计算机组成原理试题.pdf
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计算机组成原理是计算机科学的基础,涉及计算机硬件的各个组成部分及其工作原理。试题中涉及的知识点主要包括: 1. **机器数的表示**: - 原码、反码、补码和移码都是用于表示数值的编码方式。在补码表示中,零的表示形式是唯一的,通常正零和负零都表示为0000...0000。 2. **微程序控制器**: - 微指令是构成微程序的基本单位,一条机器指令通常由一组微指令序列解释执行。 3. **计算机存储器**: - 计算机存储器的地址线和数据线的总和等于地址线数量加上数据线数量。例如,16M×32位的存储器,地址线可能是24位(因为2^24=16M),数据线是32位,总和是24+32=56。 4. **计算机系统结构**: - 大多数计算机遵循冯·诺依曼结构,即存储程序的概念,程序和数据存储在同一内存中。 5. **CPU组成**: - 当代CPU通常包含控制器、运算器(ALU)和高速缓存(如cache)。 6. **总线仲裁**: - 菊花链方式响应时间相对较慢,但电路简单;独立请求方式响应时间最快,但对电路故障更敏感;计数器定时查询则介于两者之间。 7. **Cache的作用**: - Cache-主存结构用来解决主存与CPU速度不匹配问题,提供快速的数据访问。 8. **流水线CPU**: - 流水线技术利用时间重叠提高处理速度,但并非所有流水线CPU都是RISC(精简指令集)或多媒体CPU。 9. **寻址方式**: - 寄存器直接寻址是直接使用寄存器中的值作为操作数。 10. **系统软件**: - 游戏软件通常被认为是应用软件,而非系统软件。 11. **存储器系统**: - 计算机系统中的存储器系统包括高速缓存(cache)、主存和外存。 12. **程序控制类指令**: - 这类指令主要用于改变程序的执行顺序,例如跳转指令。 13. **定点小数表示**: - 32位字长(1位符号位)表示定点小数时,数值范围通常是[0, 1 – 2^-31],因为符号位是单独的,且小数点固定在二进制表示的最左边。 14. **RISC机器**: - RISC机器通常有简单的指令集,但不一定是流水线CPU。 15. **寻址方式**: - 跳跃寻址可以实现程序的有条件或无条件转移。 16. **浮点数规格化**: - 规格化数的判断方法通常是数符与尾数小数点后第一位数字相同。 17. **交叉存储器**: - 交叉存储器是一种模块化并行执行多个独立读写操作的存储器。 18. **减法运算实现**: - 减法通常通过补码运算的二进制加法器来实现。 19. **取指周期**: - 取指周期不包括从数存取出操作数,这是执行周期的一部分。 20. **寻址方式**: - 形成指令地址的方式包括直接寻址和间接寻址。 21. **硬布线控制器**: - 微操作控制信号是微地址译码输出、控制信号和状态信号的逻辑函数。 22. **虚拟存贮器类型**: - 虚拟存贮器通常分为页式、段式和段页式。 23. **存储层次**: - 存储器的存取速度从快到慢排序:通用寄存器 > Cache > 主存 > 磁盘 > 磁带。主存包括Cache,通用寄存器和Cache属于高速缓存,磁带和磁盘属于外存。 24. **总线特性**: - 总线具有机械、电气、功能和时间等特性,这些特性确保了总线上的数据传输正确和高效。 以上是对题目中涉及的计算机组成原理知识点的详细说明,涵盖了机器数表示、微程序设计、存储器组织、CPU结构、指令系统等多个方面。
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