地大21年春季 《计算机组成原理》在线作业二-3.pdf

计算机组成原理是一门深入研究计算机硬件结构和工作原理的学科，涵盖了从计算机的逻辑门到整个系统的层次。以下是一些从题目中提炼出的关键知识点： 1. **硅谷起源**：硅谷位于美国加利福尼亚州，是微电子工业的发源地，特别是微处理器的诞生地，对全球信息技术产业产生了深远影响。 2. **定点二进制运算**：在定点二进制运算器中，减法操作通常通过补码运算的二进制加法器来实现，这是因为负数在补码表示下可以通过加法得到。 3. **DMA方式**：直接存储器访问（DMA）方式下，每次数据传输会占用一个存储周期的时间，这种方式提高了数据传输效率，减少了CPU的干预。 4. **指令周期**：在各种指令中，包含间接寻址的指令（如STA I 31）通常需要更多的CPU周期来执行，因为它们需要额外的步骤来解析和获取间接地址中的数据。 5. **串行传输**：串行传输是指信息通过一条传输线以脉冲方式传输，相比于并行传输，它在节省线路资源方面更有优势。 6. **CPU组成**：CPU主要包括控制器和运算器，以及高速缓存（cache），其中控制器负责指令的解码和控制，运算器负责数据处理，cache则用于提高数据访问速度。 7. **补码表示**：在8位补码表示中，负数的补码是原码除了符号位之外的所有位按位取反再加1，所以-27的8位补码形式为E5H。 8. **CD-ROM容量**：CD-ROM的存储容量与播放时间相关，模式1下，60分钟的CD-ROM可以存储527MB的数据。 9. **程序计数器**：在CPU中，程序计数器（PC）用于存储下一条待执行指令的地址，跟踪指令序列。 10. **中断向量**：中断向量地址指向中断服务例行程序的入口地址，是中断处理的核心组成部分。 11. **SCSI接口**：SCSI（Small Computer System Interface）允许一块主适配器连接7到15台具有SCSI接口的设备，提供了较高的设备扩展性。 12. **个人台式商用机**：属于微型机范畴，它们体积小，适合个人或办公环境使用。 13. **外存储器对比**：与内存储器相比，外存储器速度较慢，但容量大且成本低，如硬盘、U盘等。 14. **数值比较**：在不同数制中比较数值大小，需要转换到同一数制后比较。例如，(101001)2 > (52)8 > (30)16 > (133)5，因此最小的是(133)5。 15. **存储单元**：存储单元通常指的是存放一个机器字的所有存储元集合，一个机器字包含多个二进制位。 16. **存储器系统**：包括高速缓存（cache）、主存储器和外存储器，它们共同构成了计算机的存储层次结构。 17. **补码表示唯一性**：在补码表示中，零的表示是唯一的，无论正负，零的补码都是其本身。 18. **Cache的作用**：增加Cache是为了解决CPU和主存之间速度不匹配的问题，提高数据读取速度。 19. **单地址指令的处理**：在单地址指令中，第二个操作数可能通过隐含寻址、立即寻址或其他方式提供。 20. **SCSI接口**：SCSI接口提供了高速数据传输能力，并允许多个设备连接到一个控制器上，常用于磁盘驱动器等高速I/O设备。 21. **中断处理**：CPU在响应中断时，并非立即停止当前指令，而是执行完当前指令的剩余部分后才处理中断。 22. **断定方式**：通过微指令顺序控制字段来决定下一条微指令的地址，这是微程序控制器的一种设计方法。 23. **补码表示负数**：将浮点数-0.1011转换为补码表示，需要先将其转换为整数形式，然后考虑符号位，得到1.1001。 24. **其余未列出的题目同样涉及计算机组成原理中的其他知识点，如寻址方式、中断处理机制、浮点数表示等，它们都是理解和设计计算机系统的基础。** 以上知识点涵盖了计算机组成原理中的运算器设计、存储系统、输入/输出、数据表示、寻址方式等多个核心概念，对于学习计算机组成原理的学生来说至关重要。