2010-2011安大计算机组成原理期末试卷详解

本文档是一份2010-2011年安徽大学计算机科学与技术专业计算机组成原理与结构的期末试卷，主要涵盖了填空题、选择题和简答题等考试形式，旨在测试学生对计算机硬件基础知识的理解和掌握。 1. 填空题部分： - **定点数与浮点数异常**：题目要求解释浮点数溢出和下溢的概念，即当数值超出浮点数表示范围时，称为溢出。其中，上溢（正溢出）和下溢（负溢出）分别对应不同的符号位组合。 - **寄存器类型**：考察了CPU中的关键寄存器，如指令寄存器（IR）保存当前指令，指令指针寄存器（IP）存放下一条指令地址，以及地址寄存器（如通用寄存器中的某个）用于访存地址的存储。 - **控制器控制方式**：涉及控制器的不同工作模式，包括同步控制、异步控制、联合控制和人工控制。 - **存储器功能**：cache的主要作用是提高数据访问速度，虚拟存储器则扩大了指令地址空间，使得程序可以间接访问大量内存。 2. 选择题： - 指令译码：询问主机中负责指令译码的部件，选项B（控制器）是正确答案。 - 运算器的核心：算术逻辑运算单元（ALU）是运算器的核心，执行基本的算术和逻辑运算。 - 冯·诺依曼机特点：冯·诺依曼机的工作方式是按地址访问并顺序执行指令，选项B正确。 - 浮点数编码：阶码是隐含在机器数中的，不显式表示，选项A正确。 - 存储系统定义：存储系统包括主存储器（RAM）、高速缓存（cache）以及外存储器，选项D全面。 3. 简答题： - **串行与并行加法器比较**：简述串行加法器逐位相加，速度受限于最慢位的处理时间，而并行加法器同时处理多个位，速度取决于硬件设计。影响加法运算速度的关键因素可能是硬件结构（并行度）、延迟时间和数据宽度。 - **地址码位数与存储空间**：地址码的位数决定了可以直接访问的存储空间大小，例如字寻址（固定大小的连续区域）需要足够的位来确定地址，位数越多，可访问的空间越大。 这份试卷着重考察了学生对计算机硬件基础概念、运算器工作原理、指令系统、存储系统架构、处理器控制以及基本算法分析等方面的知识。通过解答这些问题，可以深入理解计算机组成原理的核心内容。