全国2018年4月自考02318《计算机组成原理》考卷
全国2018年4月自考计算机组成原理试卷
(课程代码02318)
第一部分 选择题
一、单项选择题：本大题共10小题，每小题1分，共10分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1．计算机中的U盘属于
A．运算器 B．控制器
C．内存 D．外存
2．下列软件中不属于系统软件的是
A．操作系统 B．语言处理系统
C．文字处理软件 D．数据库管理系统
3．IEEE754单精度(32位)浮点数格式中指数的偏移常数为
A．127 B．128 C．1023 D．1024
4．若十进制数为-l00，则其对应的8位补码[X]补为
A．01100100 B．11100lOO C．10011100 D．1001101l
5．采用寄存器直接寻址方式的操作数在
A．指令中 B．通用寄存器中
C．内存中 D．外存中
6．MIPS计算机的汇编指令“1w $s1，200($s2)”的功能是
A．$sl=Memory[$s2+200] B．$s2=Memory[$s1+200]
C．$s1=Memory[$s2]+200 D．$s2=Memory[$s1]+200
7．微程序存放在
A．主存储器中 B．控制存储器中
C．高速缓存中 D．外存储器中
8．—个1 6MB的主存储器，按字节编址需要地址线
A．14条 B．24条
C．34条 D．44条
9．在计算机的存储器层次结构中，速度最陕的是
A．硬盘 B．寄存器
C．高速缓存 D．主存
10．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
A．00 8．01
C．10 D．11
第二部分 非选择题
二、填空题：本大题共15空，每空1分，共15分。
11．MIPS指令流水线数据通路通常包括取指、译码、_____、_____和 五段流水线。
12．Cache行和主存块之间的映射方式有_____、_____和_____三种。
13．磁盘的平均存取时间由_____、_____和_____三部分构成。
14．CPU的数据通路的时钟周期长度包括Clk—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。
15．I／O端口的编址方式有_____和_____两种方式。
16．在Intel处理器中将外部中断分为_____中断和_____中断两类。
三、名词解释题：本大题共5小题，每小题3分，共15分。
17．标志寄存器
18．总线宽度
19．随机存取存储器RAM
20．微地址
21．DMA控制器
四、简答题：本大题共4小题，每小题5分，共20分。
22.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？
23.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。
24.在浮点数加减法中对阶的目的是什么？对阶原则是什么？
25.试比较变址寻址方式和基址寻址方式的异同。
五、计算题：本大题共3小题，第26、27小题各6分，第28小题4分，共16分。
26.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。某高级语言程序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。
(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?
27.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：1EEE754单精度浮点数的计数公式为(-1)5×1.f×2e-127
28.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。
六、综合题：本大题共2小题，每小题12分，共24分。
29.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。
30.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。