shù)的隱藏位取值為______，非規(guī)格化尾數(shù)的隱藏位取值為

12. MIPS 指令格式中指令長度為____位, 操作碼OP長度為____位。

13.微程序控制器中的微程序定序器用來生成微地址,它的實現(xiàn)方法有______法和斷定法。

14.六管靜態(tài)存儲單元是利用MOS管構(gòu)成的_______來存儲信息，單管動態(tài)存儲單元是利用MOS管的______來存儲信息。

15.磁盤讀寫操作包括_____旋轉(zhuǎn) 等待和_____三種操作。

16.常用的DMA方式有CPU停止法、______法和____ 法。

17. cache 行和主存塊之間的映射方式有直接映射、______映射和______映射三種方式。

18.按照總線上信息傳送的定時方式來分，有___通信、通信和半同步通信三類。

三、名詞解釋題:本大題共5小題，每小題3分，共15分。

19.中斷服務程序

20. I/O 端口

21.存儲周期

22.順序存取存儲器

23.尋址方式

四、簡答題:本大題共4小題，每小題5分，共20分。

24.在IEEE754標準浮點數(shù)的加減運算時，為什么要對結(jié)果進行尾數(shù)的規(guī)格化?分別是在什么情況下需要右歸和左歸?

25.計算機執(zhí)行指令時，如何形成下一條指令的地址?

26.指令流水線中的流水線冒險包括哪幾種?試分別說明它們產(chǎn)生的原因。

27. I/O 端口的編址方式有哪兩種?簡述它們]的編址方法和優(yōu)缺點。

五、計算題:本大題共3小題，每小題6分，共18分。

28.有兩個不同的指令序列X1和X2,在時鐘頻率為1GHz的機器上運行，指令序列中用到的指令類型有A、B、C和D四類。四類指令的CPI和兩個指令序列中各類指令條數(shù)如題28表所示。試分別計算指令序列X1和X2的CPI、時鐘周期數(shù)、執(zhí)行時間。

29.將十進制數(shù)-67.34375 轉(zhuǎn)換成IEEE754的32位單精度浮點數(shù)的二進制格式，并寫出其16進制數(shù)格式。注:IEEE754單精度浮點數(shù)的計數(shù)公式為，其中符號位s為1位，階碼e為8位，尾數(shù)f為23位。

30.用8位二進制補碼計算“-120+(-10)” ，結(jié)果用補碼表示，并指出最后標志位SF、CF、OF和ZF分別是多少?

六、綜合題:本大題共2小題，第31小題10分，第32小題12分，共22分。

31.設某計算機的主存地址空間大小為128MB,采用字節(jié)編址方式，其cache數(shù)據(jù)區(qū)容量為8KB，采用直接映射方式，塊大小為256B。請問:

(1)主存地址有多少位?它被劃分成哪幾個字段?要求清晰地說明每個字段的含義、位數(shù)和在主存地址中的位置。

(2)該cache的總?cè)萘?含標記區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū))有多少位(bit) ?

32.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(jié)構(gòu)如題32圖所示。

假設MAR的輸出一直處于使能狀態(tài)。對于指令AND RI, (R2),請回答下列兩問。

( 1 )在執(zhí)行階段需要多少個節(jié)拍?

(2)寫出每個節(jié)拍的功能和有效控制信號。

注:該指令功能為:R[R1]←R[R1] “邏輯與”M[R[R2]]