计算机组成与结构试题及答案解析

"这份文档是关于计算机组成与系统结构的试题及答案，涵盖了选择题、填空题和论述题，主要涉及计算机硬件、数据表示、存储器、指令系统以及浮点数表示等内容。" 计算机组成与结构是计算机科学的基础课程，涉及到计算机硬件的基本组成和工作原理。试题中的一系列选择题旨在测试学生对这些基本概念的理解。 1. 奇校验码用于检查数据传输中的错误，增加的校验位使得1的个数为奇数。在1001011前增加一个1，得到11001011，因此答案是B。 2. 十进制数-25的八位二进制原码是将其转换为二进制表示，负数的原码是除了符号位外，其余位按相反顺序取反，所以是10011001，答案是C。 3. 反码是原码除符号位外每位取反，-25的反码是10011001，答案是C。 4. 补码是反码加1，-25的补码是11100101，答案是B。 5. 存储容量为64M×16位的DRAM芯片，地址线的数量计算为2的幂次等于存储单元数，即2^26=64M，所以地址线数量是26，答案是B。 6. 数据线的数量与存储单元的位宽一致，16M×8位的DRAM芯片有8根数据线，答案是C。 7. 指令的功能由操作码决定，答案是D。 8. 指令操作数的地址通常由地址码字段指定，答案是A。 9. 十进制数30转换为二进制是11110，答案是B。 10. 十进制数78转换为十六进制是4E，答案是C。 填空题部分涉及了控制器、存储器、指令执行过程以及不同寻址方式的理解。 1. 控制器的主要功能是产生并协调计算机各部件所需的控制信号。 2. 存储器的主要功能是存储程序和数据。 3. 计算机从内存取指令时，指令地址通常由程序计数器提供。 4. 直接寻址方式下，操作数在指令中直接给出。 5. 寄存器寻址方式下，操作数位于特定的寄存器中。 6. DRAM（Dynamic Random-Access Memory）是指动态随机存取存储器，需定期刷新以保持数据。 7. SRAM（Static Random-Access Memory）是静态随机存取存储器，不需要刷新，但速度较快且功耗较高。 8. EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）是可擦写可编程只读存储器。 9. 算术逻辑单元（ALU）类指令用于执行算术和逻辑运算。 10. I/O（输入/输出）类指令负责CPU与外部设备间的数据传输。 论述题部分则考察了计算机系统的层次结构、控制方式以及高速缓存的工作原理。 1. 计算机系统通常分为机器语言层、汇编语言层、操作系统层、高级语言层。机器语言层识别二进制指令，汇编语言层识别助记符，操作系统层处理操作系统调用，高级语言层处理高级语言程序。 2. 硬布线控制是通过硬件电路直接实现指令的执行步骤，响应速度快；微程序控制则是将控制信号存储在控制存储器中，通过读取控制字段来执行指令，灵活性高但响应速度慢。 3. CACHE与主存之间的映像方式包括全相联映像、直接映像和组相联映像。全相联允许任何块映射到任何缓存行，灵活但冲突概率高；直接映像是每个主存块对应缓存的一个固定位置，简单但可能造成冲突；组相联是全相联和直接映像的折衷，提高效率同时降低冲突。 计算分析题涉及浮点数表示、CACHE性能优化和CRC编码。 1. IEEE754浮点数表示中，-28.75首先转换为二进制，然后按照浮点格式组织，包括符号位、指数位和尾数位。 2. 平均访问时间计算考虑了CACHE命中和未命中的情况，命中率为(CACHE访问时间 / (CACHE访问时间 + 主存访问时间))。 3. 循环冗余校验（CRC）编码用于检测数据传输错误，生成多项式用于生成校验位，对于4位有效信息1101，根据生成多项式计算CRC码。 这些题目全面覆盖了计算机组成与结构的基础知识，通过解答可以检验和巩固学生对这一领域的理解。