计算机组成原理：模拟题与概念解析

"《计算机组成原理》是一份包含名词解释、填空题和简答题的模拟试题，主要涉及计算机硬件架构、指令系统、微指令、数据溢出、冯·诺依曼设计原则、计算机性能指标、堆栈、控制器设计、主机与外设连接方式、信息交换方式等内容。" 在计算机组成原理中，以下是一些关键知识点的详细说明： 1. **总线**：总线是计算机中数据、地址和控制信号传输的公共路径，允许多个部件之间进行通信。总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线，通过分时复用技术实现多信息源的数据传输。 2. **指令系统**：指令系统是计算机硬件能够理解和执行的所有指令的集合，它是计算机硬件的语言基础，决定了计算机的编程模型和性能。 3. **微指令**：微指令是构成微程序的基本单元，由一系列控制信号组成，用于控制计算机硬件的各个部分执行特定的操作。 4. **溢出**：在定点小数计算中，当数值超出系统所能表示的范围时，就会发生溢出。例如，如果数值只能表示在-1到1之间，超出这个范围就会导致溢出错误。 5. **冯·诺依曼设计原则**：计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成，遵循数据存储程序的原理，即程序和数据都存储在内存中，由控制器按照指令顺序执行。 6. **计算机系统性能指标**：基本字长、存储容量和运算速度是衡量计算机性能的主要指标。基本字长决定了数据处理的精度和效率，存储容量影响程序的大小和运行速度，运算速度则反映了计算机执行指令的速度。 7. **堆栈**：堆栈是一种特殊的存储结构，由堆栈区和堆栈指针组成，遵循后进先出（LIFO）的原则，常用于函数调用、保存中间结果等操作。 8. **控制器设计**：控制器可以是组合逻辑型，基于门电路实现；也可以是存储逻辑型，采用微程序控制器，通过预存的控制字段来指导操作。 9. **主机与外设连接方式**：包括辐射型连接、总线型连接以及混合型连接，现代计算机更倾向于使用程序查询和程序中断方式交换信息。 10. **中断处理过程**：中断处理一般包括中断请求、中断排队、中断响应、中断处理和中断返回五个阶段。中断方式与程序查询方式的主要区别在于中断方式允许CPU与外设并行工作，而程序查询则是串行的。 11. **通道分类**：按工作方式，通道分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道。字节多路通道适合连接低速设备，选择通道适合高速外设，数组多路通道结合两者优点，实现更高的并行度。 这些知识点构成了计算机组成原理的基础，对理解计算机硬件工作原理至关重要。