冯诺伊曼机工作原理与CPU架构详解

本资源是一份关于计算机基础知识的复习题文档，主要涵盖了冯·诺伊曼机的工作方式、CPU架构、数据存储与访问、指令系统、操作系统与应用软件、内存与主存特性、存储器结构、指令与数据的区别、存储周期、存储体系结构以及寻址方式等内容。以下是详细知识点解析： 1. 冯·诺伊曼机工作方式：冯·诺伊曼机的工作方式强调的是程序存储和顺序执行，即B选项，按地址访问并顺序执行指令。这种设计使得计算机可以预存储程序，然后按照指令序列进行操作。 2. CPU存取速度：在CPU中，寄存器的速度最快，因为它们直接连接到算术逻辑部件；其次是Cache，因为它位于CPU核心附近，能快速提供常用数据；最后是内存，因为数据需要通过总线传输。所以正确答案是B，Cache>寄存器>内存。 3. PC寄存器：在CPU中，跟踪下一条要执行的指令地址的寄存器是程序计数器（PC），它用于管理指令的执行流程。 4. 机器数表示：对真值0表示形式唯一的机器数是原码，因为在原码中，0的表示形式不依赖于符号位，而补码和移码为了表示正负数，0会有不同的编码。 5. 中断响应：CPU响应中断是在一条指令执行结束（C选项）之后，系统会检查是否有中断请求并进行处理。 6. 应用软件：操作系统、编译程序和连接程序属于系统软件，而文本处理属于常见的应用软件，因此D选项正确。 7. CPU组成：完整的CPU通常包括运算器、控制器和寄存器，不包括存储器（B选项），存储器是外部组件，与CPU紧密相连但不属于CPU内部结构。 8. 处理数组问题：在处理数组时，基址寻址方式（D选项）更为方便，因为它可以根据数组的基地址和偏移量计算出每个元素的地址。 9. 指令流水线：指令格式规整且长度一致（A选项）有助于指令流水线的实现，因为这样可以减少解码时间和数据准备时间的差异，提高效率。 10. 指令与数据区别：冯·诺伊曼计算机区分指令和数据主要依据是操作码的译码结果（A选项），根据操作码来决定执行操作还是访问数据。 11. 存储周期：存储周期指的是存储器完成一次读写操作所需的时间，可能是连续读写操作的最短间隔（C选项）。 12. 主存特性：与辅存相比，主存（内存）的主要特点是速度快、容量小但价格高（A选项），因为它们位于CPU的直接控制范围内。 13. 存储器容量：一个32K×16位的存储器意味着有32,768个存储单元，地址线的数量决定了存储单元的数量，所以地址线为15根（因为2^15 = 32,768），数据线为16根。 14. 分级存储体系：计算机存储器采用分级存储是为了平衡存储容量、速度和成本之间的矛盾（D选项），通过不同层级的存储器来满足不同层次的数据需求。 15. 变址寻址：在变址寻址方式中，操作数的有效地址是由变址寄存器的内容加上形式地址计算得出（C选项），变址寄存器通常用来动态地确定数据的访问地址。