2007年南京大学计算机组织与结构期终试卷及答案

"这是一份2007年南京大学计算机组织与系统结构课程的期末考试试卷，包含填空题和相关知识点，如计算机体系结构、摩尔定律、补码运算、DRAM芯片、Cache一致性、栈、虚拟存储器、I/O操作、寻址方式和ASCII编码等。" 本文将详细探讨试卷中涉及的计算机科学基础知识点。 1. **冯诺依曼结构**：这是现代计算机的基本设计模型，包括存储器、运算器、控制器和I/O设备，其中程序和数据存储在同一个内存中，按照指令顺序执行。 2. **摩尔定律**：由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出，预测集成电路的集成度每隔18个月会翻一番，性能提升，成本下降，是半导体行业发展的基础。 3. **补码运算**：在计算机中，负数通常用补码表示。题目中提到的x=-258在16位寄存器中的补码表示以及算术移位操作，展示了补码运算的原理。 4. **DRAM芯片**：动态随机存取内存（DRAM）使用地址线复用技术来减少引脚数量，题中提到的地址线数量对应存储单元的数量，说明了地址线与存储容量的关系。 5. **Cache一致性**：Cache的写策略包括写直达法和写回法，前者立即更新主存，后者仅在替换时才更新，两者都有其优缺点。 6. **栈**：是计算机内存中用于临时存储数据的区域，遵循后进先出（LIFO）原则，常用于函数调用、中断处理等场景。 7. **虚拟存储器**：允许程序使用超过实际物理内存大小的地址空间，通过页面调度和换页机制，使得大程序能在小内存中运行。 8. **I/O操作**：信息从CPU写入I/O端口是I/O写，从内存到CPU是存储器读，定义了CPU与外部设备交互的基本方式。 9. **寻址方式**：相对寻址是基于当前指令指针（PC）的偏移量计算地址，常用于分支指令。 10. **ASCII码**：美国标准信息交换代码，使用7位二进制表示128个不同的字符，包括西文字符。 11. **I/O端口**：是计算机与外设通信的接口，缓冲寄存器和状态/控制寄存器是其关键组成部分，可以有独立的地址空间或内存映射方式。 这些知识点构成了计算机硬件和操作系统的基础，是理解和设计计算机系统的关键。对于学习计算机科学的学生而言，掌握这些概念和原理至关重要。