计算机组成原理自测题与知识点汇总.pdf

计算机组成原理是计算机科学与技术领域的重要基础课程，它涵盖了计算机硬件系统的核心组成部分以及它们的工作原理。本测试题集旨在帮助学生检验对计算机组成原理的理解程度。以下是根据题目内容提炼的知识点： 一、计算机基本结构 1. CPU（中央处理器）由运算器、控制器和缓存（Cache）组成，负责执行指令和控制整个计算机系统的运行。 2. 主机是由CPU和内存（主存储器）构成，是计算机的主要工作区域。 二、Cache技术 1. Cache是一种高速存储器，设计用于缓解CPU和主存之间速度差异，通过存储最近频繁使用的数据，提高数据访问速度。 2. Cache的目的是减少CPU等待数据的时间，通过缓存命中率来优化性能。 三、指令系统 1. 指令格式通常包括操作码和地址码，操作码定义指令的操作性质，地址码指示操作数的位置。 2. 寻址方式是指指令如何获取操作数地址，包括直接、间接、相对等多种方式。 四、计算机体系结构 1. 绝大多数现代计算机遵循冯·诺依曼体系结构，即数据和指令都存储在内存中，CPU按顺序执行这些指令。 五、数值表示 1. 不同数制之间的转换，如二进制、八进制、十六进制和十进制。 2. 数的表示方式，如原码、补码、反码和移码，以及浮点数的阶码表示。 六、运算器 1. 运算器不仅执行算术运算，还包括逻辑运算。 七、CPU与存储器 1. CPU的组成包括控制器、ALU（算术逻辑单元）和缓存，现代CPU可能还包括其他部件。 2. 指令周期是CPU执行一条指令所需的时间，不同指令的周期可能不同。 八、总线与存储器 1. 总线仲裁机制，如菊花链、独立请求和计数器定时查询，决定了总线使用权的分配。 2. 存储器的容量计算，例如CRT显示器的刷新存储器容量计算。 九、虚拟内存 1. 虚拟内存的主要目标是扩大可用的主存储器空间，并通过操作系统自动管理。 十、寻址方式 1. 单地址指令通常需要隐含寻址或寄存器间接寻址来获取第二个操作数。 十一、定点运算器 1. 定点运算器中的溢出判断电路用于检测运算结果是否超出可表示范围。 十二、存储器系统 1. 存储器芯片的地址线和数据线数量计算，如SRAM芯片的例子。 2. 双端口存储器的冲突情况发生在当两个端口试图访问同一地址时。 十三、性能指标 1. 计算Cache/主存系统的效率和平均访问时间，这涉及到命中率、存取周期和主存慢于Cache的倍率等概念。 以上知识点涵盖了计算机组成原理的主要部分，包括硬件结构、存储系统、指令执行、数据表示和计算、以及系统性能分析。理解并掌握这些知识点对于深入理解计算机工作原理至关重要。