计算机组成原理：试卷解析与故障定位

"计算机组成原理－经典试卷.pdf" 这篇试卷主要涵盖了计算机组成原理的相关知识点，包括计算机硬件、数据表示、运算器设计以及存储器系统等方面。下面是对这些知识点的详细解释： 1. 数据表示： - **补码表示**：题目中提到了原码乘积值[x×y]原，这是在计算二进制数的乘法时使用的补码表示法。补码用于表示负数，符号位S用于区分正负，真值e是实际数值。 - **浮点数表示**：题目中的符号位S、真值e和偏移量是浮点数的标准组成部分，通常由一个符号位、指数部分和尾数部分组成。 2. 运算器设计与故障分析： - **ALU（算术逻辑单元）**：是计算机核心部件，负责执行基本的算术和逻辑运算。题目中提到的ALU和多路开关B，它们是运算器内部实现加法操作的关键组件。 - **多路开关**：在计算机硬件中，多路开关用于选择多个输入中的一个作为输出，这里提到的故障是开关B始终给出R1的值，导致运算错误。 3. 存储器系统： - **交叉存储器**：是一种提高内存访问速度的设计，通过将存储器分为多个模块，每个模块在不同的时间访问数据，从而实现并行读写，减少等待时间。试题中假设了交叉存储器的几个关键参数，如存储周期T、总线传送周期τ和模块数量m，用于分析其性能。 4. 总线管理： - **总线仲裁**：在多设备共享总线的系统中，总线仲裁机制决定了哪个设备能在何时获取总线控制权，进行数据传输。题目中的“控制权”与此有关，指设备对总线的使用权。 5. 存储器类型： - **磁光盘、相光盘、固态盘**：这些都是不同的存储介质，具有不同的性能特征，如读写速度、容量和稳定性。固态盘（SSD）通常比磁光盘和相光盘快，但成本相对较高。 试卷中的填空题和解答题展示了计算机组成原理课程中的基础概念及其应用，包括数据处理、硬件结构和性能优化等方面。通过解决这些问题，学生可以深入理解计算机内部的工作原理，这对学习计算机科学至关重要。