计算机组成原理是一门基础且重要的课程,主要研究计算机硬件系统的构成和工作原理。这份试卷涵盖了从基本概念到细节设计的问题,旨在测试学生的理论理解和应用能力。
1. **中断处理**:选择题第1题询问CPU响应中断的时间点,选项C(执行周期结束)通常是在指令执行过程中,如果发生中断,CPU会在当前指令执行完毕后进入中断处理。
2. **指令执行**:第2题区分了不同情况下的加法指令访存行为。加法指令可能需要访存,也可能不需要,这取决于指令的设计,比如有些加法指令可以从寄存器中直接获取操作数,而有些则需要通过地址码计算存储器地址。
3. **微指令结构**:第3题考察垂直型微指令的特点,它将微指令字段按照垂直方向排列,便于控制信号的编码和解码。
4. **寻址方式**:第4题涉及基址寻址,操作数的有效地址是由基址寄存器内容加上形式地址(位移量)计算得出的。
5. **虚拟存储器**:第5题描述了虚拟存储器的基本组成,通常由主存和辅存两部分构成,提供大容量的逻辑地址空间给用户。
6. **DMA控制**:第6题讨论了DMA(直接内存访问)的工作模式,当DMA进行数据传输时,CPU暂停对主存的访问,直到DMA操作完成。
7. **运算器结构**:第7题指出运算器不包含地址寄存器,地址寄存器通常由CPU内部负责存储指令地址。
8. **时间单位**:第8题涉及计算机操作的基本时间单位,从最细粒度看,时钟周期是最小的时间单位,它定义了处理器执行一个基本操作所需的时间。
9. **指令寻址**:第9题中,程序计数器用于指定待执行指令的地址,它是CPU读取指令的指示器。
10. **计算机组件**:第10题概述了计算机组成部分,控制器负责指令的理解、解释和执行,但并非所有数据运算都在控制器中完成,还涉及到运算部件。
11. **总线通信**:第11题解释了同步控制的概念,它通常由统一的时序控制,确保所有设备在同一时间步进行操作,而非仅限于特定控制方式。
12. **存储器容量**:第12题计算地址线和数据线总和,对于16K×32位的存储器,地址线是14位(16K=2^14),加上32位的数据线,总共46位。
13. **寻址范围**:第13题涉及计算机的存储容量计算,1MB等于1024KB,16位字长意味着每个地址可以表示2的16次方个存储单元,因此,寻址范围是65536(2^16)。
这些问题全面涵盖了计算机组成原理的关键知识点,包括处理器架构、指令系统、存储器管理和总线通信等方面,有助于学生巩固理论基础并测试实际应用能力。