计算机组成原理试题及答案.pdf
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《计算机组成原理》试题涉及到计算机基础的多个方面,包括数制转换、编码方式、运算方法、错误检测与纠正、指令系统设计、控制器结构、存储器特性、高速缓存(CACHE)、磁盘阵列(RAID)以及输入/输出(I/O)方式的比较等。下面对这些知识点进行详细说明: 一、数制转换与编码 1. 数制转换:十进制数转换为二进制、八进制和十六进制是基础操作。例如,将+107/128转换为二进制、八进制和十六进制,需要先将整数部分和小数部分分别转换,然后合并。十进制数+107对应的二进制是1101011,八进制是0.153,十六进制是0.6B。 2. 编码:二-十进制编码(8421 BCD码)是一种有权码,每个二进制位对应十进制的一个权重,如4、2、1。无权码如余3码,其每位没有固定的权重。 二、运算与乘法 1. 原码一位乘法:乘法过程中,需要不断右移乘数,每次根据乘数的最低位是否为1来加乘数或不加,最终得到乘积。例如题目中的X*Y,经过计算得到X*Y=0.01000001。 三、错误检测与纠正 1. 海明码:海明码通过分配数据位到不同的校验位中,利用奇偶性检测和定位错误。如果一位错误,会改变多个校验位的状态,这样就能发现并指出错误的位置。要能检测两位错误,校验位和数据位的总数需满足一定的关系,通常需要多个校验位。 四、指令系统与控制器 1. 指令系统设计:通常要考虑指令的完整性、规整性、灵活性、易用性和兼容性。 2. 减法指令SUB R3,R2执行步骤包括:取操作数、执行减法操作、更新标志位、写回结果。 3. 子程序调用指令的执行步骤:保存返回地址、转移至子程序、执行子程序、返回原程序。 4. 微程序控制器获取下一条指令地址的方式包括:直接寻址、顺序执行、跳跃寻址、条件分支和中断处理。 5. 组合逻辑控制器包含:指令寄存器、指令译码器、操作控制单元、状态条件寄存器等部件。 五、存储器 1. 静态存储器(SRAM)和动态存储器(DRAM)的区别:SRAM速度快但价格高,适合做高速缓存;DRAM存储密度高但速度慢,适合做主存。 2. CACHE映象方式:全相联、直接映射、组相联。全相联可任意映射,但复杂度高;直接映射简单但冲突概率高;组相联结合两者优点,冲突概率较低,性能较好。衡量CACHE性能的关键指标是命中率。 六、磁盘阵列(RAID) 1. RAID0、RAID1、RAID4、RAID5各有不同容错能力:RAID0提高读写速度,无冗余;RAID1镜像备份,冗余高;RAID4使用独立校验块,读性能好,但写性能较差;RAID5通过分布式奇偶校验,提供容错能力,读写性能均衡。 七、I/O方式比较 1. 程序控制方式:简单但效率低,CPU需等待I/O操作完成。 2. 程序中断方式:CPU可执行其他任务,提高了效率,但中断处理开销较大。 3. DMA方式:直接由DMA控制器完成数据传输,CPU无需参与,效率最高,但需要额外硬件支持。 八、打印机类型 1. 针式打印机:成本低,打印质量一般,适合大量文本打印。 2. 喷墨打印机:色彩丰富,适合照片打印,但墨水耗材成本较高。 3. 激光打印机:速度快,质量高,适合办公文档打印,但初期投资较高。 以上是《计算机组成原理》试题所涵盖的知识点详解,涵盖了计算机体系结构的基础概念和关键操作。掌握这些内容对于理解计算机的工作原理至关重要。
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