絕密★啟用前

2025年10月高等教育自學(xué)考試全國(guó)統(tǒng)一命題考試

計(jì)算機(jī)組成原理試題答案及評(píng)分參考

（課程代碼02318）

一、單項(xiàng)選擇題：本大題共15小題，每小題2分，共30分。

1．A2．D3．B4．B5．A6．C7．B8．D9．A10．C

11．C12．D13．D14．A15．D

二、填空題：本大題共6小題，每小題2分，共12分。

16．應(yīng)用程序員、系統(tǒng)程序員

17．?dāng)?shù)值數(shù)據(jù)、非數(shù)值數(shù)據(jù)

18．符號(hào)標(biāo)志SF、進(jìn)/借位標(biāo)志CF

19．陷阱、終止

20．順序存取、直接存取

21．旋轉(zhuǎn)等待、讀寫

三、簡(jiǎn)答題：本大題共4小題，每小題5分，共20分。

22．馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的主要思想包括

（1）采用“存儲(chǔ)程序”工作方式；（1分）

（2）計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個(gè)基本部件組成；（1分）

（3）存儲(chǔ)器不僅能存放數(shù)據(jù)，也能存放指令；（1分）

（4）計(jì)算機(jī)內(nèi)部以二進(jìn)制形式表示指令和數(shù)據(jù)。（2分）

23．區(qū)別：執(zhí)行調(diào)用（轉(zhuǎn)子）指令時(shí)必須保存下條指令的地址，當(dāng)被調(diào)用程序執(zhí)行結(jié)束后，

根據(jù)返回地址繼續(xù)執(zhí)行原程序下條指令，而轉(zhuǎn)移指令則不返回原程序。（3分）

返回指令不需要有地址碼字段。（2分）

24．通常一條指令的執(zhí)行要經(jīng)過以下步驟：（3分）

（1）取指令；

（2）對(duì)指令譯碼；

（3）計(jì)算源操作數(shù)地址并取操作數(shù)；

（4）數(shù)據(jù)操作；

（5）目的操作數(shù)地址計(jì)算并存結(jié)果；

計(jì)算機(jī)組成原理試題答案及評(píng)分參考第1頁(yè)（共3頁(yè)）

（6）指令地址計(jì)算并將其送PC。

每條指令的執(zhí)行步驟不都一樣。（2分）

25．SRAM芯片功耗大、集成度低、讀寫速度快，無(wú)需刷新和再生；DRAM芯片功耗小、集

成度高、讀寫速度慢，必須定時(shí)刷新和讀后再生。（3分）

SRAM芯片適合做高速小容量的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，DRAM芯片適合做慢速大容量的半導(dǎo)體存

儲(chǔ)器，如主存。（2分）

四、計(jì)算題：本大題共3小題，每小題6分，共18分。

26．解：程序P在機(jī)器M1上的時(shí)鐘周期數(shù)為CPU執(zhí)行時(shí)間×?xí)r鐘頻率=8s×3GHz=24G。（2

分）

因此，程序P在機(jī)器M2上的時(shí)鐘周期數(shù)為2×24G=48G。（2分）

要使程序P在M2上的運(yùn)行時(shí)間縮短為6s，則M2的時(shí)鐘頻率至少應(yīng)為程序所含時(shí)鐘

周期÷CPU執(zhí)行時(shí)間=48G÷6S=8GHz。（2分）

27．解：

（1）先將(C0C00000)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

(C0C00000)16=(1100,0000,1100,0000,0000,0000,0000,0000)2（2分）

（2）以短浮點(diǎn)數(shù)格式存儲(chǔ)在機(jī)器中的該數(shù)為

1,10000001,10000000000000000000000由（1）可得

因此，符號(hào)位:S=1表示該數(shù)為負(fù)數(shù)

二進(jìn)制階碼E:10000001表示成十進(jìn)制數(shù)為129

二進(jìn)制尾數(shù)M:10000000000000000000000表示成十進(jìn)制數(shù)為0.5（2分）

單精度浮點(diǎn)計(jì)算公式：(-1)S×1.M×2E-127，可得

(-1)1×1.5×2129-127=-1.5×4=-6（2分）

28.

解：根據(jù)總線的總帶寬計(jì)算公式：B=W×F/N

則本題所述總線的總帶寬為：

B=6B×33MHz/1=198MB/s（3分）

改進(jìn)后，總線的總帶寬為：

B=(72/8)B×66MHz×2=1188MB/s（3分）

五、分析設(shè)計(jì)題：本大題共2小題，第29小題12分，第30小題8分，共20分。

29．解：

（1）需要5個(gè)或6個(gè)節(jié)拍（2分）

計(jì)算機(jī)組成原理試題答案及評(píng)分參考第2頁(yè)（共3頁(yè)）

（2）

節(jié)拍功能控制信號(hào)

1MAR←(R2)R2out,MARin（2分）

2MDR←M(MAR)MemR（1分）

Y←(R1）R1out,Yin（1分）

3Z←(Y)-(R1)MDRout，Sub（2分）

4MDR←(Z)Zout，MDRin（2分）

5M(MAR)←MDRMemW（2分）

其中，第2節(jié)拍中的兩行在一拍中完成或者各占用一個(gè)節(jié)拍。

30．解：

（1）Cache數(shù)據(jù)區(qū)容量為4K字=212字=23字×512字/行=8行×29字/行，共有8行。（2分）

（2）主存地址空間為1M字=220字，主存地址需20位。（2分）

（3）20位的主存地址劃分為