计算机组成原理期末习题.doc

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。以下是对习题中涉及知识点的详细解析： 1. 固件：固件是一种介于硬件和软件之间的程序，通常存储在只读存储器（ROM）中，如BIOS，它提供了计算机的基本功能，不可轻易修改。 2. 硬件与软件的关系：硬件是计算机的物理部分，而软件是运行在硬件上的指令集。逻辑上，它们的功能可以等效，但硬件执行速度通常快于软件实现。某些软件功能可以通过硬件加速器来增强性能，但并非所有软件功能都能完全用硬件代替。 3. 冯·诺依曼计算机工作方式：其基本特点是以存储程序的方式工作，即程序和数据一同存储在内存中，按照地址顺序执行指令。 4. CPU与存储：CPU（中央处理器）包含控制器、运算器等组件，但不直接存储运算结果；控制器负责指令解码和执行控制，而非执行所有指令；运算器进行算术和逻辑运算，ALU（算术逻辑单元）是运算器的一部分，但不存放结果；输入/输出设备和辅助存储器属于外部设备。 5. 完整计算机系统构成：包括主机（CPU、内存等）、外部设备和配套的软件系统，如操作系统、应用程序等。 6. CPU组成部分：不含地址译码器，地址译码器通常在内存或I/O接口中，用于确定数据存储或传输的位置。 7. 系统运行状态部件：程序状态字（PSW）记录了程序运行的状态，如条件标志、中断标志等。 8. 指令寄存器位数：取决于指令字长，即一条完整指令占据的二进制位数。 9. 存取速度排序：寄存器最快，Cache次之，然后是主存，最慢的是外存。 10. 程序计数器（PC）存放欲执行指令地址，指令寄存器（IR）存放当前执行指令。 11. 计算机硬件直接识别的语言：机器语言，由二进制指令组成。 12. 执行最快的编程语言：机器语言，因为它是直接由硬件执行的。 13. 解释程序：在程序执行时逐行翻译源代码，不产生目标代码。 14. 字节构成：一个字节通常由8位组成。 15. 译码器功能：在CPU中用于指令译码，解析指令的含义。 16. 计算机层次化结构：从高级语言到微程序系统，依次为高级语言机器、汇编语言机器、操作系统机器、传统机器（机器语言机器）和微程序系统。 第二章主要涉及数字编码和数据表示： 1. 8421BCD码：用于表示十进制数，合法的8421BCD码可以表示0-9的每一位。选项Ⅰ和Ⅳ是正确的。 2. 地址表示：在计算机中，地址通常用无符号数表示。 3. 整数定点机：原码、反码、补码都是表示整数的方法。在补码中，可以表示-1，原码和反码表示-1的情况依赖于是否考虑溢出位。 4. 补码表示法：补码可以表示正负数，包括0的两种形式，正零和负零。 这些知识点涵盖了计算机组成原理中的核心概念，包括硬件结构、数据表示、指令系统、存储层次、计算机工作原理等。学习这些知识有助于深入理解计算机如何运作。