天大2022年秋学期考试《计算机组成原理》离线作业考核试题 [答案]

计算机组成原理
要求：
一、        独立完成，下面已将五组题目列出，请按照学院平台指定的做题组数作答，每人只答一组题目，多答无效，100分；
    平台查看做题组数操作：学生登录学院平台→系统登录→学生登录→课程考试→离线考核→离线考核课程查看→做题组数，显示的数字为此次离线考核所应做哪一组题的标识；
    例如：“做题组数”标为1，代表学生应作答“第一组”试题；
二、答题步骤：
1.        使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
2.        在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题型、题号；
三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
    文档中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；
1.        完成的作业应另存为保存类型是“Word97-2003”提交;
2.        上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”;
3.        文件容量大小：不得超过20MB。
提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！

题目如下：
第一组：
一、（20分）
1、解释术语：总线周期。
二、分析题（30分）
1、CPU结构图如下图所示，其中有一个累加寄存器AC，各部分之间的连线表示数据通路，剪头表示信息传送方向。
（1）        标明图中四个存储器的名称。
（2）        简述指令从主存取到控制器的数据通路。
（3）        简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。

三、计算题（共50分）
1、已知某磁盘存储器转速为2400转/分，每个记录面道数为200道，平均查找时间为60ms，每道存储容量为96Kbit，求磁盘的存取时间与数据传播率。（20分）
2、今有4级流水线分别完成取值、指令译码并取数、运算、送结果四步操作，近假设完成各部操作的时间依次为100ns，100ns，80ns，50ns。请问：（30分）
（1）        流水线的操作周期应设计为多少？
（2）        若相邻两条指令发生数据相关，并且在硬件上不采取措施，那么第二条指令推迟多少时间进行？
（3）        若果在硬件设计上加以改进，至少推迟多少时间？








第二组：
一、计算题（共50分）
1、将十进制数20.59375转换成32位浮点数的二进制格式来存储。（20分）
2、CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为3800次，主存完成存取的次数为200次，已知Cache存取周期为50ns，主存是250ns，求Cache/主存系统的效率和平均访问时间。（30分）
二、（30分）
1、简要说明程序中断方式中，（中断屏蔽触发器）IM,（中断请求触发器）IR,（允许中断触发器）EI,（准备就绪触发器）RD,（工作触发器）BS五个触发器的作用。
三、        分析题（20分）
1、流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）相关；读后写（WAR）相关；写后写（WAW）相关。判断以下三组指令各存在哪种数据类型的相关。
（1）11         LAD R1,A;                M(A)R1,M(A)是存储器单元
                12        ADD R2,R1;        (R2)+(R1)R2
        （2）13        Add R3,R4;        (R3)+(R4)R3
                14        MUL R4,R5;        (R4)×(R5)R4
        （3）15        LAD R6,B;                M(B)R6,M(B)是存储器单元
                16        MUL R6,R7;        (R6)×(R7)R6





第三组：
一、（共50分）
1、        存储系统中加入cache存储器的目的是什么？有哪些地址映射方式，各有什么特点？（30分）
2、        PCI总线周期类型可指定多少种总线指令？实际给出多少种？请说明存储器读/写总线周期的功能。（20分）
二、计算题（共50分）
1、刷新存储器的重要性能是它的带宽。实际工作时，显示适配器的几个功能部件要采用刷新存储器的带宽。假定总带宽60%用于刷新屏幕，保留40%带宽用于其他非刷新功能。若显示工作方式采用分辨率为1024×1024，颜色深度为3B，刷新速率为72Hz，计算刷新存储器总带宽是多少？（20分）
2、软盘驱动器使用双面双密度软盘，每面有80道，每道15扇区，每个扇区存储512B。已知磁盘转速为360转/分，假设找道时间为10到40ms，今写入38040B，平均需要多少时间？最长时间是多少？（30分）





第四组：
一、计算题（共50分）
1、        某计算机系统的内存储器由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns，已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中访问340次内存。问：（30分）
（1）        Cache的命中率是多少？
（2）        CPU访问内存的平均时间是多少ns?
（3）        Cache/主存系统的效率是多少？
2、某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为70MHZ，求总线带宽是多少？（20分）
二、分析题（30分）
1、某机器的中断系统采用一级链路排队，优先级别由设备距CPU的物理位置决定（近高远低），如图所示。DVC0是扫描仪，DVC1是打印机。如在某一时刻，扫描仪和打印机均产生一个事件，试问IRQ线上的请求是由谁发出的？为什么？这个结论成立吗？

三、（20分）
1、什么是闪速存储器？它有哪些特点？







第五组：
一、分析题（20分）
1、        指令格式如下所示，OP为操作字段，试分析指令格式特点。
31                        26                         22                        18 17                  16 15                                         0
OP        --        源寄存器        变址寄存器        偏移量
二、计算题（共80分）
1、已知某8位机的主存采用半导体存储器，地址码为18位，若使用4K×4位RAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条的形式，试问：（30分）
        （1）若每个模块条为32K×8位，共需几个模块条？
        （2）每个模块条内有多少片RAM芯片？
        （3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择各模块条？       
2、（1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？（2）如果一个总线中并行传送64位数据，总线频率升为66MHz，求总线带宽是多少？（20分）
3、某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12288字节，最小磁道直径为230mm，共有275道。问：（30分）
（1）磁盘存储器的容量是多少？
（2）最高位密度和最低位密度是多少？
（3）磁盘数据传输率是多少？
（4）平均等待时间是多少？





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　　自学考试科目包括公共课、基础课、专业课和选修课四部分，通常情况自学考试需要考16门左右的科目，具体考什么科目由考生选择的专业所定，公共课基本上都是《中国近代史纲要》、《马克思基本原理概论》和《英语二》三科。自学考试每年有两次考试：4月和10月，个别其他省份有三次、四次。

专业   层次   学制   主要课程  
音乐教育   专科   两年   大学语文、基础乐理、视唱练耳、基础声乐、基础和声、合唱与指挥基础、基础钢琴、艺术概论、民族民间音乐、音乐欣赏、中学音乐教学法、计算机应用基础、计算机应用基础实践、基础钢琴实践、基础声乐实践、  

  本科   两年   英语(二)、中外音乐史、中外音乐欣赏、和声学、音乐作品分析、歌曲写作、音乐教育学、音乐美学、简明配器法、歌曲钢琴伴奏、声乐实践、歌曲钢琴伴奏、声乐实践、歌曲钢琴伴奏实践、视唱练耳实践、毕业论文  
经济法   专科   两年   大学语文、法理学、宪法学、民法学、民事诉讼法学、公司法、经济法概论、刑法学、合同法、税法、国际经济法概论、劳动法、计算机基础、人力资源管理  

  本科   两年   英语（二）、行政处罚法、行政复议法学、国家赔偿法、经济法学原理、企业与公司法、行政法学、劳动法、金融法概论、房地产法、环境法学、税法原理、行政诉讼法、财务管理学（辅修）  
市场营销   专科   两年   政治经济学（财经类）、高等数学（一）、基础会计学、经济法概论（财经类）、大学语文（专）、国民经济统计概论、消费心理学、谈判与推销技巧、企业管理概论、公共关系学、广告学（一）、市场营销学、市场调查与预测、计算机应用基础（含实践）  

  本科   两年   英语（二）、高等数学（二）、市场营销策划、金融理论与实务、商品流通概论、消费经济学、国际商务谈判、国际贸易理论与实务、企业会计学、国际市场营销学、管理系统中计算机应用（含实践）  
公共关系   本科   两年   人际关系学、公共关系口才、现代谈判学、公共关系案例、国际公共关系、公关政策、企业文化、创新思维理论与方法、领导科学、人力资源管理（一）、现代资源管理（一）、广告运作策略  
行政管理   专科   两年   大学语文（专）、政治学概论、法学概论、现代管理学、行政管理学、市政学、人力资源管理（一）、公文写作与处理、管理心理学、公共关系学、社会研究方法、秘书工作 、计算机应用基础（含实践）  

  本科   两年   英语（二）、当代中国政治制度、西方政治制度、公共政策、领导科学、国家公务员制度、行政组织理论、行政法与行政诉讼法（一）、社会学概论、中国行政史、中国文化概论、普通逻辑、财务管理学、秘书学概论、企业管理概论  
汉语言文学   专科   两年   文学概论、中国现代文学作品选、中国当代文学作品选、中国古代文学作品选（一、二）、外国文学作品选、现代汉语、古代汉语、写作等  

  本科   两年   美学、中国现代文学史、中国古代文学史（一、二）、外国文学史、语言学概论、英语（二）、两门选修课、毕业论文  
涉外秘书学   专科   两年   英语（一）、大学语文（专）、公共关系、外国秘书工作概况、涉外秘书实务、涉外法概要、  

  本科   两年   英语（二）、中外文学作品导读、国际贸易理论与实务、经济法概论、秘书语言研究、公关礼仪、交际语言学、国际商务谈判、中外秘书比较、口译与听力等  
对外汉语   本科   两年   现代汉语、实用英语、中国古代文学、中国现当代文学、外国文学、外国文化概论、对外汉语教学概论、英语表达与沟通（实践环节）毕业论文等  
英语翻译   专科   两年   英语写作基础、综合英语（一二）、英语阅读（一）、英语国家概况、英语笔译基础、初级英语笔译、初级英语口译、英语听力  

  本科   两年   中级笔译、高级笔译、中级口译、同声传译、英汉语言文化比较、第二外语（日 / 法）、高级英语、英美文学选读、毕业论文  
日语   专科   两年   基础日语（一二）、日语语法、日本国概况、日语阅读（一二）、经贸日语、日语听力、日语口语  

  本科   两年   高级日语（一二）、日语句法篇章法、日本文学选读、日汉翻译、第二外语（英/法）、现代汉语、计算机应用基础、日语口译与听力、毕业论文  
英语   专科   两年   综合英语（一二）、英语阅读（一二）、英语写作基础、英语国家概况、英语听力，口语等  

  本科   两年   英语写作、高级英语、英美文学选读、英语翻译、经贸知识英语、口译与听力、二外（日语）等  
外贸英语   专科   两年   综合英语（一二）、英语阅读（一）、英语写作基础、英语国家概况、国际贸易理论与实务、英语听力、口语、外贸英语阅读等  

  本科   两年   英语写作、高级英语、英美文学选读、英语翻译、经贸知识英语、外贸口译与听力、二外（日语）等  
公共事业管理   专科   两年   计算机应用基础、公共事业管理概论、社会学概论、管理学原理、人力资源开发与管理、公共关系、社会调查与方法、行政管理学、文教事业管理、计划生育管理、秘书学概论、计算机应用基础（实践）等  

  本科   两年   英语（二）、公共管理学、公共政策、公共事业管理、公共经济学、非政府组织管理、行政法学、人力资源管理（一）、管理信息系统、毕业论文等  
工商企业管理   专科   两年   计算机应用基础、基础会计学、经济法概论、国民经济统计概论、企业管理概论、生产与作业管理、市场营销学、中国税制、企业会计学、人力资源管理、企业经济法（辅修）、民法学（辅修）；  

  本科   两年   英语（二）、高等数学、管理系统中计算机应用、国际贸易管理与实务、管理学原理、财务管理、金融理论与实务、企业经营战略、组织行为学、质量原理、企业管理咨询、合同法（辅修）、行政法学（辅修）。  
国际贸易   专科   两年   高等数学、法律基础、计算机应用基础、英语、国际贸易实务、国际金融、国际商法、中国对外贸易、WTO知识概论、市场营销学等  

  本科   两年   国际市场营销学、世界市场行情、国际商务谈判、企业会计学、国际运输与保险、西方经济学、外国经贸知识选读、涉外经济法、经贸知识英语等  
金融管理   专科   两年   证券投资分析、保险学原理、银行会计学、商业银行业务与管理、货币银行学、财政学、经济法概论、基础会计学、管理学原理等  

  本科   两年   管理会计实务、国际财务管理、公司法律制度研究、英语（二）、电子商务概论、组织行为学、风险管理、高级财务管理、审计学、政府政策与经济学等  
会计（电算化）   专科   两年   英语（一）、大学语文、高等数学（一）、基础会计学、国民经济统计概论、数据库及应用、财政与金融、会计电算化、成本会计、财务管理学、计算机应用基础、经济法概论（财经类）  

  本科   两年   高等数学（二）、、英语（二）、数据结构、审计学、管理学原理、通用财务软件、计算机网络基础、财务报表分析（一）、金融理论与实务、高级财务软件、操作系统。加考课程：会计电算化、财务管理学、成本会计、基础会计学、政治经济学（财经类）  
人力资源管理   专科   两年   管理学原理、组织行为学、人力资源管理学、人力资源经济学、企业劳动工资管理、劳动就业论、社会保障、劳动与社会保障法、公共关系学、应用文写作等  

  本科   两年   企业战略管理、人力资源战略与规划、人力资源培训、人事测评理论与方法、人力资源薪酬管理、绩效管理、人力资源开发管理理论与策略、管理信息系统等  
文化事业管理   专科   两年   英语（一）、写作、中国文化概论、文化管理学、文化行政学、文化政策与法规、文化经济学、文化策划与营销、艺术概论、社会学概论、民间文学、计算机管理  
文化产业   本科   两年   英语（二）、中国文化导论、文化产业与管理、文化产业创意与策划、文化市场与营销、外国文化导论、媒介经营与管理、文化服务与贸易  
经济信息管理   专科   两年   高等数学、计算机网络基础、计算机应用技术、计算机软件基础、计算机组成原理、经济信息导论、计算机信息基础、信息经济学等  

  本科   两年   英语（二）、应用数学、中级财务会计、计算机网络技术、社会研究方法、网络经济与企业管理、数据库及应用、电子商务概论、高级语言程序设计、应用数理统计、经济预测方法。  
游戏软件开发技术   专科   两年   英语（一）、高等数学、计算机游戏概论、高级语言程序设计、游戏作品赏析、计算机网络技术、游戏软件开发基础、市场营销、动画设计基础等  

  本科   两年   英语（二）、游戏创意与设计概论、可视化程序设计、艺术设计基础、多媒体应用技术、DirectX、Java语言程序设计、游戏开发流程与引擎原理、游戏架构导论、软件工程、游戏心理学等  
电子商务   专科   两年   电子商务英语、经济学（二）、计算机与网络技术基础、市场营销（三）、基础会计学、市场信息学、国际贸易实务（三）、电子商务概论、商务交流（二）、网页设计与制作、互联网软件应用与开发、电子商务案例分析、综合作业  

  本科   两年   英语（二）、数量方法（二）、电子商务法概论、电子商务与金融、电子商务网站设计原理、电子商务与现代物流、互联网数据库、网络营销与策划、电子商务安全导论、网络经济与企业管理、商法（二）  
信息技术教育   本科   两年   英语（二）、物理（工）、数据库原理、数据结构、计算机网络与通信、计算机系统结构、软件工程、数值分析、面向对象程序设计、计算机辅助教育、高级语言程序设计、数字逻辑、中学信息技术教学与实践研究  
计算机及应用   专科   两年   大学语文、高等数学、英语（一）、模拟电路与数字电路、计算机应用技术、汇编语言程序设计、数据结构导论、计算机组成原理、微型计算机及其接口技术、高级语言程序设计（一）、操作系统概论、数据库及其应用、计算机网络技术  

  本科   两年   英语（二）、高等数学、物理（工）、离散数学、操作系统、数据结构、面向对象程序设计、软件工程、数据库原理、计算机系统结构、计算机网络与通信  
电子政务   专科   两年   行政管理学、公文写作与处理、公共事业管理、行政法学、经济管理概论、办公自动化原理及应用、政府信息资源管理、电子政务概论、管理信息系统、计算机应用技术  

  本科   两年   英语（二）、公共管理学、电子政务理论与技术、政府经济学、信息化理论与实践、网站建设与管理、计算机网络与通信、电子政务案例分析、信息与网络安全管理  
电子技术   专科   两年   英语 （一）、电工原理 、高等数学、线性代数、线性电子电路、非线性电子电路、数字电路、计算机基础与程序设计、电子测量、音响技术、微型计算机原理 及应用 、办公自动化 设备、  
电子工程   本科   两年   英语（二）、高等数学(工本) 、物理(工) 、复变函数与积分变换、概率论与数理统计(二)、工程经济、信号与系统、计算机软件基础(二)、数字信号处理、单片机原理与应用、自动控制理论(二)、声视频技术  
服装设计   专科   两年   构成艺术、服装工艺、服装结构设计、服装款式设计、服装纸样设计、服装市场营销等  

  本科   两年   服装设计、服装纸样设计、服装图形设计、服装计算机辅助设计、服装立体剪裁、展示工艺、企业形象设计、服装饰品设计等  
数控技术   专科   两年   机械设计基础、公差配合与技术测量、数控编程与操作、CAD/CAM、电工学等  

  本科   两年   模拟数字及电力电子技术、传感器与监测技术、微型计算机原理与接口技术、机床数控原理、CAD/CAM软件应用、模具与现代加工技术等  
视觉传达设计   专科   两年   构成艺术、插图艺术设计、包装结构与包装装潢设计、平面广告设计、机构形象设计（ VI ）、商品摄影、POP与DM广告设计等  

  本科   两年   书籍装帧设计、包装工艺与设计、创意网页设计、影视广告、方案与脚本、室内设计、景观设计、展示设计、家具设计  
动漫设计   专科   两年   构成艺术、字体设计、动画基础、动画运动、电脑图像设计、动画概论  

  本科   两年   漫画设计、动画场景设计、动画分镜头、二维动画制作、三维动画制作、动画特效合成、动画创作  
生物技术   专科   两年   普通生物学、食品分析与检验、发酵工艺学、生物制药技术、生物化学、微生物学、细胞工程、基因工程、酶学、病毒学、现代生物技术导论等  
生物工程   本科   两年   英语、工程制图、化工原理、生物工艺学、微生物遗传与育种、生化工程、生物制药学、生化分离工程、高等数学等  
食品工程   专科   两年   基础化学、食品化学、食品微生物学、食品工艺学、食品分析  

  本科   两年   食品工程原理、食品营养、食品加工技术、酿造食品加工、食品法规、食品包装与设计、农产品储藏运销学、计算机应用基础  
景观园林   本科   两年   英语、园林工程制图、园林艺术原理、景观生态学、园林建筑学、园林CAD、园林规划设计、园林工程学、3DMAX、园林植物保护学、园林美学  
新闻   专科   两年   计算机应用基础（含实践）、汉语基础、社会学概论、中国现代文学作品选、新闻学概论、中国新闻事业史、新闻采访写作、报纸编辑、广播新闻与电视新闻、广告学、新闻心理学  

  本科   两年   英语（二）、新闻评论写作、新闻摄影、外国新闻事业史、中外新闻作品研究、传播学概论、公共关系学、新闻事业管理、文学概论  
应用心理学   专科   两年   大学语文、实验心理学、生理心理学、发展心理学、教育心理学、心理与教育统计学、社会心理学、管理心理学、医学心理学、心理测量、普通心理学（含实践）、计算机应用基础（含实践）  

  本科   两年   英语（二）、认知心理、心理学研究方法、心理学史、变态心理学、学习心理学、心理咨询原理与技术（含实践）、学校心理学、心理诊断、行为改变技术（含实践）  
小学教育   专科   两年   大学语文、教育原理、科学技术社会、小学教育心理学、小学科学教育、小学教育科学研究、小学语文教学论、小学数学教学论、小学班主任、素质教育导论  

  本科   两年   英语（二）、心理卫生与心理辅导、课程与教学论、发展与教育心理学、中外教育简史、中小学教育管理、比较教育、小学艺术教育、现代教育测量与评价、中小学教育信息技术、学校管理心理学、教学设计、德育原理、基础教育课程改革研究、毕业实习、毕业论文  
学前教育学   专科   两年   学前教育学、学前发展心理学、学前卫生学、儿童文学、学前教育心理学、幼儿园组织与管理、学前儿童数学教育、学前儿童语言教育、学前儿童科学教育、科学技术社会  

  本科   两年   英语（二）、教育学原理、学前游戏论、幼儿园课程论、学前比较教育、中外学前教育史、幼儿园活动设计、学前教育科学研究、家庭教育学  
教育技术学   本科   两年   英语（二）、教学设计、教育电视系统、教育电视节目制作、计算机辅助教育、多媒体教学系统、高级语言程序设计、教与学的基础原理、教育传播方法研究、教育电声系统及软件制作、信息技术课程教学论、  
教育管理   本科   两年   英语（二）、教育管理原理、教育评估与督导、教育经济学、教育统计与测量、教育法学、教育预测与规划、中外教育管理史、管理心理学、高等教育管理