华中科技大学《计算机组成原理》期末试卷及解析

"这是一份华中科技大学计算机组成原理课程的期末考试试卷，由秦磊华教授出题，包含了试卷及答案。试卷涵盖填空题、名词解释、简答题和论述题，涉及计算机组成原理的核心概念和技术，如二进制运算、存储器管理、寻址方式、总线特性和微程序控制器设计等。" 这份试卷主要测试学生对以下知识点的掌握： 1. **二进制运算**：题目要求计算补码除以2的结果和补码的模，这涉及到二进制位移和补码的概念。 2. **动态存储器刷新**：动态RAM的刷新机制以及地址线的双译码，强调了内存管理的理解。 3. **寻址方式**：基础的基址寻址方式，如何计算有效地址。 4. **校验位计算**：通过偶校验技术确保数据传输的正确性。 5. **总线特性**：理解地址线的单双向传输，这是总线通信的基础。 6. **冯诺依曼计算机原理**：包括存储程序概念和数据处理方式。 7. **磁盘存取时间**：磁盘的存取时间组成和平均等待时间的计算。 8. **微指令格式设计**：微指令编码，互斥微命令的表示。 9. **ALU设计**：使用先行进位部件构建ALU，涉及到数字逻辑和电路设计。 10. **存储器组织**：理解128K存储芯片的地址空间。 名词解释部分涉及： 1. **中断**：计算机系统中处理异常和外部事件的技术。 2. **组相联映射**：一种缓存组织方式，其中缓存块与主存块的映射关系不是直接一对一，而是基于组的。 3. **指令系统**：计算机硬件能识别和执行的指令集合。 4. **规格化**：通常指浮点数表示中的规范化处理，使尾数的最高位为1。 5. **水平型微指令**：微指令的一种形式，其控制字段较宽，可以同时执行多个操作。 简答题和论述题涵盖了： 1. **层次存储系统**：目的在于提高性能和降低成本，包括CPU寄存器、高速缓存、主存和磁盘等层次，各自承担不同速度和容量的角色。 2. **总线和仲裁方式**：总线是连接计算机各组件的数据通道，仲裁解决资源访问冲突，常见方式有集中式、分布式和链式等。 3. **寻址方式**：用于确定数据或指令地址的方法，多种寻址方式提供了灵活性和效率。 4. **微程序控制器**：设计思想是用微指令构成控制序列来实现机器指令的执行过程。 最后，判断正误题涉及了Cache透明性、浮点数精度、控制存储器功能、指令系统设计和多操作数指令长度等概念，这些都是计算机组成原理的关键点。 这份试卷全面地评估了学生对计算机组成原理课程的理论知识和实践应用的掌握程度。