2009年计算机组成原理考研真题详解：冯诺依曼结构与C语言运算

本资源是一份2009年的计算机组成原理考研真题，主要涵盖了以下几个知识点： 1. **冯·诺依曼计算机结构**：题目询问CPU如何区分指令和数据。在冯·诺依曼计算机体系结构中，指令和数据都以二进制形式存储在内存中。选项(A)指令操作码的译码结果是决定指令执行的关键，因为操作码包含了指令的类型和功能，CPU根据这个信息来决定接下来的操作，而非通过寻址方式、不同阶段或存储单元类型来区分。 2. **C语言类型与算术运算**：题目涉及C语言中的类型转换和算术运算。当在32位机器上运行时，整型(int)变量x和z占用32位，而短整型(short)变量y占用16位。当x=127，y=-9时，执行z=x+y后，由于溢出规则，127的高位无法全部存入short类型，所以y会被截断为-9（FFFEH），然后与x进行运算，得出z=00000076H。选项(D)正确，x、y、z的实际值分别是x=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H。 3. **浮点数加法**：关于浮点数运算，涉及到对阶、尾数运算等步骤。题目中的两个浮点数X和Y在进行加法运算时，由于数值较大可能导致溢出，但具体结果并未给出，选项(D)暗示了可能发生溢出。 4. **Cache映射与主存**：问题涉及Cache的组相联映射。对于16块Cache，2路组相联意味着每个组有2个Cache行。129号主存单元所在的32字节块应该被映射到第13组（129 / 2 = 64余1），由于组号从0开始计数，所以应该是第7组（64 + 1）。 5. **存储器设计**：针对主存容量为64KB的问题，其中4KB是ROM区，剩余60KB是RAM区。要设计这样的存储器，需要1个4KB×8位的ROM芯片和(60KB / 4KB/4位) = 30个4KB×4位的RAM芯片。 6. **转移指令**：对于16位机器，转移指令的地址由两个字节组成。给定的指令地址为2000H，加上相对位移量06H后的目标地址为2000H + 2 = 2002H。但由于PC每次取指令后自动加1，实际目标地址为2003H。 这些题目涵盖了计算机组成原理的基本概念，如指令系统、数据类型、内存管理和指令执行流程，以及计算机硬件层面的Cache设计和存储器布局。理解这些问题有助于深入理解计算机的工作原理和底层机制。