2026年4月自考13015计算机系统原理试题试题及答案

绝密考试结束前

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年月高等教育自学考试

20264

计算机系统原理试题

课程代码:13015

请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

1.

答题前,考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔

2.

填写在答题纸规定的位置上。

选择题部分

注意事项:

每小题选出答案后用铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑如需改动用橡皮

,2B。,

擦干净后再选涂其他答案标号不能答在试题卷上

,。。

一、单项选择题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题列出的备选项中只有一项

是最符合题目要求的,请将其选出。

属于计算机设备的是

1.I/O

算术逻辑部件

A.CPUB.

内存显示器

C.D.

中用来进行算术逻辑运算的部件是

2.CPU

加法器

A.ALUB.

移位器多路选择器

C.D.

十进制对应的二进制是

3.192

A.10100000BB.11000000B

C.11100000BD.11010000B

目前计算机中使用最广泛的西文字符集及其编码是

4.

码国标码

A.ASCIIB.

外码码

C.D.BCD

反汇编程序是一种语言转换程序它的功能是

5.,

将汇编指令翻译成机器指令将机器指令翻译成汇编指令

A.B.

将高级语言程序翻译成汇编指令将高级语言程序翻译成机器指令

C.D.

实现汇编语言代码转换为机器语言代码的是

6.

预处理编译汇编链接

A.B.C.D.

浙计算机系统原理试题

13015#1(4)

用一个唯一的正整数标识一个进程简写为

7.,

A.UIDB.GIDC.PIDD.NID

和主存之间的信息交换单位是

8.cache

块段页槽

A.B.C.D.

下列设备中属于输出设备的是

9.,

扫描仪数字化仪

A.B.

控制杆绘图仪

C.D.

下列不属于内核空间软件部分的是

10.I/O

与∙设∙备∙无关的软件设备驱动程序

A.I/OB.

中断服务程序运行时系统

C.D.

非选择题部分

注意事项:

用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上不能答在试题卷上

,。

二、填空题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。

指挥计算机如何操作的指令序列称为指令操作的对象是

11.,。

补码运算系统是一种模运算系统可用加法实现运算且符号位可以和一起

12.,,

参加运算

。

指令所处理的基本数据类型分为和两种

13.。

语言中循环结构有三种语句语句和语句

14.C:、do~while。

语句是指定义一个具有个元素的数据类型数组其

15."staticshortA[4];"4shortA,

首地址就是第一个元素的地址

。

通常把数据通路中专门进行数据运算的部件称为元件或元件

16.。

执行一条指令的大致过程分成取指令计算源操作数地址并取操作数执行

17.CPU,、、、

数据操作计算并存结果计算下条指令地址这几个步骤

、、。

目前使用的存储元件主要有器件材料和光介质

18.、。

虚拟地址空间分为两大部分内核区和存储空间分别简称为内核空间和用

19.:,

户空间

。

中断服务程序包含三个阶段准备阶段阶段和阶段

20.:、。

三、名词解释题:本大题共2小题,每小题5分,共10分。

机器数

21.

易失性存储器

22.

浙计算机系统原理试题

13015#2(4)

四、简答题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。

简述计算机系统基本性能指标和的性能指标

23.CPU。

简述原码乘法运算过程

24.。

简述程序直接控制方式的基本思想

25.I/O。

简述静态链接和动态链接的差别

26.。

五、计算题:本大题共2小题,每小题9分,共18分。

假设某计算机的主存地址空间大小为按字节编址其数据区容量为采

27.64MB,。cache4KB,

用路组相联映射替换算法和回写策略块大小为

4、LRU(writeback),64B。

请回答如下问题要求列出计算过程

:()

主存地址字段如何划分要求说明每个字段的含义位数和在主存地址中的位置

(1)?、。

该的总容量有多少位

(2)cache?

假定某编译器对某段高级语言程序编译生成两种不同的指令序列和在时钟频率为

28.S1S2,

的机器上运行目标指令序列中用到的指令类型有和四类四类指

500MHzM,A、B、CD。

令在上的和两个指令序列所用的各类指令条数如题表所示

MCPI,28。

题表

28

ABCD

各指令的

CPI1234

的指令条数

S15221

的指令条数

S21115

请回答如下问题要求列出计算过程

:()

和各有多少条指令

(1)S1S2?

和的各为多少

(2)S1S2CPI?

和所含的时钟周期数各为多少

(3)S1S2?

和的执行时间各为多少

(4)S1S2?

六、分析设计题:本大题共2小题,每小题6分,共12分。

设处理器按的主频执行磁盘控制器中有一个的数据缓存器磁盘传输速率

29.500MHz,16B,

为在磁盘传输数据过程中要求没有任何数据被错过并假定访存和访

4MB/s,,,CPUDMA

存没有冲突若用中断方式每次传送的开销包括用于中断响应和处理的时间是

。,()500

个时钟周期如果硬盘仅用的时间进行传送

。5%。

请分析处理器用在硬盘操作上所花的时间百分比主机占用率

I/O()。

浙计算机系统原理试题

13015#3(4)

假设一个语言程序有两个源文件和其内容如题图所示对于编译

30.C:main.cswap.c,30。

生成的可重定位目标文件和请回答下列问题

main.oswap.o,:

符号表中哪些是全局符号和外部符号

(1)main.o?

符号表中哪些是全局符号和外部符号

(2)swap.o?

题图两个源程序文件

30

浙计算机系统原理试题

13015#4(4)

2026年4月高等教育自学考试

《计算机系统原理试题》参考答案

课程代码：13015

一、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分）

题号答案解析

显示器属于I/O设备，CPU、

1D.显示器

ALU、内存不属于I/O设备

ALU（算术逻辑单元）负责算

2A.ALU

数逻辑运算

3B.11000000B192=128+64=11000000₂

ASCII码是目前最通用的西

4A.ASCII码

文字符集

B.将机器指令翻译成汇编

5反汇编是机器→汇编

指令

汇编器将汇编代码转换为机

6C.汇编

器代码

7C.PIDPID（ProcessID）标识进程

cache与主存以块为单位交

8A.块

换

9D.绘图仪绘图仪是输出设备

运行时系统不属于内核空间

10D.运行时系统

I/O软件

二、填空题（共10小题，每小题2分，共20分）

题号答案

11程序、数据

12减法、数值位

13数值数据、非数值数据

14while、for

15数组元素

16操作、运算

17目的操作数地址

18半导体、磁

19用户

20处理、恢复

三、名词解释题（共2小题，每小题5分，共10分）

21.机器数

机器数是指数值数据在计算机内部的二进制编码表示形式，包括原码、反码、补码和移码等。

机器数将数值的符号和数值一起数字化，方便计算机硬件处理。

22.易失性存储器

易失性存储器是指断电后存储信息立即丢失的存储器，如RAM（随机存取存储器）。其主要

特点是读写速度快，但需要持续供电保持数据。

四、简答题（共4小题，每小题5分，共20分）

23.计算机系统基本性能指标和CPU的性能指标

计算机系统基本性能指标：

1.吞吐量：单位时间内完成的工作量

2.响应时间：从用户输入到系统输出结果的时间

3.主存容量：内存大小

4.I/O带宽：输入输出设备的数据传输能力

CPU性能指标：

1.主频（时钟频率）：CPU内部时钟振荡频率

2.CPI（每条指令平均时钟周期数）

3.IPC（每时钟周期执行指令数）

4.MIPS（每秒百万条指令）

5.指令集架构

24.原码乘法运算过程

1.确定积的符号位：两数符号位异或得到

2.计算积的绝对值：两数绝对值相乘

3.部分积逐位计算：从乘数最低位开始，若该位为1则加被乘数，否则加0

4.部分积右移一位

5.循环进行，直至所有乘数位处理完毕

6.最终结果与符号位组合得到乘积

25.程序直接控制I/O方式的基本思想

全称：程序查询方式（ProgrammedI/O）

基本思想：CPU通过执行I/O指令直接控制外设工作

工作过程：

1.CPU不断查询外设状态寄存器

2.当外设准备好时，CPU执行数据传输

3.传输完成后继续下一轮查询

特点：硬件开销小，但CPU利用率低（CPU在等待中空转）

26.静态链接和动态链接的差别

对比项静态链接动态链接

程序编译链接阶段（生成可

链接时机程序加载或运行时

执行文件前）

库代码独立存在，运行时映

库文件库代码复制到可执行文件中

射

文件大小较大较小

内存占用多个程序各自包含副本多个程序共享一个库副本

替换库文件即可，无需重新

更新维护需重新链接

链接

五、计算题（共2小题，每小题9分，共18分）

27.Cache计算

已知：

主存容量64MB=(2^{26})B→主存地址26位

cache容量4KB=(2^{12})B

4路组相联

块大小64B=(2^{6})B→块内地址6位

cache块数=4KB/64B=64块

组数=64块/4路=16组=(2^{4})→组号4位

（1）主存地址字段划分（6分）|字段|位数|含义|位置（低位→高位）

||------|------|------|-------------------||块内地址|6位|块内偏移|0~5位||组号|4位|

cache组索引|6~9位||标记|16位|主存块地址的高位|10~25位|

总位数：6+4+16=26位

（2）cache总容量（3分）

每块数据：64B×8位/B=512位

每块标记位：16位

LRU替换算法需要2位（4路对应2位）

每块有效位：1位

每块总位数：512+16+2+1=531位

cache总容量：531位×64块=33984位

28.CPU性能计算

（1）S1指令数（2分）

5+2+2+1=10条

（2）S2指令数（2分）

1+1+1+5=8条

S1的CPI（2分）

CPI=(5×1+2×2+2×3+1×4)/10=(5+4+6+4)/10=19/10=1.9

S2的CPI（2分）

CPI=(1×1+1×2+1×3+5×4)/8=(1+2+3+20)/8=26