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

"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。