2024年10月高等教育自學考試13015計算機系統(tǒng)原理試題及答案

絕密★啟用前2024年10月高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試計算機系統(tǒng)原理試題答案及評分參考一、單項選擇題:本大題共10小題,每小題1分,共10分。二、填空題:本大題共10小題,每小題2分,共20分。11.字符,邏輯(答案順序可對調)12.匯編,助記符13.調度,操作系統(tǒng)14.對階,規(guī)格化15.和(或結果),溢出16.可執(zhí)行文件,符號解析17.程序,動態(tài)18.速度、容量(答案順序可對調)19.編程空間,主存20.設備驅動,中斷服務(答案順序可對調)三、名詞解釋題:本大題共2小題,每小題3分,共6分。21.主頻就是CPU主脈沖信號的時鐘頻率,是CPU時鐘周期的倒數(shù)o22.重新確定代碼和數(shù)據(jù)的地址,并更新指令中被引用符號地址的操作o四、簡答題:本大題共4小題,每小題6分,共24分。23.每個過程包含準備階段和結束階段,并在棧中新增一個棧幀,(2分)因而,每增加一次過程調用,就要增加許多條包含在準備階段和結束階段的額外指令,并增加一個棧幀的空間,(2分)當遞歸調用深度較深時,這些額外指令的執(zhí)行時間開銷和棧幀的空間開銷就會很大,有些情況下甚至發(fā)生棧溢出o(2分)24.計算機內部所有信息都采用二進制編碼表示o(2分)但在計算機外部,大都采用八、十或十六進制表示形式o(2分)因此,計算機在數(shù)據(jù)輸入后或輸出前都必須實現(xiàn)這些進制數(shù)和二進制數(shù)之間的轉換o(2分)25.共享性是指共享庫中的代碼段在內存只有一個副本,當應用程序在其代碼中需要引用共享庫中的符號時,在引用處通過某種方式確定指向共享庫中對應定義符號的地址即可;(3分)動態(tài)性是指共享庫只有使用它的程序被加載或執(zhí)行時才加載到內存o(3分)26.當需要進行I/O操作時,首先啟動外設進行第一個數(shù)據(jù)的I/O操作,然后阻塞請求I/O的用戶進程,并調度其他進程到CPU上執(zhí)行,期間外設在設備控制器的控制下工作o(2分)外設完成I/O操作后,向CPU發(fā)送一個中斷請求信號,CPU檢測到該信號后,則進行上下文切換,調出相應的中斷服務程序執(zhí)行o(2分)中斷服務程序將啟動后續(xù)數(shù)據(jù)的I/O操作,然后返回到被打斷的進程繼續(xù)執(zhí)行o(2分)計算機系統(tǒng)原理試題答案及評分參考第1頁(共3頁)五、計算題:本大題共2小題,每小題10分,共20分。優(yōu)化后A類指令的條數(shù)減少了50%,因而各類指令所占比例分別計算如下:(1)編譯優(yōu)化前后程序的CPI分別計算如下o(2)優(yōu)化前后的MIPS分別計算如下o(從MIPS來看,優(yōu)化后程序執(zhí)行速度反而變慢了o用MIPS進行性能估計不可靠的)(1)RAM區(qū)的地址范圍:8000~FFFFH,(2分)共需RAM芯片個數(shù):32K/16K×(8位/4位)=4個,(3分)地址線A15用來區(qū)分ROM和RAM區(qū)o(1分)(2)(224-215)/214×(8位/4位)=2048-4=2044個o(4分)六、分析設計題:本大題共2小題,每小題10分,共20分。29.根據(jù)Intel指令格式規(guī)定(注意:Intel格式與AT&T格式不同,目的操作數(shù)位置在左邊)可知,指令“addax,bx”的功能是R[ax]←[ax]+R[bx]o(2分)add指令的執(zhí)行在補碼加減運算器中進行,執(zhí)行后其結果在AX中,即R[ax]=FFFAH+FFF0H=FFEAH,(2分)而BX的內容不變,即R[bx]=FFF0H,標志寄存器CF=1,SF=1,OF=0,ZF=0o(2分)若作為無符號整數(shù)來解釋,則根據(jù)CF=1,可判斷其結果溢出;(1分)若作為帶符號整數(shù)來解釋,則根據(jù)OF=0,可判斷其結果不溢出且和為-22o(1分)無符號整數(shù)加法運算結果驗證如下:R[ax]=FFFAH,真值為65530,R[bx]=的無符號整數(shù)65535,即結果溢出,驗證正確o(1分)帶符號整數(shù)加法運算結果驗證如下:R[ax]=FFFAH,真值為-110B=-6,R[bx]=FFF0H,真值為-10000B=-16,結果為-6+(-16)=-22,驗證正確o(1分)4行×64B/行=16行×64B/行o(1分)主存6B/塊o(1分)所以18位的主存地址劃分為兩個字段:標記位數(shù)為12,(1分)塊內地址位數(shù)為6o(1分)有一個相等且有效位為1,則命中,此時,CPU根據(jù)塊內地址001100從該行中計算機系統(tǒng)