计算机组成与结构是计算机科学与技术领域中的基础课程,它主要研究计算机硬件系统的构成原理及其工作方式。试卷中涉及的知识点涵盖了计算机系统的基础概念、处理器结构、存储系统、寻址方式以及控制方式等多个方面。
1. 冯·诺依曼结构是至今大多数计算机的基础,这种结构包括了控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备,其中控制器负责指令的解码和控制整个计算机的执行流程,运算器则进行算术和逻辑运算。
2. 中央处理器(CPU)主要由控制器和运算器两部分构成,控制器负责指令的读取、解码和执行,而运算器则执行实际的算术和逻辑运算。
3. 寄存器与总线之间的连接通常使用三态门,三态门可以被使能或关闭,从而允许或阻止数据在总线上传输。
4. 变形补码运算中,正溢出的特征是双符号位为11,这在二进制加法中表示两个正数相加超过最大值或者两个负数相减小于最小值。
5. 运算器的核心部件是算术逻辑运算单元(ALU),它执行基本的算术和逻辑运算。
6. 在各种存储器中,半导体存储器(如RAM和ROM)的速度最快,而硬盘、光盘和磁带属于外部存储器,速度相对较慢。
7. 转移类指令能够改变程序执行顺序,通过改变程序计数器(PC)的值来跳转到其他指令地址执行。
8. 变址寻址方式中,操作数的有效地址通常是变址寄存器的内容加上一个位移量。
9. 直接寻址方式是指在指令中直接给出操作数的物理地址。
10. 微程序控制方式下,每一条机器指令对应一段微程序,由这些微指令序列来解释执行机器指令。
11. 同步控制是一种由统一的时序信号控制的方式,确保所有组件在同一时刻进行相应的操作。
12. 在微机系统中,程序查询方式通常不常用于现代高性能计算机,因为中断和DMA方式提供了更高的效率和实时性。
1. 交叉汇编是指将一种计算机的汇编语言程序转换为另一种计算机的机器语言程序的过程。
2. 16位无符号整数的最大值是2的16次方减1,即65535。
3. DRAM的典型刷新方式有集中刷新、分散刷新和异步刷新,以保持存储数据的完整性。
4. 零地址指令的操作数如果在主存中,其地址通常隐含在指令本身的操作码中。
5. 查询方式接口需要数据端口和状态端口,以便于系统检测外设的状态并进行数据交换。
6. 流水线阻塞的三大因素是数据相关、转移相关和结构相关,通过设置专用的数据通路可以解决数据相关问题,防止流水线中的数据冲突。
这些知识点体现了计算机硬件设计的基本原理,对于理解计算机如何执行指令和管理数据至关重要。学习和掌握这些概念有助于深入理解计算机系统的工作机制。