2014年北科大计算机组成原理硕士研究生入学考试试题解析
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"2014年北京科技大学计算机组成原理硕士研究生入学考试试题" 这篇文档是2014年北京科技大学计算机组成原理专业的硕士研究生入学考试试题,涵盖了一系列关于计算机组成原理的基础知识和应用问题。试题涉及了计算机体系结构、浮点数表示、定点数表示、存储系统、中断处理、以及指令系统等多个核心主题。 1. 存储程序原理是现代计算机体系结构的基础,它指出程序可以被存储在计算机的内存中,CPU通过执行存储在内存中的指令来运行程序。 2. 浮点数表示部分考察了16位浮点数的结构,包括8位阶码、1位阶符、8位尾数和1位数符,以及补码表示法。题目要求计算特定浮点数的十进制真值和规格化编码。 3. 补码表示法中,一个数的相反数可以通过取反加1得到,所以[-x]补 = ~x + 1。 4. 定点小数的表示通常包含符号位,题目要求给出8位机器数的原码和补码表示。 5. 浮点数的表示范围由阶码的位数决定,而精度则取决于尾数的位数,因为尾数位数决定了小数部分的精度。 6. 半导体随机读写存储器(RAM)分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM),前者速度快但集成度低,后者则相反。 7. CPU可以直接访问寄存器和高速缓存(Cache),但不能直接访问慢速的外部存储设备如磁盘和光盘。 8. 主存储器容量为64K,即64 * 2^10字节,因此,地址寄存器(MAR)需要16位来表示地址,而数据寄存器(MBR)的位数取决于数据宽度,通常是32位。 9. 中断周期前后,CPU的工作周期会有所不同,中断前的周期通常用于执行当前指令,中断后则会进入中断处理流程。 10. 移码表示法常用于阶码表示,使得加减运算时比较阶码变得简单,因为正数和负数的表示无需考虑符号位。 11. 指令设计部分,如果指令字长为24位,定长操作码,129种操作意味着操作码有7位(2^7 = 128,考虑到可能有非法指令),单地址格式下,剩余的位数用于地址寻址,范围是2^(24-7);而在二地址格式中,地址部分占去一半,寻址范围是2^(24/2)。 这些试题充分体现了计算机组成原理课程的主要学习内容,包括数据表示、存储系统、运算器设计、指令系统和控制单元等,是评估考生对这些基本概念理解和应用能力的重要方式。
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