计算机组成原理期中考试精选题与解答

在计算机组成原理的期中考试题中，主要考察了硬件体系结构、数据表示与运算、以及存储系统的基本概念和操作。以下是详细的知识点解析： 1. **硬件组成部分**： - 计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分构成。这些组件共同完成数据处理、指令执行、数据交换等功能。 2. **数制与表示范围**： - 32位定点小数的最高位作为符号位，用补码表示，正数范围是：\(1 - 2^{-32}\)到\(1 - 2^{-1}\)，即0.0到1.0，最大正数是\(1 - 2^{-32}\)，最小正数是0，最大负数是\(1 - 2^{1}\)减去1（即-1），最小负数是-1。 - 对于32位定点整数，用原码表示，正数范围是：\(1 - 2^{31}\)到\(2^{31} - 1\)，同理计算最大和最小正、负数。 3. **浮点数表示**： - 浮点数的尾数右移时，为了保持值不变，阶码需相应增加；尾数右移1位，阶码加1，以适应指数调整。 4. **Cache技术**： - Cache是高速缓存存储器，它通过存储CPU最近频繁访问的数据来提高数据访问速度，解决CPU和主内存速度不匹配的问题。 5. **计算机系统与运算器功能**： - 完整的计算机系统包含硬件和软件两部分，选项C正确。 - 运算器的功能不仅仅是做加法或算术运算，也进行逻辑运算，选项C描述较为全面。 6. **数据移动与机器数表示**： - 点定小数表示法中，最大正数取决于尾数位数，选项B是正确的。 - 在8位定点机中，-128的原码、补码和反码表示方式不同，但题目没有提供具体选项，这里假设B是正确的，因为通常原码表示最高位为0的负数，反码最高位为1，补码最高位取决于符号位。 - 整数定点机中，三种机器数（原码、反码、补码）都可以表示-1，只是表示方法不同。 7. **浮点数编码优化**： - 表示浮点数时，阶码位数越多，精度越高，尾数位数适当减少可节省空间。选项B中，阶码取5位比4位提供更高的精度，因此更好。 以上知识点涵盖了计算机组成原理课程中的关键概念，涉及硬件构成、数值表示、运算器功能、数据存储和浮点数编码等主题。理解和掌握这些内容对于学习计算机组成原理至关重要。