计算机组成原理试题解析与复习资料

"这是一份关于计算机组成原理的考试复习资料，包含了10套试卷的整理内容，经过三次修改以确保准确性和全面性。资料主要涵盖计算机系统结构、数据表示、运算器、存储器系统、总线仲裁、指令系统等多个方面的基础知识。" 以下是基于摘要内容提炼的相关知识点： 1. 计算机系统结构：尽管计算机硬件技术不断更新，但大多数计算机仍采用冯·诺依曼体系结构，该结构包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。 2. 定点整数表示：在32位字长中，1位用于符号位，表示整数时，最小负整数是 -(2^31 - 1)，因为最高位为1表示负数，其余31位全为1。 3. 运算器功能：运算器不仅能够进行算术运算，如加减乘除，还支持逻辑运算，如与、或、非、异或等操作。 4. EEPROM：电擦除可编程只读存储器（EEPROM），是一种可以多次编程和擦除的存储器，常用于保存配置信息或用户数据。 5. CPU组成：现代CPU通常包括控制器、运算器以及高速缓存（如L1、L2 cache），以提高处理器性能。 6. 总线仲裁：在集中式总线仲裁中，独立请求方式响应时间最快，因为它允许每个设备独立请求总线使用权。 7. 指令执行：CPU中的程序计数器（PC）负责跟踪指令的后续地址，以便执行指令序列。 8. 总线系统效率：从传输速度来看，单总线系统的效率最低，而多总线系统可以提供更高的带宽和并行处理能力。 9. 冯·诺依曼结构特点：计算机按照地址顺序执行指令，并使用单一的数据流处理。 10. 机器数表示：在补码表示法中，零的表示是唯一的，无论是正数还是负数，零的补码都是0。 11. 减法运算：定点二进制运算器通常通过补码运算的二进制加法器来实现减法，即将减法转换为加法的补码形式。 12. 寻址范围计算：如果计算机字长为32位，存储容量为256MB，按单字编址，寻址范围是0到256MB除以字大小（假设为32位或4字节），即0到64M。 13. Cache的作用：Cache用于解决CPU和主存速度不匹配的问题，它提供了一种高速缓冲，提高了数据访问速度。 14. 单地址指令：这类指令通常需要通过其他机制（如累加器、寄存器或堆栈）提供第二个操作数，以执行两个数的运算。 这些知识点涵盖了计算机组成原理的基础，包括计算机体系结构、数据表示、运算、存储和总线控制等方面，对于理解和学习计算机工作原理非常有帮助。