合肥工业大学 计算机体系结构 期末考试试题

合肥工业大学计算机体系结构期末考试试题的知识点主要包括计算机硬件的基本组成部分和工作原理，以及计算机体系结构的概念、特点和设计方法。计算机硬件的组成部分通常包括输入设备、输出设备、中央处理单元（CPU）、存储器和总线等。其中CPU的内部结构非常复杂，包括控制单元、算术逻辑单元和寄存器组等。存储器分为内部存储器和外部存储器，内部存储器又分为RAM和ROM。总线是连接计算机各个部件的传输介质，其性能直接影响到计算机的整体性能。 计算机体系结构则涉及更为广泛的层面，它不仅关注硬件的组织，还包括软硬件的交互方式。体系结构设计的关键在于平衡性能、成本、可靠性等多个方面。计算机体系结构的知识点通常包括冯·诺依曼体系结构、哈佛体系结构、CISC与RISC的区别、多级存储体系、并行处理、流水线技术、向量处理、分布式处理等。冯·诺依曼体系结构的核心思想是程序存储和顺序执行，而哈佛体系结构将程序指令和数据分别存储，提高了处理速度。CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）的对比则主要在于指令集设计的差异，CISC指令集复杂，但执行效率低，RISC指令集简单，执行效率高。 多级存储体系是为了解决CPU速度和存储器速度不匹配的问题，采用不同速度和容量的存储器来平衡性能和成本。并行处理技术包括多处理器系统、多线程等，可以显著提升计算机系统的处理能力。流水线技术则是将指令的执行过程分解为多个阶段，每个阶段由不同的部件处理，这样可以实现多个指令的重叠执行，提高处理器的吞吐量。向量处理是针对向量和矩阵运算进行优化的处理方式，广泛应用于科学计算。分布式处理则是将计算任务分散到多个计算机节点上执行，能够提高处理速度和系统可靠性。 此外，计算机体系结构的知识点还包括了存储器的层次化结构、高速缓存的工作原理和优化策略、I/O系统的组成和工作模式、总线仲裁和数据传输机制等。高速缓存（Cache）位于CPU和主存储器之间，其目的是减少处理器访问主存的平均时间。I/O系统是计算机与外部世界沟通的桥梁，负责数据的输入输出。总线仲裁机制则是为了解决多个部件同时请求使用总线时的冲突问题。 通过学习这些计算机体系结构的知识点，可以更好地理解计算机的工作原理，为进行更高级的计算机系统设计和优化打下坚实的基础。合肥工业大学计算机体系结构的期末考试试题，无疑是对学生掌握这一系列知识点的一次全面检验。