2023年計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)計算機組成原理考試卷

中央廣播電視大學(xué)1999—2023年度第學(xué)期“開放教育（本科）”期末考試計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)計算機組成原理1999-2023考試卷一、（共30分）1.(10分)(1)將十進制數(shù)+107/128化成(2)請回答什么是二--十進制編碼?什么是有權(quán)碼、什么是無權(quán)碼、各舉一7分）2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原3.說明海明碼能實現(xiàn)檢錯糾錯的基本原理5分）的ALU通?？梢蕴峁┑闹辽?種運算功能?運算器中使用多累加器的好是處什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分)二進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)（3分）個你熟悉的有權(quán)碼和無權(quán)碼的例子？（碼一位乘法計算X*Y=?規(guī)定寫出計算過程。(10分)?為什么能發(fā)現(xiàn)并改正一位錯、也能發(fā)現(xiàn)二位錯，校驗位和數(shù)據(jù)位在位數(shù)上應(yīng)滿足什么條件？（4.舉例說明運算器中二、(共30分)1.在設(shè)計指令系統(tǒng)時,通常應(yīng)從哪4個方面考慮?(每個2分,共8分)2.簡要說明減法指令SUBR3,R2和子程序調(diào)用指令的執(zhí)行環(huán)節(jié)(每個4分，共8分)3.在微程序的控制器中，通常有哪5種得到下一條指令地址的方式。(第個2分，共10分）4.簡要地說明組合邏輯控制器應(yīng)由哪幾個功能部件組成？(4分）三、（共22分）1.靜態(tài)存儲器和動態(tài)存儲器器件的特性有哪些重要區(qū)別？各自重要應(yīng)用在什么地方？（7分）2.CACHE有哪3種基本映象方式，各自的重要特點是什么？衡量高速緩沖存儲器（CACHE）性能的最重要的指標是什么？（3.使用陣列磁盤的目的是什么？陣列磁盤中的RAID0、RAID1、RAID4、RAID5各有什么樣的容錯能力？（5分）10分）

四、（共18分）1.比較程序控制方式、程序中斷方式、直接存儲器訪問方式，在完畢輸入/輸出操作時的優(yōu)缺陷。（9分）2.比較針式、噴墨式、激光3類打印機各自的優(yōu)缺陷和重要應(yīng)用場合。（9分）試卷代號1011中央廣播電視大學(xué)1999—2023年度第學(xué)期“開放教育（本科）”期末考試計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)計算機組成原理試題答案及評分標準（供參考）一、（共30分）（1）（每個1分，共3分）二進制：（0.1101011）八進制：(0.654)8十六進制：(0.D6)16(2)(3分)二——十進制編碼，又稱BCD碼，通常是指用4位二進制碼表達一位十進制數(shù)的編碼方案。（3）（4分）有權(quán)碼是說，用到4位二進制碼中，每一位都有擬定的位權(quán)，4位權(quán)之和代表十該進制

4位二進制碼的位權(quán)分加別為則正好相反，用到4位二進制碼中，每一位沒有擬定的位權(quán)，只循環(huán)碼，就找不出4個二進制位中每一位權(quán)。二位數(shù)符號不同，結(jié)果為負，故最終乘積為-0.010000013、（5分）（1）（3分）海明碼是對多個數(shù)據(jù)位使用多個校驗位的一種檢錯編碼方案，對每個校驗位采用偶校驗規(guī)則計算校驗位的值，通過把每個數(shù)據(jù)位分派到幾個不同的校驗位的計算中去，若任何一個數(shù)據(jù)位犯錯，必將引起相關(guān)的值發(fā)生變化，這這樣出就通過檢查這些校驗位取值的不同情況，不僅可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是否犯錯，還是發(fā)現(xiàn)是哪一位錯，從而提供了糾正錯誤的也許。（2）（2分）設(shè)數(shù)據(jù)位為k，校驗位為r，能發(fā)現(xiàn)并改正一位錯，也能發(fā)現(xiàn)二位錯，他們應(yīng)滿足的關(guān)系是：2r-1k+r4、（5分）（1）（2分）ALU通常提供加、減、與、或、異或等多種算術(shù)及邏輯運算功能。（2）（1分）運算器中使用多累加器有助于減少運算器執(zhí)行過程中訪問內(nèi)存儲器的次數(shù)，即可以把一些中間結(jié)果暫存在累加器中，有助于提高計算機的運營效。率（3）（2分）乘商寄存器最基本的功能是支持硬件乘法和除法指令的快速運算，在乘法指令運算時，開始存乘數(shù)，最后則是乘積的低位部分，在除法指令運算時，開始存被除數(shù)的低位部分，后則是除法的商。它自身支持左右移位，用戶在程序中不能訪問它。最二、（共30分）1、（每個2分，共8分）（1）指令系統(tǒng)的完備性，常用指令齊全，編程方便（2）指令系統(tǒng)的高效性，程序占內(nèi)存空間少，運營速快（3）指令系統(tǒng)的規(guī)整性，指令和數(shù)據(jù)使用規(guī)則統(tǒng)一簡樸，易學(xué)易記（4）指令系統(tǒng)的兼容性，同一系列的低檔計算機的程序能在新的高檔機上直接運營2、（每個4分，共8分）1）SUBR3，R2指令執(zhí)行環(huán)節(jié)：（1）程序計數(shù)器（PC）的內(nèi)容送地址寄存器（2）讀內(nèi)存，讀出內(nèi)容送指令寄存器（IR）；PC內(nèi)容+1（增量）；（3）R3、R2送ALU，ALU執(zhí)行減運算，運算結(jié)果存回R3寄存器；保存運算結(jié)果的特性狀態(tài)。（4）檢查有無中斷請求，有，則響應(yīng)中斷，無則轉(zhuǎn)下一條指令的執(zhí)行過程。2）子程序調(diào)用指令的執(zhí)行環(huán)節(jié)：（1）（2）步的取指和最后一步的判中斷同前一條指令的解決；

（3）修改堆棧指針SP并送地址寄存器；（4）把PC的內(nèi)容寫到主存儲器的堆棧中；完畢了保存斷點（5）把指令中給出的子程序地址送入程序計數(shù)器PC中（這要看是如何給出這一地址的，按實際情況具體解決）。3、（每個2分，共10分）（1）微程序順序執(zhí)行時，下地址為本條微指指令地址加1。（2）在微程序必然轉(zhuǎn)向某一微地址時，可以在微指令中的相關(guān)字段中給出該地址值。（3）按微指令（上一條或本條）的某一執(zhí)行結(jié)果的狀態(tài)，選擇順序執(zhí)行或轉(zhuǎn)向某一地址。（4）從微堆棧中取出從微子程序返回到微主程序斷點的返回地址，用于微子程序返回解決。（5）依條件判斷轉(zhuǎn)向多條微指令地址中的某一地址的控制。4、（4分）組合邏輯控制器應(yīng)由程序計數(shù)器PC，指令寄存器IR，操作碼設(shè)碼器，節(jié)拍發(fā)生器，時序控制信號形成部件等幾個要重部分組成。三、（共22分）1、（7分）

（1）（3分）SRAMDRAM存儲信息破壞性讀出需要刷新行列地址運營速度集成度觸發(fā)器非電容是需要需要慢低小低非同時送快高發(fā)熱量大存儲成本高（2）（4分）由于動態(tài)存儲器集成度高，生產(chǎn)成本低，被廣泛地用于實現(xiàn)規(guī)定更大容量的主存儲器。靜態(tài)存儲器讀寫速度快，生產(chǎn)成本高，通常多用其實現(xiàn)容量可以較小的高速緩沖存儲器。2、（10分）（1）（每個2分，共6分）全相聯(lián)映象方式：主存單元與CACHE單元隨意相應(yīng)，有最大的使用靈活性，但地址標

志字段位數(shù)多，比較地址時也許要與所有單元比較，線路過于復(fù)雜，成本太高，只使用于CACHE容量很小的情況；直接映象方式：一個主存單元只與一個CACHE單元硬件相應(yīng)，有點死板，影響CACHE容量的有效使用效率，即影響命中率。但地址線路最簡樸，比較常用。多路相聯(lián)映象方式：一個主存單元可以與多個CACHE單元有限度的隨意相應(yīng)，是全相聯(lián)映象和直接映象的一種折衷方案，有助于提高命中率，地址比較線路也不太復(fù)雜，是比較好的一種選擇。（2）（4分）衡量CACHE性能最重要的指標是它的命中率。3、（5分）（1）（2分）使用陣列磁盤的目的，是通過使用多個統(tǒng)一管理與調(diào)度的物理盤，得到比單個磁盤更大的存儲容量，更快的讀寫速度（多個盤并發(fā)讀寫），更高的容錯能力，而價格又保持在一個令人容易接受的水