计算机组成原理关键习题详解与知识点梳理

计算机组成原理练习是一系列针对计算机科学与技术专业学生的习题集，旨在帮助他们巩固和理解计算机系统的各个组成部分及其工作原理。这份练习册包含选择题和简答题，涵盖了从硬件架构到系统设计的关键知识点。 1. 选择题部分涉及计算机的发展历史，区分了冯·诺依曼体系结构（B），强调了尽管计算机经历了不同器件级别的发展，但冯·诺依曼结构主导了现代计算机的设计，即存储程序原则。 2. 关于数据表示，涉及到定点整数的表示，最小负整数的符号位决定了范围，答案是B-(230-1)，因为负数的表示通常从最高位开始。 3. 运算器的功能被考察，正确的选项是C，它不仅进行算术运算，也执行逻辑运算。 4. EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）指的是电擦除可编程只读存储器，因此答案是D。 5. 虚拟存储系统由主存（主存储器）和辅存（大容量磁表面存储器）两级构成，以提供更大的存储空间。 6. RISC（Reduced Instruction Set Computing）指令设计时，操作数通常存储在一个主存单元和一个通用寄存器中，以提高效率。 7. 当前CPU的基本构成包括控制器、运算器和可能的高速缓存（B），如Intel的CPU常常包含L1、L2和L3等多级缓存。 8. 流水线CPU通过多个并行处理段来提高吞吐能力，与同等数量的并行部件相比，其性能通常大于后者（D）。 9. 集中式总线仲裁中，独立请求方式由于每个请求者独立发送请求，响应时间相对较快（A）。 10. 程序计数器（PC）负责跟踪指令后继地址，确保指令执行顺序。 11. 在总线系统中，单总线架构由于数据和地址共享一条总线，所以其工作效率相对最低（A）。 12. 单级中断系统中，为了防止中断服务期间其他中断，中断屏蔽（C）会被临时关闭。 13. 安腾处理器的指令长度通常较长，选项C41位符合其特点，但具体数值需查阅具体资料确认。 14. 特权指令通常用于操作系统维护和管理任务，如设置定时器初值（A）、切换用户权限（B）或控制中断（D）。 15. 超线程技术（D）不属于安腾体系结构的基本特征，而超长指令字（A）、显式并行指令计算（B）和推断执行（C）是其显著特点。 简答题部分将深入探讨主存和Cache之间的数据交换机制，以及计算机系统中的中断管理和指令集设计等内容，进一步巩固学生对计算机组成原理的理解。通过解答这些问题，学生可以增强对计算机硬件工作原理的实际应用能力。