计算机组成原理前五套本科自测题答案选择题答案更新.pdf
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【计算机组成原理】是计算机科学中的基础课程,主要研究计算机硬件系统的组成原理和设计方法。在给定的本科自测题中,涉及了多个关键知识点: 1. **计算机系统结构**:尽管计算机技术不断发展,但从系统结构上看,大部分计算机依然遵循冯·诺依曼体系结构,其中数据和指令存储在同一个内存中,且计算机执行顺序是根据指令的地址顺序。 2. **定点整数表示**:在32位字长的计算机中,如果1位用于符号位,那么最大的正整数是(2^31)-1,而最小的负整数是-(2^31)-1,因为补码表示法中,最高位为1表示负数,全1表示最小负数。 3. **运算器功能**:运算器不仅能够进行算术运算,如加减乘除,还能进行逻辑运算,如与、或、非等操作。 4. **EEPROM**:电擦除可编程只读存储器,是一种可以反复读写和用电擦除数据的存储器,常用于存储配置信息或固件。 5. **虚拟存储系统**:通常由主存和辅存两级存储器组成,通过页表等机制,实现大容量虚拟地址空间,弥补主存容量不足的问题。 6. **RISC指令系统**:精简指令集计算机中,操作数通常在通用寄存器之间操作,提高执行效率。 7. **CPU组成**:现代CPU包含控制器、运算器和高速缓存(如cache),其中cache用于减少主存和CPU之间的数据交换延迟。 8. **流水线CPU**:通过将处理过程划分为多个阶段,流水线CPU可以同时处理多个指令,提高处理速度。m段流水线的吞吐量与m个并行部件相当。 9. **总线仲裁**:独立请求方式的总线仲裁响应时间最快,因为它允许每个设备独立请求总线使用权。 10. **CPU寄存器**:程序计数器(PC)或指令计数器(IC)用于跟踪下一条要执行的指令地址。 11. **总线系统**:单总线系统虽然简单,但效率最低,因为所有设备共享同一总线,可能导致数据传输冲突。 12. **中断系统**:在单级中断系统中,CPU响应中断后会关闭中断允许标志,以防止新的中断请求。 13. **特权指令**:这些指令只能由操作系统等特权级程序执行,如设置定时器、切换模式等,以保护系统稳定。 14. **存储容量和寻址**:计算机字长32位,存储容量256MB,按单字编址时,寻址范围可达256MB(2^22字)。 15. **高速缓存(Cache)**:Cache的作用是解决CPU和主存速度不匹配的问题,通过高速缓存,可以显著提升数据访问速度。 16. **指令寻址方式**:单地址指令通常需要隐含寻址或堆栈寻址等方式来处理第二个操作数。 17. **同步控制**:同步控制是指由统一的时序信号控制各个操作,确保所有指令执行的时间相同。 18. **PCI总线**:PCI总线是高速外围设备接口,与处理器无关,支持突发式传输,允许多个设备同时访问,但并非所有PCI设备都是主设备。 19. **刷新存储器容量**:CRT分辨率和颜色数决定刷新存储器容量,1024×1024像素和256色需要1MB存储空间。 20. **多级中断**:堆栈常用于保存现场信息,便于实现多级中断,避免中断嵌套时信息丢失。 21. **特权指令和操作系统**:特权指令由操作系统核心程序执行,用于控制和管理系统的敏感操作。 22. **虚拟存储技术**:主要解决存储容量问题,通过分页或分段等技术,提供比实际物理内存更大的地址空间。 23. **多道程序设计**:引入多道程序的目的是充分利用CPU和I/O资源,提高系统吞吐量和资源利用率。 这些知识点涵盖了计算机组成原理的核心内容,包括计算机系统结构、数据表示、存储系统、I/O接口、中断系统、指令系统、总线架构等多个方面,对于理解和学习计算机硬件工作原理至关重要。
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