计算机组成与系统结构是计算机科学中的基础领域,它涉及到计算机硬件的基本组成部分以及它们如何协同工作。以下是基于题目中提到的一些知识点的详细解释:
1. **寻址范围**:计算机的寻址范围通常取决于其地址线的数量。对于16位字长的计算机,如果按字编址,每个地址对应一个16位的字。64KB的存储容量意味着有2^16 = 64KB的地址空间,因此寻址范围是32K(因为2^16 = 65536,除以字长16位/字,得到32768,即32K)。
2. **硬布线控制器**:硬布线控制器是一种由门电路和触发器组成的逻辑电路,用于实现特定的操作序列,不涉及微程序或存储逻辑。
3. **运算器**:运算器不仅可以执行算术运算,如加法,也可以进行逻辑运算,如AND、OR、NOT等。它还能临时存储运算结果,所以描述中的C选项是正确的。
4. **数值比较**:在不同的数制中,数值的大小比较需要转换到同一数制下进行。最小的数是(101001)2,因为它在十进制中等于41,而其他数都大于41。
5. **时间单位**:计算机操作的最小时刻单位是时钟周期,它是CPU执行基本操作所需的时间。
6. **寻址方式**:跳跃寻址方式允许程序根据条件或无条件地转移到内存的其他位置,因此可以实现条件或无条件转移。
7. **定点小数机表示负数**:在定点小数机中,补码表示法可以表示-1,因为它包括了一个符号位。
8. **寻址方式的目的**:不同的寻址方式可以缩短指令长度,扩大寻址空间,增加编程灵活性。
9. **定点运算机**:定点运算机主要用于进行定点数运算,不涉及浮点数。
10. **中断处理**:中断发生时硬件更新PC是为了快速进入中断服务程序并能正确返回原来的程序,提高处理效率。
11. **存储程序概念**:这一概念最早由冯·诺依曼提出,使得计算机能够自动执行预先存储的指令序列。
12. **存储器系统**:包括高速缓存(Cache)、主存储器和外部存储器。
13. **主存储器类型**:操作系统通常保存在硬盘上,而主存储器应该是RAM,因为RAM是易失性存储,断电后数据丢失,适合临时存储正在运行的程序和数据。
14. **虚拟存储器目的**:虚拟存储器的目的是扩大可用的内存空间,并通过页面替换算法自动管理。
15. **定点小数表示范围**:32位定点小数中,1位为符号位,所以数值范围是从0到1-(2^-31),因为正数部分不包含全0的表示。
16. **ENIAC与二进制**:ENIAC确实使用二进制表示数据,因此这个判断题答案是正确。
17. **定点机溢出**:溢出是因为超过数值表示范围,而不是内存容量不足,所以错误。
18. **微指令组成**:一条微指令通常对应一条或几条机器指令,因此这个表述是错误的。
19. **多级分页**:多级分页是用来解决存储器容量、速度和价格之间矛盾的手段,以达到性能和成本的最佳平衡,所以正确。
20. **微程序控制器与组合逻辑控制器**:微程序控制器比组合逻辑控制器通常较慢,因为涉及读取控制存储器,所以错误。
这些知识点涵盖了计算机组成与系统结构中的基本概念,如寻址、控制器类型、运算器功能、数制转换、存储系统、中断处理、虚拟存储以及早期计算机的历史。理解这些概念对于深入学习计算机科学至关重要。