计算机组成原理期末复习必备：关键试题详解

计算机组成原理期末考试试卷是一份重要的复习资料，它涵盖了计算机组成原理的核心知识点。以下是一些关键问题的详细解析： 1. **冯·诺依曼模型与存储程序原理**： - 存储器按照访问的顺序空间组织，遵循存储程序原理，其中程序存储方式将指令和数据同等地位地存储在同一个存储器中。 - 程序控制机制的核心是下一条指令地址由控制器产生，使得程序执行表现为连续的、循环的指令执行。 2. **现代计算机体系结构**： - 以中央处理器(CPU)为中心，通过总线系统实现各功能部件之间的连接。 - PC寄存器用于存放程序计数器，指示当前执行指令的地址；IR寄存器存储指令寄存器，存放即将执行的指令内容。 3. **数制与编码**： - 8位定点无符号整数范围从0到255，8位定点补码表示的有符号整数范围从-128到127。 - 数据编码中，偶检验码用于检测偶数位错误，可能需要1位；海明校验码则通常需要2-5位，具体取决于编码规则。 4. **存储系统设计**： - 存储器的容量、速度和价格之间存在权衡，层次存储系统如Cache-主存-辅存结构，解决不同层次的问题：Cache负责高速缓存近期频繁访问的数据，主存处理大部分数据，而辅存解决长期存储需求。 5. **SRAM芯片与存储器设计**： - 4Kbit SRAM芯片有双向4根数据引脚，地址引脚数量根据容量计算；8K×8bit存储器需要2个这样的芯片，地址引脚总数。 6. **内存容量与地址计算**： - CPU的16根地址引脚决定了1MB的主存容量；16KB主存配置中，选择信号CS#有效逻辑表达式与地址线有关。 7. **Cache和虚拟存储器**： - Cache使用组相联映像，256KB Cache有16个组，地址变换时块标记中的信息至少需要24位地址的一部分进行比较。 - 页式虚拟存储器中，页是数据交换的基本单位，页大小与Cache块大小不同，TLB（快表）用于快速地址转换。 8. **指令系统与机器指令**： - 指令系统由一系列机器指令组成，操作码和操作数字段共同编码，不同指令的操作码必须唯一。 - 最优编码方式通常是指令格式简洁，顺序或转移型指令格式中，转移型指令通常采用显式地址表示。 - 指令字长与存储器字长相匹配，以便高效寻址和处理数据。 总结来说，这份试卷涉及了计算机组成原理中的多个重要概念，包括冯·诺依曼结构、数据存储和管理、指令系统设计、存储器层次结构、虚拟存储器技术以及指令格式设计等，对于期末考试备考非常有帮助。