计算机组成原理：基本概念与运算

"这份文档是关于计算机组成原理的，包含多个选择题，涉及计算机系统的基础知识，如数据表示、运算方式、计算机结构、运算器设计以及计算机历史等。" 计算机组成原理是计算机科学中的基础学科，它研究计算机硬件系统的构造和工作原理。文档中提到了一些关键概念： 1. 字长：在计算机中，字长决定了数据的表示范围。如果字长为4位，并采用补码表示，其表示的整数范围是-8到7（二进制补码的最高位为符号位，1代表负数，0代表正数，因此最小值为1111，即-8，最大值为0111，即7）。 2. 定点运算：在计算机中进行定点加减运算通常采用补码形式，因为补码可以方便地处理负数，并且可以实现加减法运算的统一。 3. 组合逻辑网络：这种网络可以设计成执行多种算术逻辑运算，通过不同的逻辑门组合实现不同的功能。 4. 数据表示：无论是数值数据还是逻辑数据，计算机内部都以二进制数串的形式表示。 5. 第一台通用计算机的特征：第一台通用计算机ENIAC使用离散符号表示数据，使用电子运算装置，但不能编写程序，不具备图灵完备性。 6. 位片式运算器AM2901：该运算器包含16个4位字长的通用寄存器，使用双口RAM技术，能够提供双端口输出。 7. CPI（Cycles Per Instruction）：这是一个衡量处理器性能的指标，表示执行一条指令所需的平均时钟周期数，而不是每秒处理的指令条数。 8. 计算机层次结构：在计算机系统的层次结构中，机器语言层位于最底层，直接与硬件交互。 9. 第四代计算机：这一代计算机以集成电路（IC）为主，标志着计算机技术的巨大进步。 10. 运算器：计算器中的运算器是负责执行算术和逻辑运算的核心部件，包括算术逻辑单元（ALU）。 11. 补码运算：两数补码相加的结果等于这两个数相加结果的补码，这是补码运算的一个重要特性。 12. 计算机大脑：运算器和控制器共同构成了计算机的“大脑”，负责执行指令和控制整个计算过程。 13. I/O中断：在IBM Stretch计算机中首次引入了I/O中断，这是现代计算机系统中处理输入输出的重要机制。 14. AM2901运算器：该运算器的ALU能实现3种算术运算和5种逻辑运算，提供了丰富的运算能力。 15. 双端口输出：在AM2901中，当A和B地址不同时，输出端口A和B可以提供不同寄存器的内容，实现了并行访问。 这些知识点涵盖了计算机组成原理的基础概念，包括数据表示、运算器设计、计算机历史、性能指标以及计算机结构等多个方面。理解和掌握这些内容对于深入学习计算机科学至关重要。