计算机组成原理期末考试题库及解析

"这是一份南京大学计算机组成原理的期末试题及答案，涵盖了填空题、单项选择题等题型，主要涉及计算机内部结构、数据表示、指令系统、存储体系、寻址方式、运算原理、流水线技术以及I/O处理等内容。" 1. 计算机组成原理基础 - 机器数与真值：机器数是数字在计算机内的二进制表示，包括符号位，而真值是指其实际的数学意义，包括正负号和数值。 - 指令格式：通常包括操作码和地址码，操作码指明要执行的操作，地址码则指出操作数的位置。 2. 数据表示与运算 - 原码、补码和移码：原码直接表示数值的符号，补码用于表示负数且在计算中避免溢出，移码常用于浮点运算，其符号位固定，便于比较。 - 定点数与浮点数：定点数的大小是固定的，可以是整数或小数，而浮点数有指数部分，能表示更大范围的数值。 3. 指令系统与程序控制 - 无条件转移指令：用于改变程序执行顺序，通过修改程序计数器(PC)的值来决定下一条指令的地址。 - 程序计数器PC：存储下一条待执行指令的地址，是程序执行的流程控制器。 4. 存储系统 - 主存与高速缓存(Cache)：主存是计算机的主要数据存储区域，Cache用于临时存储频繁访问的数据，提高访问速度。 - 二维地址译码：当主存容量较大时，采用二维地址译码可以减少选择线的数量，提高效率。 5. 寻址方式 - 直接寻址：指令中的地址码直接给出操作数在存储器中的地址。 - 寄存器间接寻址：操作数的地址存储在寄存器中，通过读取寄存器获取实际操作数的位置。 6. 流水线技术 - 流水线技术通过并行处理指令的不同阶段，提高处理器性能，但遇到指令相关(如前一条指令的结果是后一条指令的输入)和转移指令时会中断流水线。 7. 输入/输出(I/O)处理 - DMA（直接内存访问）方式：允许外设直接与主存交换数据，减少了CPU的参与，提高了I/O效率。 这份试题覆盖了计算机组成原理的核心概念，对于学习者来说，是理解和掌握计算机底层运作机制的重要参考资料。