贵阳学院计算机组成原理期末试卷

"这是一份来自贵阳学院数学与信息科学学院针对软件技术专业12级学生的计算机组成原理本科期末考试试卷。试题包含了填空题和单项选择题，涉及了计算机硬件的基本概念，如指令周期、CPU寄存器、数据表示（如8补码和浮点数）、寻址方式、流水线技术、控制单元实现、性能指标（如CPI）以及存储器组织等核心知识点。" 以下是试卷中的具体知识点： 1. 指令周期：指令周期是指CPU从内存中取出一条指令并执行这条指令所需的时间，它反映了CPU处理指令的速度，通常包括取指、译码、执行等阶段，不同的指令可能有不同的指令周期。 2. 寄存器：PC（程序计数器）寄存器存放下一条要执行指令的地址，IR（指令寄存器）存放当前正在执行的指令。 3. 数据表示：8补码10001111的真值为-7（十进制）。-2的16位补码表示为0xFFFE（十六进制）。 4. 浮点数运算：浮点数加减运算包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和溢出判断等步骤。 5. 指令结构：指令由操作码和操作数两部分组成。 6. 寻址方式：有效地址在寄存器中的寻址方式称为寄存器直接寻址，操作数在指令中的寻址方式称为立即寻址。 7. IEEE 754标准：单精度浮点数的阶码有8位，双精度浮点数的阶码有11位。 8. 流水线性能因素：包括数据相关（数据冲突）、控制相关（分支预测错误）以及资源限制。 9. 控制单元实现：可以通过硬连线逻辑或微程序来实现控制单元。 10. 性能指标：CPI（Cycle Per Instruction）是每条指令所需的平均时钟周期数，MDR（Memory Data Register）指的是内存数据寄存器，用于暂存从内存读取的数据。 11. 存储器组织：对于16KB的存储器，使用4K*4的芯片，需要通过译码器产生片选信号，A2和A3作为高地址位参与片选。 12. 堆栈操作：进栈是A→Msp，（SP）-1→SP，出栈则是（Msp）→A，（SP）+1→SP。 13. 数制转换与比较：不同数制间的大小比较需要转换成同一数制进行比较。 14. 计算机性能参数：对于科学计算，主要关注浮点运算速度，用MFLOPS（每秒百万次浮点运算）衡量。 15. 存储器类型：EEPROM是电擦除可编程只读存储器，ROM是只读存储器。 这些知识点涵盖了计算机组成原理的基础内容，包括CPU工作原理、数据表示、存储系统、运算操作和系统性能评价等方面。