2010-2011年安徽大学计算机组成原理期末考试试题解析

"安徽大学计算机组成原理与结构期末考试试卷2010-2011版，包含填空题、选择题和简答题，主要涵盖计算机组成原理的基础概念和重要知识点，如浮点数表示、溢出检测、CPU寄存器功能、控制器控制方式、存储体系的功能以及冯·诺依曼架构等。" 该试卷主要测试学生对以下知识点的掌握： 1. **浮点数表示**：浮点数的表示包括阶码、尾数和基数，当数值过大或过小时会出现溢出情况，分别称为正溢出和负溢出，对应于超出阶码表示范围的极大值和极小值。溢出检测通常通过双符号位判断，全0表示机器零。 2. **定点数表示**：8位二进制定点小数补码可以表示的十进制范围及对应的二进制形式。补码用于表示负数，其特点是最高位为符号位，0表示正，1表示负。 3. **CPU寄存器**：包括程序计数器（保存下一条指令地址）、指令寄存器（保存当前执行的指令）和地址寄存器（保存CPU访问内存的地址）等关键部件。 4. **控制器的控制方式**：包括同步控制、异步控制、联合控制和人工控制，它们决定了指令执行的流程和速度。 5. **存储层次结构**：Cache用于提高数据存取速度，虚拟存储器则扩展了地址空间，允许访问比实际物理内存更大的地址范围。 6. **计算机结构基础**：冯·诺依曼结构的特点是按地址顺序执行指令，其中运算器的核心是算术逻辑运算单元。 7. **浮点数编码**：在机器数中，阶码和基数通常是隐含的，只显式表示符号和尾数。 8. **存储系统**：包括RAM、ROM、主存储器、cache和外存储器，它们构成了层次化的存储体系，满足不同的速度和容量需求。 9. **局部性原理**：时间局部性和空间局部性是优化存储性能的关键，分别指最近使用的数据和相邻的数据可能会再次被访问。 10. **相联存储器**：是一种按内容寻址的存储器，适合于实现高速缓存。 11. **控制器类型**：硬布线控制器（组合逻辑控制器）是用逻辑门直接构造的，而微程序控制器则通过存储在控制存储器中的微指令来实现控制。 12. **加法器设计**：串行加法器和并行加法器在速度上有显著差异，加法运算速度的关键在于数据处理的并行度和进位的传播时间。 13. **地址码位数与存储空间**：指令中地址码的位数直接决定了可以直接访问的内存空间大小。 这些知识点是计算机组成原理课程的基础，涵盖了数字系统、处理器结构、存储系统和数据处理等方面，对于理解计算机硬件的工作原理至关重要。