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2023年4月高等教育自學考試全國統一命題考試

計算機組成原理試題答案及評分參考

（課程代碼02318）

一、單項選擇題：本大題共15小題，每小題1分，共15分。

1．D2．B3．B4．C5．C6．A7．D8．A9．D10．C

11．B12．D13．C14．C15．D

二、填空題：本大題共10空，每空1分，共10分。

16．運算器、存儲器

17．海明校驗碼、循環冗余校驗碼

18．I-型指令、J-型指令

19．陷阱、終止

20．程序直接控制、DMA控制

三、名詞解釋題：本大題共5小題，每小題3分，共15分。

21．用來對指令進行譯碼，生成相應的控制信號，以控制數據通路進行特定的操作。

22．將數值數據在計算機內部編碼表示的數稱為機器數。

23．指令中給出的是操作數所在的寄存器編號，操作數存放在該寄存器中。

24．將指令執行過程中數據所經過的路徑，包括路徑上的部件稱為數據通路。

25．該存取方式兼有隨機訪問和順序訪問的特點，先直接選取所需信息所在區域，然后按順

序方式存取。

四、簡答題：本大題共4小題，每小題5分，共20分。

26．馮·諾依曼結構計算機的基本思想主要包括以下幾個方面：

（1）采用“存儲程序”工作方式；（2分）

（2）計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五個基本部件組成；（1分）

（3）存儲器不僅能存放數據，而且也能存放指令；（1分）

（4）計算機內部以二進制形式表示指令和數據。（1分）

27．二進制數太長，書寫、閱讀均不方便，而八進制或十六進制數卻像十進制數一樣簡練、

易寫易記。（3分）雖然計算機中只是用二進制一種記數制，但為了開發和調試程序、閱

讀機器代碼時的方便，人們經常用八進制或十六進制數來等價的表示二進制數。（2分）

計算機組成原理試題答案及評分參考第1頁（共3頁）

28．動態存儲器的基本單元是以柵極電容來保存信息，其容量較小，柵極電容上充上的電荷

經過一段時間后就會泄漏掉（3分），為了保持信息不變，就需要定期向其補充電荷，

即動態刷新（2分）。

29．需要完成以下三個操作：

（1）關中斷，將中斷允許標志置為禁止狀態；（1分）

（2）保護斷點，將PC和PSW送入棧或特殊寄存器；（2分）

（3）識別中斷源并轉中斷服務程序。（2分）

五、計算分析題：本大題共3小題，每小題6分，共18分。

30．程序P在機器M1上的時鐘周期數為CPU執行時間×時鐘頻率=20s×2GHz=40G。（2分）

因此，程序P在機器M2上的時鐘周期數為1.5×40G=60G。（2分）

要使程序P在M2上的運行時間縮短為10s，則M2的時鐘頻率至少應為程序所含時鐘

周期÷CPU執行時間=60G÷10s=6GHz。（2分）

31．（1）將十進制數轉換成二進制數

（160）10＝（10100000）2（1分）

（2）規格化二進制數

移動小數點，使其在第1、2位之間：10100000＝1.0100000×27（1分）

（3）計算移碼表示的階碼E=偏置值+階碼真值

階碼真值e＝7,偏置值=127

階碼E＝（127+7）10＝（134）10＝（10000110）2（1分）

（4）以單精度（32位）浮點數格式存儲該數

符號位S＝0

階碼E＝10000110

尾數f＝0100000,0000000000000000

得到32位浮點數的二進制存儲格式為：

01000011001000000000000000000000（1分）

（5）16進制數格式為：(43200000)16（2分）

32．根據總線的總帶寬計算公式：B=W×F/N

則本題所述總線的總帶寬為：

B=8B×66MHz/1=528MB/s（3分）

改進后，總線的總帶寬為：

B=（256/8）B×133MHz×2=8512MB/s（3分）

計算機組成原理試題答案及評分參考第2頁（共3頁）

六、綜合題：本大題共2小題，第33小題12分，第34小題10分，共22分。

33．（1）需要8個節拍（2分）

（2）控制信號功能

R1out，MARinMAR←(R1)（1分）

MemRMDR←M(MAR)（1分）

MDRout,yinY←（MDR）（1分）

R2out，MARinMAR←(R2)（1分）

MemRMDR←M(MAR)（1分）

MDRout，ADDZ←(MDR)ADD(Y)（2分）

Zout,MDRinMDR←(Z)（1分）

MemWM(MAR)←MDR（2分）

34．（1）每1KB數據塊在Cache中占一行，故8KBCache被劃分為8KB÷1KB=8行（2分）

（2）4MB=222B，故主存地址長度為22位（2分）

被劃分成以下三個字段：

標記+Cache行號+塊內地址

由于塊大小為1KB=210B，所以塊內地址為10位，即主存地址的低10位。

（2分）

Cache行數為8