15春北航《计算机组成原理》在线作业试卷.pdf

《计算机组成原理》是一门深入探讨计算机硬件系统的学科，涵盖了从运算器到内存、从输入输出到中断处理等多个核心概念。以下是对试卷中涉及知识点的详细解释： 1. **运算器**：运算器是计算机硬件系统的重要组成部分，主要负责执行算术和逻辑运算。其中，算术逻辑运算单元（ALU）是运算器的核心，它执行基本的加减乘除和逻辑运算。 2. **微程序控制器**：微程序控制器不同于传统的硬连线控制器，它使用微指令来控制处理器的操作，而不是通过硬连线逻辑。微指令编码方式中，直接编码方式的编码效率最低，因为它需要为每种操作分配一个独立的编码。 3. **中断请求**：中断是一种异步通信机制，用于通知CPU外部事件的发生。中断请求可以由I/O操作、DMA操作或者内部错误触发，但一条指令执行结束通常不会引发中断。 4. **通道程序**：通道是处理I/O操作的硬件结构，通道程序由通道控制字（或通道指令）组成，这些指令控制I/O设备的读写操作。 5. **DMA方式**：直接存储器访问（DMA）允许外设直接与内存交换数据，而不经过CPU。在DMA方式中，接口电路的程序中断部件用于向CPU发送传输结束的信号。 6. **堆栈指针SP**：SP通常保存栈顶地址，用于跟踪栈内数据的位置。 7. **Cache管理**：在程序执行过程中，Cache与主存之间的地址映射由硬件自动完成，以提高数据访问速度。 8. **Cache地址映射**：全相联映象允许主存中的任何一块数据都可以映射到Cache中的任何位置。 9. **中断服务程序**：中断服务程序处理中断事件，其最后一条指令通常是中断返回指令，将控制权交还给被中断的程序。 10. **智能化设备**：带有处理器的设备通常被称为智能化设备，因为它们能够独立执行一些计算或控制任务。 11. **总线地址线**：总线中的地址线用于选择内存单元和I/O设备接口，不仅限于选择存储器。 12. **固件**：固件是指存储在只读存储器（ROM）中的程序，介于硬件和软件之间，具有固定的功能。 13. **地址表示**：在计算机中，地址通常使用无符号数表示，以便直接寻址存储空间。 14. **中断向量**：中断向量包含中断服务程序的入口地址和中断处理时的处理状态信息，中断向量法可以快速定位中断服务程序。 15. **中断响应**：中断请求只有在系统允许且外设完成工作时才会被CPU响应，避免了不必要的中断处理。 16. **移码**：移码常用于表示浮点数的阶码，特别是指数部分，便于比较和运算。 17. **串行传输**：信息通过一条传输线以脉冲形式连续发送，称为串行传输。 18. **存储器总线宽度**：16K×32位的存储器有14位地址线（2^14 = 16K）和32位数据线，总线宽度是14+32=46位。 19. **存储周期**：存储周期是存储器进行两次连续读写操作所需的最短时间，不包括读写时间的平均值。 20. **程序计数器**：程序计数器（PC）保存下一条要执行指令的地址，跟踪指令流。 多选题部分涉及了存储器的访问、中断处理、运算器功能等概念，这些知识点与单选题相呼应，共同构建了计算机组成原理的基础框架。