2009年南京大学计算机组织与系统结构期末试卷解析

"南京大学2009年计算机组织与系统结构期终考试A卷，包含填空题、涉及计算机系统层次结构、指令集体系结构、程序翻译、性能指标、机器数、移位操作、微程序控制器、内存地址、数据表示、Cache与TLB、中断处理机制以及分页虚拟存储等内容。" 本文将详细阐述试卷中的关键知识点： 1. 计算机系统层次结构：ISA（指令集体系结构）位于硬件和软件之间，它是硬件功能的集中体现，软件通过ISA与硬件交互。 2. 程序翻译：汇编程序、解释器和编译器是将高级语言或汇编语言源程序转化为机器代码的工具，满足不同类型的编程需求。 3. 性能指标：响应时间和吞吐率是评估计算机系统性能的主要指标。例如，事务处理系统更关注响应时间。 4. 机器数与真值：计算机内部，变量用二进制的机器数表示，其对应的十进制或浮点数值称为真值。 5. 寄存器操作与移位：题目展示了不同类型的移位操作（算术左移、算术右移、逻辑右移）对变量值的影响，并给出了相应的16进制显示结果。 6. 微程序控制器与硬连线控制器：微程序控制器虽然灵活，但速度相对较慢，因为它通过读取控制存储器中的微指令来执行操作。 7. 小端方式与内存地址：小端方式中，低字节存储在低地址，题目展示了如何根据内存地址和浮点数的表示计算内存中的内容。 8. TLB（转换后援缓冲器）：TLB用于加速地址转换，通过缓存最近使用的页表项，提高页式虚拟存储器的效率。 9. 中断处理：处理器响应中断时，会执行中断隐指令，包括关闭中断、保存当前状态和设置中断服务程序的地址。 10. 分页虚拟存储：在字节编址的主存中，分页虚拟存储系统用于管理和映射内存地址，确保程序的逻辑地址能够正确对应到物理地址。 这些知识点涵盖了计算机组织与系统结构的基础，包括计算机体系结构、程序执行机制、内存管理、输入输出以及性能分析等方面，是计算机科学与技术专业学生必备的基础知识。