【计算机组成原理知识点详解】
1. 超级计算机运算速度：超级计算机是高性能计算的代表，2000年时的顶级超级计算机运算速度已达到1000亿次浮点运算每秒，即10^11次/秒。这是衡量计算机处理能力的重要指标，通常使用FLOPS（Floating Point Operations Per Second）作为单位。
2. 定点整数表示：计算机中的数值可以分为定点数和浮点数。定点整数在32位系统中，通常1位用于符号位，其余31位表示数值。因此，最大的正整数是2^31-1，因为最高位为0表示正数，不包含符号位。
3. 溢出判断电路：在定点运算器中，无论是双符号位还是单符号位，都需要溢出判断电路来检测加法或减法运算是否导致结果超出可表示的数值范围。溢出判断通常通过异或门实现，例如两个符号位异或后为1则表示溢出。
4. 交叉存储器：交叉存储器是一种模块化并行存储器，能够同时执行多个独立的读写操作，提高了数据存取速度。每个模块可以独立工作，使得数据访问并行化。
5. 双端口存储器：双端口存储器具有两套独立的读写电路，可以同时读写，从而实现高速数据传输。
6. 堆栈操作：在堆栈寻址方式中，入栈操作通常是将数据写入栈顶，然后更新栈指针SP减1；出栈则是先将栈顶数据读入寄存器，然后SP加1回退，恢复栈顶位置。
7. 流水线CPU：流水线CPU是通过时间上的并行性提升处理速度，不是基于空间并行性。它可以是RISC（精简指令集）或CISC（复杂指令集）机器，但并不一定专门针对多媒体处理。流水线技术是一种经济且有效的并行计算技术。
8. 多总线结构：多总线结构计算机系统中，交叉编址多模存贮器可以有效提高系统的吞吐能力，因为它们允许不同总线在同一时刻访问不同的存储模块。
9. 带有处理器的设备：带有处理器的设备通常被称为智能化设备，因为它们能够自主执行预编程的任务。
10. 通道程序：通道程序是由通道指令（通道控制字）组成的，这些指令控制I/O操作，使得CPU可以与外设间断通信，提高系统效率。
【填空题知识点】
1. 共享主存时，系统需提供内存保护，常用页表和段表机制实现。
2. RISC指令系统的特点包括简单的指令集、固定长度的指令格式和少量指令种类。
3. 流水线CPU基于时间并行原理构建，是一种经济且实用的技术，现代微处理器广泛采用。
4. 总线带宽是衡量其性能的关键，定义为最高数据传输速率。PCI总线的带宽可达数十兆字节/秒。
5. 磁盘和硬盘的基本工作原理类似，都是磁记录，但硬盘更高级，有更高的数据密度和更快的存取速度。
6. 选择型DMA控制器在总线上可以连接多个设备，但只允许一个设备同时进行DMA操作，适合连接高速I/O设备。
7. 条件码寄存器由标志状态触发器组成，用于提供判断条件，实现程序的分支控制。
8. 虚拟内存由主存和辅存两级组成，程序的虚拟地址需要映射到物理内存地址空间。
【应用题知识点】
1. 规格化浮点数的表示：规格化浮点数最大正数和最小正数取决于指数E的最大值和最小值，以及尾数的精度。
2. 补码运算：补码表示法用于负数和正数的运算，加法和减法的计算需要考虑进位和借位。
3. Cache性能分析：命中率是CPU从Cache成功获取数据的次数占总访问次数的比例，平均访问时间考虑了Cache命中和未命中的情况。Cache-主存系统的效率等于Cache命中率除以主存的存取周期。
4. 微程序控制器设计：微程序控制器通过条件码和指令操作码决定微指令地址，实现指令的微操作序列。
5. Cache性能评估：计算命中率、平均访问时间和Cache-主存系统的效率，涉及Cache命中和未命中的时间模型。
以上内容涵盖了计算机组成原理的多个方面，包括计算机性能、数值表示、存储系统、I/O操作、处理器设计、总线技术、内存管理和虚拟内存等核心概念。这些知识点对于理解和设计计算机系统至关重要。
