【计组】2021年真题

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考查补码与无符号整数的二进制转十进制方法，区分不同编码下的数值大小

考查 IEEE754 单/双精度浮点数对十进制小数的精确表示；(1.2无法用二进制精确表示)

考查存储容量计算地址范围大小)、芯片扩展(位扩展与字扩展)的方法

考查 Cache 行组成“(标记位+数据位+有效位等)址划分与位数计算；直接映射下地址划分与位数计算

考查 CPU 寄存器的层次(用户可见与内部专用寄存器的区分)

考查数据通路的基本组成(组合逻辑与时序逻辑元件，异常处理逻辑的归属)

考查总线定时方式(同步时钟vs异步握手)、突发传送的定义

考查 I/0 接口与外部设备的区别(磁盘驱动器为设备，非接口)

考查异常类型(如页缺失属可恢复异常，需重执行指令)

考查中断响应的条件(用户态/内核态均可检测中断，开中断时才响应)

计算机指令系统与硬件设计分析

分页存储与TLB设计分析

计算机性能指标换算、补码与无符号数比较、IEEE754 浮点数表示、存储系统设计(芯片扩展、Cache 行结构)、CPU寄存器可见性、数据通路与总线概念、I/0 接口识别、中断与异常处理机制、指令系统设计(ALU 宽度、指令格式、操作码编码)、分页存储与 TLB 结构分析

考查计算机性能指标中浮点运算单位(PFLOPS=10^15次/秒)的换算

93.0146 PFLOPS 换算为每秒操作次数

考查补码与无符号整数的二进制转十进制方法，区分不同编码下的数值大小

X=FFFDH、Y=FFDFH、Z=7FFCH 的数值比较

考查 IEEE754 单/双精度浮点数对十进制小数的精确表示；(1.2无法用二进制精确表示)

1.2、1.25、2.0、2.5 的 IEEE754 表示

考查存储容量计算地址范围大小)、芯片扩展(位扩展与字扩展)的方法

24 位地址线，32 位数据线，512x8位芯片的容量

考查 Cache 行组成“(标记位+数据位+有效位等)址划分与位数计算；直接映射下地址划分与位数计算

32KB Cache，32B 主存块，32 位地址的 Cache 行结构

考查 CPU 寄存器的层次(用户可见与内部专用寄存器的区分)

指令寄存器、微指令寄存器、基址寄存器、标志寄存器的可见性

考查数据通路的基本组成(组合逻辑与时序逻辑元件，异常处理逻辑的归属)

数据通路是否包含异常检测电路等

考查总线定时方式(同步时钟vs异步握手)、突发传送的定义

同步/异步总线、突发传送的特点

考查 I/0 接口与外部设备的区别(磁盘驱动器为设备，非接口)

磁盘驱动器、打印机适配器等是否为 //O 接口

考查异常类型(如页缺失属可恢复异常，需重执行指令)

系统调用、页缺失等事件的处理逻辑

考查中断响应的条件(用户态/内核态均可检测中断，开中断时才响应)

中断检测的状态、响应周期的条件等

计算机指令系统与硬件设计分析

1.计算机硬件基础:ALU 宽度与字长的关系、主存寻址空间计算(地址线位数)寄存器位数与总线克度的匹配。

2.指令系统设计:指令格式中操作码编码、寄存器数量与编码位数的关系、不同指令类型的操作定义。
3.指令执行与溢出判断:带符号整数途算(减法、乘法)的二进制计算及溢出标志判断。
4.寻址方式:|型指令中立即数的符号扩展规则。

分页存储与TLB设计分析

1.分页存储管理:虚拟地址结构"虚页号+页内偏移)、页大小与偏移量位数的关系。

2.TLB 结构设计:组相联 TLB的地址划分(标记位+组号+偏移)、LRU 替换策略的应用。

3.地址扩展影响:虚拟地址位数增加对 TLB 表项标记位的影响,