郑州大学计算机组成原理试卷A.pdf

【计算机组成原理】知识点概述： 计算机组成原理是计算机科学与技术的基础课程，主要研究计算机硬件系统的构造和工作原理。这门学科涵盖了多个关键概念，包括计算机的结构、数据表示、运算器、存储系统、指令系统、输入/输出(I/O)接口、中断系统以及微程序设计等。 1. **完整计算机系统组成**： 计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件包括中央处理器(CPU)、存储器(内存和外存)、输入设备、输出设备以及各种外部设备。软件则包含操作系统、应用软件等。 2. **定点数表示**： 定点数在计算机中用于表示整数，16位字长采用2的补码形式时，最大正整数为2^15-1，最小负整数为-2^15。题中选项D表示了这个范围。 3. **IEEE754浮点数**： IEEE754标准规定了浮点数的存储格式，包括符号位、指数位和尾数位。32位浮点数中，1位符号位，8位阶码，23位尾数，最大的规格化正数是1-2^-23 × 2^(127-1)，对应选项C。 4. **存储器组织**： 使用静态RAM扩展存储器时，需要考虑其容量和位宽。例如，8K×8位的RAM芯片构成32K×16位存储器，需要8片这样的芯片，因为位宽需要翻倍，而容量需扩大4倍，所以是2的4次方，即8片。 5. **Cache的作用**： Cache用于解决CPU和主存速度不匹配的问题，通过高速缓存来暂时存储CPU频繁访问的数据，提高系统性能。 6. **EEPROM**： EEPROM是电擦除可编程只读存储器，可以在电子设备中多次读写，常用于存储配置信息或用户数据。 7. **虚拟存储器**： 虚拟存储器通过操作系统进行地址映射，将主存和磁盘空间结合起来，使得程序可以运行在超过实际物理内存大小的地址空间中。 8. **寻址方式**： 直接寻址是指指令中直接给出操作数所在的存储地址，立即寻址是操作数直接在指令中，隐含寻址是操作数的地址被指令格式本身隐含，间接寻址则是通过指令中的地址去找到操作数地址。 9. **CPU组件**： 当代CPU主要包括控制器、高速缓存(Cache)和运算器。 10. **程序计数器**： 程序计数器(PC)用来存储下一条指令的地址，用于跟踪指令执行。 11. **统一编址**： 在某些系统中，I/O设备和主存储器使用相同的地址空间，这种情况下不需要I/O指令，如双总线系统。 12. **磁盘数据传输率**： 磁盘的数据传输率计算公式通常为扇区大小 × 转速 × 扇区数，题目中给出的计算结果应为240 KB/s。 13. **外围设备**： 计算机的外围设备包括所有输入/输出设备、外存储器和远程通信设备，除了CPU和内存之外的部分。 14. **读出数据传输率**： 在传输同样多的字时，SRAM的读出数据传输率通常高于DRAM、闪存和EPROM。 15. **微程序存放位置**： 微程序一般存放在只读存储器(ROM)中，因为它们不常改变。 16. **DMA交替访内法**： 当I/O设备的读写周期小于内存存储周期时，适用DMA的交替访内法，以提高效率。 17. **CRT刷新存储器**： CRT的分辨率和颜色深度决定了刷新存储器每个单元的字长，256色对应8位，因此每个像素需要8位，分辨率512×512，总字长为512×512×8。 18. **I/O组织方式**： 在中断方式下，数据交换完全由CPU通过执行程序控制。 19. **中断响应顺序**： 调整中断响应顺序通常通过中断屏蔽技术实现。 20. **低速I/O通道选择**： 对于低速设备，适合使用字节多路通道，因为它能并发处理多个低速设备的请求。 以上是试卷中涉及的计算机组成原理的关键知识点，涵盖了计算机系统的各个核心部分。学习这些知识有助于理解计算机硬件的工作原理，对于计算机科学的学习至关重要。