郑州大学计算机组成原理试卷A版.pdf

简介：
《郑州大学计算机组成原理试卷A版》是一份由郑州大学编制的考试文档，涵盖了计算机组成原理课程的核心知识点和题型，适用于学生复习与自测。 计算机组成原理是计算机科学与技术的基础课程之一，主要研究计算机硬件系统的构造及其工作原理。这门学科涵盖了多个关键概念，如：计算机的结构、数据表示方法、运算器的设计、存储系统架构、指令集体系设计、输入/输出(I/O)接口机制以及中断处理和微程序设计等。 1. **完整计算机系统组成**： 计算机系统由硬件部分（包括CPU, 内存，外存，各种外部设备）与软件部分（操作系统及应用软件）构成。 2. **定点数表示方法**： 定点数用于在计算机中代表整数值。以16位字长的二进制补码为例，则最大正整数值为32767(即\(2^{15}-1\))，最小负整数值则为-32768(即\(-2^{15}\))。 3. **IEEE 754浮点数存储格式**： IEEE标准定义了用于计算机中表示实数的特定方法。在单精度（32位）浮点数中，包含一个符号位、八位指数和二十三尾数部分。最大规格化的正数值为\((1-2^{-23}) \times 2^{127}\)。 4. **存储器组织**： 若要使用静态RAM扩展存储容量以实现更大的内存空间，则需考虑其比特宽度与所需储存单元数量，例如8K×8位的RAM芯片可以构成一个32K×16位的总存储系统，需要八片这样的芯片来满足要求。 5. **Cache的作用**： Cache通过提供高速缓存功能解决CPU和主内存速度不匹配的问题，并且能够提高数据访问效率。 6. **EEPROM特性介绍**： EEPROM是一种可电擦除编程只读存储器类型，在电子设备中可以反复进行多次的写入操作，通常用于保存配置信息或用户自定义的数据等应用场合。 7. **虚拟内存机制概述**： 虚拟内存技术允许操作系统将主存和磁盘空间结合起来使用，使程序能够在大于实际物理内存大小的地址范围内运行。 8. **寻址方式分类说明**： 直接、立即、隐含及间接四种基本的数据访问模式分别适用于不同的编程场景中。 9. **CPU组件介绍**： 当代计算机处理器一般包含控制单元（CU）、高速缓存（Cache）以及运算逻辑单元等核心部件。 10. **程序计数器功能描述**： 程序计数器用于存储即将执行指令的地址，以协助追踪当前运行状态和下一步操作计划。 11. **统一编址概念解释**： 在某些系统中，输入/输出设备与主存共享相同的地址空间，在这种情况下不需要专门设计I/O指令来处理外部数据传输任务。 12. **磁盘的数据传输率计算方式介绍**： 计算公式通常为扇区大小乘以转速再乘以总扇数。题目中的正确答案应是每秒240KB的速率。 13. **外围设备定义与分类**： 除了CPU和内存之外的所有输入/输出装置、外存储器及远程通信设备都属于计算机的外部组件范畴内。 14. **读出数据传输率比较说明**： 在相同的数据量下，SRAM（静态随机存取存储器）通常比DRAM（动态随机访问存储器）、闪存和EPROM等其他类型储存介质具有更高的读出速度。 15. **微程序存放位置选择理由介绍**： 由于其内容很少被修改，因此微代码一般会保存在只读存储器(ROM)中以确保稳定性和可靠性。 16. **DMA交替访问方法适用场景说明**： 当外设的存取周期小于内存的存储时间时可以采用直接内存访问（DMA）技术中的交替访内法来提高性能效率。 17. **CRT刷新存储器需求分析**： 刷新存储器每个单元所需的比特数由屏幕分辨率和颜色深度决定。例如，256色对应8位像素，因此对于分辨率为512×512的显示设备来说总字长为4096KB。 18. **I/O组织方式分类说明**： 在中断驱动模式下，数据交换完全由CPU通过执行程序控制来完成。 19. **调整中断响应顺序的方法介绍**： 通常可以通过设置中断屏蔽位的方式实现对不同优先级的外部请求进行有序处理。 20. **低速设备通道选择策略建议**： 对于传输速度较慢的数据源，字节多路通道技术可以同时服务于多个此类设备从而提高整体工作效率。 以上内容涵盖了计算机组成原理中的主要知识点，并且对于理解计算机硬件的工作机制具有重要意义。