计算机组成Quiz答案(全)
第一讲-计算机基本结构
2016年4月7日8:58
?1.下列哪些定律属于计算机行业的著名“定律”？
○摩尔定律
○木桶定律
○反摩尔定律
○马太效应
○
墨菲定律
? 2.下列关于反摩尔定律的表述正确的是
○一个IT公司如果今天和6个月前卖掉同样多，同样的产品，它的营业额就要降一半。
○一个IT公司如果今天和12个月前卖掉同样多，同样的产品，它的营业额就要降一半。
○一个IT公司如果今天和18个月前卖掉同样多，同样的产品，它的营业额就要降一半。
○一个IT公司如果今天和24个月前卖掉同样多，同样的产品，它的营业额就要降一半。
?3.在计算机结构的简化模型中，下列哪个寄存器是用于记录存储单元地址的？
○RO
○IR
○MDR
○MAR
○PC
?4.在指令的取指阶段，CPU中的MDR的内容会送到哪里？
○
PC
○
ALU
○
MDR
○
IR
○
R0
?5.执行一条指令的全过程中，指令的编码会出现在CPU中的哪些部件？
○R1
○PC
○IR
○MDR
○R0
○ALU
?6.课程视频中讲解的指令是“ADD R0, [6]”，如果换成“ADD [6], R0”，则在执行该条指令的过程中，会写几次存储器？
○0次
2次
○
3次
○
4次
分区 MOOC的quiz 的第 1 页
?7.课程视频中讲解的指令是“ADD R0, [6]”，如果换成“ADD R0, R1”，则在执行该条指令的过程中，会访问几次存储器？
○0次
○1次(√)
○2次
○3次
○4次
计入从存储器内取出PC对应指令的过程
?
8.哪位人物被称为“现代电子计算机之父”？
○安迪?格鲁夫
○史蒂夫?乔布斯
○阿兰?麦席森?图灵
○比尔?盖茨
○戈登?摩尔
○冯?诺依曼
?
9.下列关于EDVAC的描述正确的是
○全称为“离散变量自动电子计算机”
○世界上第一台通用电子计算机
○使用十进制
○○使用晶体管
??????
第一台采用冯?诺依曼结构的计算机
???????????????????????????????
?
10.下列关于冯?诺依曼结构描述错误的是
○主要由五大部分组成
○采用“存储程序”的思想
○最早出自《关于EDVAC的报告草案》
○工作时自动从存储器中取出指令加以执行
○数据与程序采用十进制的方式进行存储
?
11.下列关于冯?诺依曼结构计算机英文缩写对照关系错误的是
○M——Memory
○
R——Register
○
O——Output
○
CC——Central Control
○C A——Central Arithmetical
○
○○比特
波特
分区 MOOC的quiz 的第 2 页
○字节
○字长
?
13.下列哪些部件并称为计算机中的“大脑”？
○运算器
○主存储器
○寄存器
○控制器
○外部存储器
?
14.下列各选项中，哪一项不属于课程视频中提到的计算机执行指令的步骤？
○完成
○结束
○取指
○译码
○回写
○执行
?
15.下列关于Intel 4004描述错误的是？
○主频为740KHz
○晶体管数量为2250
○字长为8位
○1971年诞生
○面积为4.2mm×3.2mm
○世界上第一个商业微处理器
○10微米的制造工艺
4004是美国英特尔公司 (Intel) 第一款推出的微处理器，也是全球第一款商用微处理器。核心技术/晶体管数量: 10微米 / 2250
4004处理器于1971年推出，尺寸为3mm×4mm，
外层有16只针脚，( 陶瓷DIP,塑封DIP)
内里有2,250个晶体管，
采用10微米制程。
最高频率有740kHz，
能执行4位运算，
支持8位指令集及12位地址集。
?16.在传统台式机主板的南北桥结构中，下列设备中哪些属于南桥？
○硬盘
○U盘
○
内存
分区 MOOC的quiz 的第 3 页
○键盘
○鼠标
○
CPU
?
17.下列哪些设备属于输出设备？
○音箱
○键盘
○
麦克风
○
鼠标
○
显示器
○打印机
○摄像头
?
18.CPU向存储器发起访问时，通过什么总线告知存储器当前的访问是读还是写？
○数据总线
○地址总线
○方向总线
○读写总线
○控制总线
数据总线：把CPU的
数据传送到
存储器或
输入输出接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPU
地址总线：CPU 或有DMA 能力的单元，用来沟通这些单元想要存取（读取/写入）电脑内存元件/地方的实体位址
方向总线：
读写总线
控制总线
?19.下列哪项不属于系统总线？
○
逻辑总线
分区 MOOC的quiz 的第 4 页
○
控制总线
?
20.对于按字节编址的存储器来说，控制器有10条地址线，对应的存储空间有多大？
○10KB
○10MB
○1MB
○1KB
?21.在指令的取指阶段，CPU中的MAR的内容会来自哪里？
○
R0
○
MDR
○
ALI
○
PC
○IR
分区MOOC的quiz 的第5 页
第二讲-指令系统体系结构2016年4月7日8:59
1. 下列关于CISC和RISC的描述错误的是？
CISC指令的操作数必须预存于寄存器中
RISC架构的指令种类通常比CISC架构更少
RISC指令长度是固定的
CISC指令长度是不固定的
RISC指令的操作数必须预存于寄存器中
2. 下列关于Intel处理器及其推出时间描述错误的是？
Intel Pentium——1993年
Intel 8086——1978年
Intel 80386——1988年
Intel 80286——1982年
Intel PentiumPro——1995年
Intel Core 2——2006年
Intel Core i7——2008年
intel 80386于1985年推出
3. x86体系结构中，寄存器EAX长度为多少位？
8位
16位
32位
64位
4. IA-32寄存器模型中包括以下哪些寄存器？（多选题）
段寄存器
标志寄存器
页面寄存器
通用寄存器
指令指针寄存器
5. 8086系统中标志位CF的含义是？
符号标志
零标志
溢出标志
进位标志
6.8086系统中段寄存器DS的含义是？
数据段寄存器
堆栈段寄存器
附加段寄存器
代码段寄存器
7.
设CS=2500H，DS=2400H，SS=2430H，BP=0200H，SI=0010H，DI=0206H，计算下列x86指令源操作数的物理地址：
MOV AX，[2000H]
4400H
4500H
26000H
26300H
物理地址 = 段基址*16 + 逻辑地址
没有交代段时，默认为DATA段
8.下列x86指令中，哪些属于算术运算指令？（多选题）
JNZ
AND
MUL
IN(不是算术运算指令，但不知道是什么）
DEC
LEA
ADD
MOV
CALL
SHL
MOVSB
LOOP
9.下列关于MIPS指令的主要特点说法错误的是？
寻址模式简单
只有Load和Store指令可以访问存储器
需要优秀的编译器支持
指令长度固定
指令数量多，且功能复杂
10.MIPS按照指令的基本格式进行划分，可以分为几种？
2
3
4
11. 某MIPS指令的机器码是0x0005402A，对应的汇编指令是什么？
slt $t0,$0,$a1
slt $a1,$0,$t0
or $a1,$0,$v0
or $v0,$0,$a1
0000 0000 0000 0101 0100 0000 0010 1010
opcode:000000
funct: 101010
000000 00000 00101 01000 00000 101010
slt $8, $0, $5
另有MIPS的通用寄存器的命名。5 ->a1, 9->t0
查表得：slt
0x20A5FFFF
0010 0000 1010 0101 1111 1111 1111 1111
opcode:001000
funct:111111
00101
00101
12. 阅读下面的x86汇编程序，回答问题。
; 设DS=1000H
MOV SI, 1250H
MOV DI, 1370H
MOV CL, 3
MOV AX, DS
MOV ES, AX
MOV BX, 5
STD
REP MOVSB
请问，在这次串传送操作中，完成了第一个元素的传送后，SI寄存器的值是什么？
1248H
1252H
1251H
124FH
仔细看串传送指令
13. 如果想用8086 CPU把内存中某个区域的1024个字节的数据传送到另一个区域，可以选用如下三种方法：
（1）只使用传送指令（MOV）；
（2）使用传送指令（MOV），并用条件转移指令建立循环语句的结构；
（3）使用串传送指令（MOVSB）以及必要的配合指令，不使用循环语句的结构。
请比较用这三种方法编写的程序，执行时访问存储器次数最少的是：
方法一
方法二
方法三
无法比较
14. 很多x86指令的功能比较复杂，往往一条x86指令可以完成的功能，需要多条MIPS指令才能实现。请问下列x86指令中，哪些确定能够只用一条MIPS指令完成对应的功能？（注：只需考虑这条指令本身，不用考虑对后续指令的影响）
REP MOVSB
MOV EDX, [EBX+11H]
JZ LOOP_1（不能）
ADD EAX, [13H]
ADD ECX, 15H
MOV EAX, 28H
ADD [EBX+ESI*4+200H], EAX
ADD EDX, EBX
x86的寻址方式
第三讲-算术逻辑单元
2016年4月7日8:59
算术逻辑单元quiz
16 试题
1.
下列哪些和时间相关的名词，是属于D触发器的特性？
Output time
Select time
Input time
Access time
2.
对于一个4输入或门，当输入信号为1010和0110，输出信号为：
1100
1010
0110
1011
0011
3.
对于一个4输入异或门，当输入信号为1010和0110，输出信号为：
1010
0110
0011
1011
1110
4.
要对一个有符号的立即数和某个寄存器中的值进行加法运算，应当用的MIPS指令是：andi rt, imm, rs
addiu rt,rs,imm
addi rt, imm, rs
and rt,rs,imm
andi rt,rs,imm
对于半加器和全加器，下列描述正确的是：
全加器既不能产生进位输出，也不能处理进位输入
全加器虽能产生进位输出，但全加器本身并不能处理进位输入
半加器能产生进位输出，也能处理进位输入
半加器既不能产生进位输出，也不能处理进位输入
全加器虽能处理进位输入，但全加器本身并不能产生进位输出
6.
对于如图所示的全加器，当A、B和进位输入Cin分别为1、0、1时，输出端口S和进位输出Cout 为：
S=1，输出进位1
S=0，输出进位0
S=1，输出进位0
7.
对于“溢出”和“进位”，下列描述正确的是：
”
有“进位”时，一定有“溢出”
“溢出”可以针对无符号数
8.
“溢出”的检测方法是：
“最高位的进位输入”等于“最低位的进位输出”
“最高位的进位输入”等于“次高位的进位输出”
“最高位的进位输入”不等于“最低位的进位输出”
“最高位的进位输入”不等于“次高位的进位输出”
“最高位的进位输入”等于“最高位的进位输出”
9.
MIPS和x86对溢出的处理方式是：
对于x86，利用标志寄存器中的OF位，发生溢出，设置OF=0
对于MIPS，提供两类不同的指令分别处理，分别是：将操作数看做无符号数，发生“溢出”时产生异常；将操作数看做有符号数，不处理“溢出”
对于x86，利用程序状态字寄存器中的ZF位，发生溢出，设置ZF=1
10.
为了使十进制表示的算式（8-3）能够在二进制补码加法器上运算，可以表示的形式为：
0011+0011
1000-1011
1000-0011
0011+1101
1000+1011
11.
假设一个基本逻辑门延迟为T，对于4-bit行波进位加法器的关键路径延迟为：
6T
7T
8T
10T
11T
12.
超前进行加法器相对于行波进位加法器的优化思路是：
简化电路实现的复杂程度
适用更宽位的加法运算
节省基本逻辑门之间的连线
13.
关于行波进位加法器和超前进位加法器各自的优缺点描述正确的是：
行波进位加法器电路实现更加复杂
超前进位加法器电路实现更加简单
超前进位加法器门延迟比行波进位加法器更长
14.
P1?G0+P1?P0?C0
G1 +P1?P0?C0
G1+P1+C0
G1+P1+P0?C0?G0
G1+P1+P0
15.
假设一个基本逻辑门延迟为T，超前进位加法器计算Ci+1产生的门延迟为：
7T
6T
4T
5T
16.
以32-bit加法器为例，综合考虑性能和电路复杂度，一般会选择哪种形式实现：
采用多个小规模的行波进位加法器和超前进位加法器拼接而成
完全采用行波进位加法器
采用一个完整的超前进位加法器
第四讲-乘法器与除法器
2016年4月7日9:00
1.对于第一版乘法器，当乘数寄存器最低位为1时，在该次循环过程中，需要将乘数寄存器向哪个方向移动，需要将被乘数寄存器向哪个方向移动？Question text
右、右
左、左
右，不移动
右、左
不移动，右
不移动，左
2.对于第一版乘法器，在每次循环的过程中，需要将被乘数寄存器的内容与乘积寄存器中的内容相加，并将结果放入乘积寄存器的条件是：
乘数寄存器的最低位为0
乘积寄存器的最低位为1
被乘数寄存器的最低位为0
被乘数寄存器的最低位为1
乘数寄存器的最低位为1
3.对于32-bit的第一版乘法器，每次循环都需要判断的条件是哪几个？
是否循环了31次
乘数寄存器的最低位是否为0
被乘数寄存器的最低位是否为0
是否循环了33次
是否循环了32次
4.以4-bit的第一版乘法器为例，对于二进制数00100011，当第2次循环结束时，被乘数寄存器、乘
数寄存器和乘积寄存器的值分别是？
00000100，0000，00000110
00001000，0000，00000110
00000100，0000，00000010
00001000，0001，00000110
5.对于32-bit的第一版乘法器，需要包含以下哪些组成部分？
64位ALU
32位的乘数寄存器
64位的被乘数寄存器
32位ALU
32位的被乘数寄存器
6.对于第一版乘法器，下列哪些属于对其进行面积优化的措施？
64-bit加法器缩小为32-bit
将加法器和被乘数寄存器位宽减半优化面积
将加法运算和两个移位同时进行
乘积寄存器需支持右移
取消乘数寄存器
7.对于第一版乘法器，控制逻辑的作用是哪些？
控制何时将新值写入积寄存器
控制何时对被乘数寄存器进行移位
控制何时将乘积寄存器进行移位
控制何时对乘数寄存器进行移位
8.对于本课中讲授的第二版乘法器，在对乘法器进行面积优化后，一个32-bit乘法器需要包含以下哪些部分？
64位ALU
32位ALU
32位的乘积寄存器
32位的乘数寄存器
32位的被乘数寄存器
64位的乘积寄存器
9.对于第一版除法器，在一次循环中当余数寄存器大于0时，需要将商寄存器向哪个方向移动，需要将除数寄存器向哪个方向移动？
不移动，左
右、右
左、左
不移动，右
右，不移动
左、右
10.对于第一版除法器，在每次循环的过程中，需要左移商寄存器，并将其最低位设置为1的条件是：
余数小于0
除数寄存器的最低位为1
余数大于等于0
除数寄存器的最低位为0
计算机组成原理 课后答案
第一章计算机系统概论p.19 1.1什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 计算机系统：计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体 计算机硬件：计算机的物理实体 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要 1.2如何理解计算机系统的层次结构？ 实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器，机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0，硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0，软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机 1.3说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言 汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址，使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序 高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯，并且还具有较强的通用性 1.4如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性 计算机组成对程序员透明，如何实现计算机体系结构所体现的属性 1.5冯·诺依曼计算机的特点是什么？ 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成 指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中 指令由操作码、地址码两大部分组成 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行 以运算器为中心（原始冯氏机） 1.6画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 计算机硬件各部件 运算器：ACC, MQ, ALU, X 控制器：CU, IR, PC 主存储器：M, MDR, MAR I/O设备：设备，接口 计算机技术指标： 机器字长：一次能处理数据的位数，与CPU的寄存器位数有关 存储容量：主存：存储单元个数×存储字长 运算速度：MIPS, CPI, FLOPS 1.7解释概念 主机：计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主存或内存）组成 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位 存储元件/存储基元/存储元：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，不能单独存取 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数
《计算机组成与结构》期末考试试题(A)卷 (1)
西 南 大 学 育 才 学 院 期 末 考 试 试 卷 2006 ～2007 学年第 一 学期期末 阅卷须知：阅卷用红色墨水笔书写，得分用阿拉伯数字写在每小题题号前，用正分表示，不得分则在题号前写0；大题得分登录在对应的分数框内；统一命题的课程应集体阅卷，流水作业；阅卷后要进行复核，发现漏评、漏记或总分统计错误应及时更正；对评定的分数或统分记录进行修改时，修改人必须签名。 一、填空题（每空1分，共25分） 1． 从计算机语言的发展史来看，计算机语言从低到高依次为 、 、 。 2． 某定点机字长8位，其中1位符号位，7位尾数。若采用定点整数表示，则所能表示的 最大数为___________，最小数为___________。 3． 某浮点计算机字长16位，其中阶码5位（阶符1位），尾数11位（数符1位），若阶码 与尾数都使用原码表示。那么该机器所能表示的最大数是___________。 4． 一个数的真值是X=－0.110101，那么它的原码是_________，反码是_________，补码 是_________，－X 的补码是_________，X/2的补码是__________。 5． 某SRAM 芯片，存储容量为64K ×16位，该芯片有_____根地址线和_____根数据线。 6． 某采用虚拟存储器的计算机的物理内存为256M ，它所能使用的虚拟空间为128G ，那么 该虚拟存储器的虚地址宽度为_______位，物理地址是_______位。 7． Cache 一般有三种存储映象方式，它们分别是_______映象、_______映象和_______映 象。 8． 写出至少三种虚拟存储器的页面替换算法：___________、___________、___________。 9． 对于40GB 的硬盘，40GB 是指的 容量。（格式化、非格式化） 10、软盘采用的是 磁头。（接触式、浮动式） 11、17寸显示器是指屏幕的 的长度是17英寸。 12、如果显示器的分辨率是1024×768，选用16位来存储灰度级别，那么使用的帧存储器 的大小是 MB 。 二、判断题（每题1分，共10分） 1、只有DRAM 才需要刷新，SRAM 不需要刷新。 （ ） 2、相联存储器是按内容进行访问的存储器。 （ ） 3、现代计算机的中心是CPU 。 （ ） 4、 DRAM 存储单元是以电容来存储信息的。。 （ ） 5、 采用虚拟存贮器的主要目的是弥补主存容量的不足。 （ ） 6、11011010的奇校验码是111011010。 （ ） 7、采用流水线技术缩短了每条指令的执行时间。 （ ）
计算机组成原理练习题-答案
一、填空题 1．对存储器的要求是速度快，_容量大_____，_价位低_____。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。 2．指令系统是表征一台计算机__性能__的重要因素，它的____格式__和___功能___不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。 3．CPU中至少有如下六类寄存器__指令____寄存器，__程序_计数器，_地址__寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，缓冲寄存器。 4．完成一条指令一般分为取指周期和执行周期，前者完成取指令和分析指令操作，后者完成执行指令操作。 5．常见的数据传送类指令的功能可实现寄存器和寄存器之间，或寄存器和存储器之间的数据传送。 6．微指令格式可分为垂直型和水平型两类，其中垂直型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。 7．对于一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出操作数的地址，其中一个操作数通常隐含在累加器中 8．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为 2^127(1-2^－23) ，最小正数为 2^－129 ，最大负数为 2^－128(-2^－1-2^－23) ，最小负数为 -2^127 。 9．某小数定点机，字长8位（含1位符号位），当机器数分别采用原码、补码和反码时，其对应的真值范围分别是 -127/128 ～+127/128 -1 ～+127/128 -127/128 ～+127/128 （均用十进制表示）。 10．在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止CPU访问主存、周期挪用和DMA和CPU交替访问主存。 11．设 n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做 8 次移位和最多 8 次加法，补码Booth算法需做 8 次移位和最多 9 次加法。 12．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为，最小正数为，最大负数为，最小负数为。 13．一个总线传输周期包括申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段四个阶段。 14．CPU采用同步控制方式时，控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。
(完整版)计算机组成原理简答题
计算机组成原理简答题 第四章 1、存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。 Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU 访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。 2. 说明存取周期和存取时间的区别。 解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。即： 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 3. 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。 解：刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程； 刷新原因：因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作； 常用的刷新方法有三种：集中式、分散式、异步式。 集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新，存在CPU访存死时间。 分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间。 异步式：是集中式和分散式的折衷。 4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？ 解：半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法。 线选法：地址译码信号只选中同一个字的所有位，结构简单，费器材； 重合法：地址分行、列两部分译码，行、列译码线的交叉点即为所选单元。这种方法通过行、列译码信号的重合来选址，也称矩阵译码。可大大节省器材用量，是最常用的译码驱动方式。 5. 什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理？ 解：程序运行的局部性原理指：在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问；在空间上，这些被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区；在访问顺序上，指令顺序执行比转移执行的可能性大 (大约 5:1 )。存储系统中Cache—主存层次采用了程序访问的局部性原理。 6. Cache做在CPU芯片内有什么好处？将指令Cache和数据Cache分开又有什么好处？ 答：Cache做在CPU芯片内主要有下面几个好处：
计算机组成原理_第四版课后习题答案(完整版)[]
第一章 1．比较数字计算机和模拟计算机的特点 解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。两者主要区别见 P1 表 1.1 。 2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、 中型机、小型机、微型机和单片机六类。分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、 指令系统规模和机器价格等因素。 3．数字计算机有那些主要应用？（略） 4．冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？ 解：冯 . 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB MB GB来度量，存储 容 量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地 址。 数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。 6．什么是指令？什么是程序？ 解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。 7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
计算机组成原理简答题
.简述计算机系统 计算机系统是由硬件、软件组成的多级层次结构。 计算机硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。传统上将运算器和控制器称为ＣＰＵ，而将ＣＰＵ和存储器称为主机。 计算机软件是计算机系统结构的重要组成部分，也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。计算机软件一般分为系统程序和应用程序两大类。系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能和用途，它包括：()各种服务程序，()语言类程序，()操作系统，()数据库管理系统。应用程序是针对某一应用课题领域开发的软件。 .冯·诺依曼型计算机设计思想、主要特点。 计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成。 数据以二进制码表示。 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中并按地址顺序执行。 机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。 已知和，用变形补码计算，同时指出运算结 果是否溢出。 () () 解：() [ｘ]补＝,[ｙ]补＝ [ｘ]补 ＋[ｙ]补 两个符号位出现“”,表示无溢出 []补, () [ｘ]补＝,[ｙ]补＝ [ｘ]补 ＋[ｙ]补 两个符号位出现“”,表示有正溢出。 .已知和，用变形补码计算，同时指出运算结果是否溢出。 (）(） （）[ｘ]补＝,[ｙ]补＝, [ｙ]补＝ [ｘ]补 ＋[ｙ]补 两个符号位出现“”,表示有正溢出。 （）[ｘ]补＝,[ｙ]补＝, [ｙ]补＝ [ｘ]补 ＋[ｙ]补
两个符号位出现“”,表示无溢出 []补, . 简要说明存储器层次结构、采用层次结构的目的，说明每一层次的存储器所用的存储介质的特性。 计算机存储系统中，一般分为高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器三个层次。 采用层次模型的目标是为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，即在合理的成本范围内，通过对各级存储器的容量配置，达到可接受的性能。 高速缓冲存储器：即，它一般用的是，其特点是速度快、价格高。 主存储器：一般是，其速度相对快，价格居中。 辅助存储器：一般是硬盘，可以断电后保存数据，容量大，但速度慢。 . 比较和的主要特性，用其组成系统时，从设计和使用角度看两 者有何区别。 ()和的主要性能 区别 特性静态存储器动态存储器 存储信息触发器电容 破坏性读出非是 需要刷新不要需要 送行列地址同时送分两次送 运行速度快慢 集成度低高 发热量大小 存储成本高低 ()器件的特点是速度快、不用刷新，但集成度不高，价格贵。它一般用于做高速缓存。 器件的特点是相对廉价和大容量，但须定时刷新。它一般用于做主存储器。 . 一个具有位地址和位字长的存储器，问： .该存储器能够存储多少字节的信息? .如果存储器由位的芯片组成，需要多少片? .需要多少位作芯片选择? .存储单元数为＝, 故能存储个字节的信息。 所需芯片数为( )()＝片 (地址线位），(地址线位） 片位组成位，地址总线的低位可以直接连到芯片的管脚 组位组成位，地址总线的高两位(，)需要通过：线译码器进行芯片选择 . 设有一个具有位地址和位字长的存储器，问： （）该存储器能够存储多少个字节的信息? （）如果存储器由位的芯片组成，需要
计算机组成原理课后答案
… 第一章计算机系统概论 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件硬件和软件哪个更重要 计算机系统：计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体 计算机硬件：计算机的物理实体 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要 如何理解计算机系统的层次结构 实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器，机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0，硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0，软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机 》 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言 汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址，使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序 高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯，并且还具有较强的通用性 如何理解计算机组成和计算机体系结构 计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性 计算机组成对程序员透明，如何实现计算机体系结构所体现的属性 冯·诺依曼计算机的特点是什么 。 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成 指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中 指令由操作码、地址码两大部分组成 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行 以运算器为中心（原始冯氏机） 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 计算机硬件各部件 运算器：ACC, MQ, ALU, X ' 控制器：CU, IR, PC 主存储器：M, MDR, MAR I/O设备：设备，接口 计算机技术指标： 机器字长：一次能处理数据的位数，与CPU的寄存器位数有关 存储容量：主存：存储单元个数×存储字长 运算速度：MIPS, CPI, FLOPS 解释概念 & 主机：计算机硬件的主体部分，由 CPU+MM（主存或内存）组成 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成
系统结构期末考试试题及答案
得分 评分人 填空题: （20分，每题2 分） 单选题：（10分，每题1分） A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B. 一个虚页只装进固定的主存实页位置 《计算机系统结构》期末考试试卷（A ） 得分 注：1、共100分，考试时间120分钟。 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 1、."启动I/O"指令是主要的输入输出指令，是属于（ A. 目态指令 B.管态指令 C.目态、管态都能用的指令 D.编译程序只能用的指令 2、 输入输出系统硬件的功能对 （B ）是透明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指（A ） C. 组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位置 D.组间可任意装入，组内是固定装入 4、（ C ） 属于MIMD 系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D. 阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则（ B ） A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、 计算机使用的语言是（B ） A.专属软件范畴，与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D. 属于符号化的机器指令 7、 指令执行结果出现异常引起的中断是（ C ） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 &块冲突概率最高的 Cache 地址映象方式是（A ） A.直接 B .组相联 C .段相联 D .全相联 9、 组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器，不影响 Cache 命中率的是（B ） A.增大块的大小 B .增大主存容量 C .增大组的大小 D .增加Cache 中的块数 10、 流水处理机对全局性相关的处理不 包括（C ） A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路
计算机组成简答题答案
(一)说明计算机系统得层次结构。 计算机系统可分为:微程序机器级,一般机器级(或称机器语言级),操作系统级,汇编语言级,高级语言级。 (二)请说明ＳRAM得组成结构,与ＳＲAＭ相比,ＤRAM在电路组成上有什么不同之处？ SRＡM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成,DRAM还需要有动态刷新电路。 (三)请说明程序查询方式与中断方式各自得特点、 程序查询方式,数据在ＣPU与外围设备之间得传送完全靠计算机程序控制,优点就是硬件结构比较简单,缺点就是CPＵ效率低,中断方式就是外围设备用来“主动”通知CPＵ,准备输入输出得一种方法,它节省了ＣPU时间,但硬件结构相对复杂一些、 (四)简要描述外设进行ＤMＡ操作得过程及DMA方式得主要优点、 (1)外设发出ＤＭA请求;(2)CＰU响应请求,ＤMＡ控制器从ＣＰU接管总线得控制;(３)由DMA控制器执行数据传送操作;(4)向CＰU报告ＤMA操作结束。主要优点就是数据数据速度快、 (五)在寄存器—寄存器型,寄存器—存储器型与存储器—存储器型三类指令中,哪类指令得执行时间最长?哪类指令得执行时间最短？为什么？ 寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中,后者操作数在存储器中,而访问一次存储器所需得时间一般比访问一次寄存器所需时间长。 (六)什么就是存储保护？通常采用什么方法？ 当多个用户共享主存时,为使系统能正常工作,应防止由于一个用户程序出错而破坏其它用户得程序与系统软件,还要防止一个用户程序不合法得访问不就是分给它得主存区域。为此,系统提供存储保护。通常采用得方法就是:存储区域保护与访问方式保护。 (七)说明计数器定时查询工作原理。 计数器定时查询方式工作原理:总线上得任一设备要求使用总线时,通过BR线发出总线请求。总线控制器接到请求信号以后,在BＳ线为“0"得情况下让计数器开始计数,计数值通过一组地址线发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路,当地址线上得计数值与请求总线得设备相一致时,该设备置“1”BＳ线,获得总线使用权,此时中止计数查询。(八)什么就是刷新存储器？其存储容量与什么因素有关？ 为了不断提供刷新图像得信号,必须把一帧图像信息存储在刷新存储器,也叫视频存储器。其存储容量由图像灰度级决定、分辨率越高,灰度级越多,刷新存储器容量越大。 (九)什么就是指令周期？什么就是机器周期?什么就是时钟周期?三者有什么关系？ 指令周期就是指取出并执行一条指令得时间,指令周期常常用若干个ＣPU周期数来表示,C ＰU周期也称为机器周期,而一个CPＵ周期又包含若干个时钟周期(也称为节拍脉冲或Ｔ周期) (十)简述CPU得主要功能。 ＣＰＵ主要有以下四方面得功能:(1)指令控制:程序得顺序控制,称为指令控制。(２)操作控制:CPU管理并产生由内存取出得每条指令得操作信号,把各种操作信号送往相应部件,从而控制这些部件按指令得要求进行动作。(3)时间控制:对各种操作实施时间上得控制,称为时间控制。(4)数据加工:对数据进行算术运算与逻辑运算处理,完成数据得加工处理。 (十一)举出CPU中6个主要寄存器得名称及功能. CＰＵ有以下寄存器: (1) 指令寄存器(ＩＲ):用来保存当前正在执行得一条指令。 (2) 程序计数器(PC):用来确定下一条指令得地址。 (３) 地址寄存器(AR):用来保存当前ＣPU所访问得内存单元得地址。 (4) 缓冲寄存器(ＤＲ): ＜1>作为CPU与内存、外部设备之间信息传送得中转站。 〈2〉补偿CPＵ与内存、外围设备之间在操作速度上得差别。 <3〉在单累加器结构得运算器中,缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。 (5) 通用寄存器(AC):当运算器得算术逻辑单元(ALU)执行全部算术与逻辑运算时,为ＡLU 提供一个工作区。
计算机组成原理简答题
1 说明计算机系统的层次结构。 计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。 3 请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？ SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。 4 请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。 程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。 5 指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。 时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器（指令寄存器）。从内存读出的数据流流向运算器（通用寄存器）。 6 什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？ 指令周期是完成一条指令所需的时间。包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。 时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。 7 简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。 (1)外设发出DMA请求； （2）CPU响应请求，DMA控制器从CPU接管总线的控制； （3）由DMA控制器执行数据传送操作； （4）向CPU报告DMA操作结束。 主要优点是数据数据速度快 8 在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？ 哪类指令的执行时间最短？为什么？ 寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。 9 说明计数器定时查询工作原理。 计数器定时查询方式工作原理：总线上的任一设备要求使用总线时，通过BR线发出总线请求。总线控制器接到请求信号以后，在BS线为“0”的情况下让计数器开始计数，计数值通过一组地址线发向各设备。每个设备接口都有一个设备地址判别电路，当地址线上的计数值与请求总线的设备相一致时，该设备置“1”BS线，获得总线使用权，此时中止计数查询。 10 什么是刷新存储器？其存储容量与什么因素有关？ 为了不断提供刷新图像的信号，必须把一帧图像信息存储在刷新存储器，也叫视频存储器。其存储容量由图像灰度级决定。分辨率越高，灰度级越多，刷新存储器容量越大 11 外围设备的I/O控制方式分哪几类？各具什么特点？ 外围设备的I/O控制方式分类及特点： （1）程序查询方式：CPU的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单 （2）程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了CPU的时间，但硬件结构相对复杂一些。 （3）直接内存访问（DMA）方式：数据传输速度很高，传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件，适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。 （4）通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，大大提高了CPU的工作效率。 （5）外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结果更接近一般处理机。
计算机组成原理第二版课后习题答案
第1章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解： 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 2. 如何理解计算机的层次结构？ 答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。 （1）硬件系统是最层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 （2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。 （3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。 通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。 3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语
言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。 4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。 5. ?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：?诺依曼计算机的特点是：P8 ●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大 部件组成； ●指令和数据以同同等地位存放于存储器，并可以按地址访问； ●指令和数据均用二进制表示； ●指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的 性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； ●指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ●机器以运算器为中心（原始?诺依曼机）。
计算机系统结构期末考试试题及其答案
计算机系统结构期末考试试题及其答案
《计算机系统结构》期末考试试卷A 卷第 2 页 共 24 页 计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷（A 卷） 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 一 单选题：(10分，每题1分) 1、 ."启动I/O"指令是主要的输入输出指 令，是属于（ B ） A.目态指令 B.管态指令 C.目态、管态都能用的指令 D.编译程序只能用的指令 2、 输入输出系统硬件的功能对(B )是透 明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指（A ） A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B.一个虚页只装进固定的主存实页位置 C.组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位
置 D.组间可任意装入，组内是固定装入 4、( C ) 属于MIMD系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D.阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写 后读的数据相关，则（B ） A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、计算机使用的语言是（B） A.专属软件范畴，与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D.属于符号化的机器指令 7、指令执行结果出现异常引起的中断是 （C ） A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 《计算机系统结构》期末考试试卷A卷第 3 页共 24 页
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一、cache的映射方式及特点 1.全相联方式的主要缺点是比较器电路难于设计和实现，因此只适合于小容量cache采用。 2.直接映射方式的优点是硬件简单，成本低。缺点是每个主存块只有一个固定的行位置可存放。 3.组相联映射的方式是前两种方式的折中方案，它适度地兼顾了二者的优点又尽量避免二者的缺点，因此被普遍采用。 二、cache的替换策略及特点 1.最不经常使用算法，LFU算法认为应将一段时间内被访问次数最少的那行数据换出。 2.近期最少使用算法，LRU算法将近期内长久未被访问过的行换出。 3.随机替换策略实际上是不要什么算法，从特定的行位置中随机地选取一行换出即可。 三、cache的写回策略方式及特点 1.写回法：当CPU写cache命中时，只修改cache的内容，而不立即写入主存；只有当此行被换出时才写回主存。减少了访问主存的次数,但是存在不一致性的隐患，实现时，每个cache行必须配置一个修改位，以反映此行是否被CPU修改过。 2.全写法：当写cache命中时，cache与主存同时发生写修改，因而较好地维护了cache 与主存的内容的一致，当写cache未命中时，直接向主存进行写入。cache中每行无需设置一个修改位以及相应的判断逻辑，缺点是降低了cache的功效。 3.写一次法：基于写回法并结合全写法的写策略,写命中与写未命中的处理方法与写回法基本相同，只是第一次写命 中时要同时写入主存。这便于维护系统全部cache的一致性 四、对指令系统性能的要求有哪些？ 1.完备性，要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便。 2.有效性，利用该指令系统所编写的程序能够高效率的运行。 3.规整性包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性。 4.系列机各机种之间具有相同的基本结构和共同的基本指令集，因而指令系统是兼容的，即各机种上基本软件可以通用。 五、精简指令系统的特点 RISC指令系统的最大特点是： ⑴选取使用频率最高的一些简单指令，指令条数少； ⑵指令长度固定，指令格式种类少；
计算机组成课后答案
第一章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；指令和数据均用二进制表示；指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CAC HE）。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义： CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。 CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。 PC：Program Counter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。 IR：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放当前正在执行的指令。 CU：Control Unit，控制单元（部件），为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。 ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑运算单元，为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。 ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器。
计算机组成原理与系统结构期末复习试题及答案
计算机期末考试简答题复习 2010/7/3 1.在定点机中采用单符号位，如何判断补码加减运算是否溢出，有几种方案？ 答：定点机中采用单符号位判断补码加减运算是否溢出有两种方案。 (1)参加运算的两个操作数(减法时减数需连同符号位在内每位取反，末位加 1)符号相同，结果的符号又与操作数的符号不同，则为溢出。 (2)求和时最高位进位与次高位进位异或结果为1时，则为溢出。 2. 试比较RAM和ROM 答：RAM是随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出又可写人ROM是只读存储器，在程序执行过程中只能读出信息，不能写人信息。 3.试比较静态RAM和动态RAM 答：静态RAM和动态RAM都属随机存储器，即在程序的执行过程中既可读出又可写人信息。但静态RAM靠触发器原理存储信息只要电源不掉电，信息就不丢失;动态RAM靠电容存储电荷原理存储信息，即使电源不掉电，由于电容要放电，信息也会丢失，故需再生。 4.存储器的主要功能是什么?如何衡量存储器的性能？为什么要把存储系统分成若干不同的层次？主要有哪些层次? 答：存储器的主要功能是存放程序或各类数据。通常用存储容量、存取周期以及存储器的带宽(每秒从存储器读出或写入二进制代码的位数)三项指标来反映存储器的性能。为了扩大存储器容量和提高访存速度，将存储系统分成若于不同层次，有Cache－主存层次和主存－辅存层次。前者为使存储器与CPU速度匹配，在CPU和主存之间增设Cache高速缓冲存储器，其容量比主存小，速度比主存快，用来存放CPU最近期要用的信息，CPU可直接从Cache中取到信息，从而提高了访存速度。后者为扩大存储器容量，把主存和辅存统一成一个整体，从整体上看，速度取决于主存，容量取决于辅存，称为虚存。CPU只与主存交换信息，但程序
计算机组成原理习题答案
附录各章习题参考答案 第1章习题参考答案 1. （1）D （2）D （3）B （4）C （5）D （6）D 2. 答：计算机是一种以电子器件为基础的，不需人的直接干预，能够对各种数字化信息进行快速算术和逻辑运算的工具，是一个由硬件﹑软件组成的复杂的自动化设备。 理解计算机的概念，应从六个方面：（1）以电子器件为物质基础，即研究的对象是电子数字计算机（Digital Computer）；（2）不需要人的直接干预，说明具有自动化能力，其前提是存储程序；（3）处理各种数字化信息，计算机以二进制编码作为数字化编码及运算的基础；（4）具有算逻运算能力，基本运算操作是算术和逻辑运算；（5）计算机是快速工具，主要取决于两个因素：一是电子器件，二是存储程序。（6）由硬件和软件组成。 3. 答：见本章小结。 4. 答：计算机的生命力在于它的广泛应用，应用的范围几乎涉及人类社会的所有领域。归纳起来，在科学计算、过程检测与控制、信息管理、计算机辅助系统等领域中的应用成就最为突出。 举例：计算机辅助教学CAI；学生的学籍管理系统；数字图书馆系统；虚拟现实系统；售票系统；学校的一卡通系统等。 5. 答：冯?诺依曼原理的基本思想是： ?采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。 ?将程序和数据存放在存储器中，使计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完成计算任务。这就是“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。 ?指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令实现。 ?计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定了5部分的基本功能。
计算机组成原理A简答题
《计算机组成原理》简答题 第1章计算机系统概述 1．什么是计算机系统的层次结构？ 通常，把一个计算机硬、软件系统的完整内容划分为6个层次。分层能够更精准地理解、说明每一个层次的功能和运行机制，表明各层次之间相互依存、彼此支持的关系。下一层是实现上一层的基础，上一层是对下一层的功能扩展。 ①数字电路与逻辑设计是实现计算机硬件的基础，处于最底层； ②由5个部件组成的计算机硬件系统构成微体系结构层，接在数字 逻辑层上面； ③硬件系统实现了全部指令系统的运行功能，提供了设计软件的能 力，处在硬件系统的顶层和软件系统的底层； ④最底层的软件是操作系统，提供了管理和运行计算机系统的能力； ⑤在此基础上设计的汇编语言，提供了设计程序的功能较弱的基本 工具； ⑥再往上实现了功能更强的高级语言，设计各种程序更容易，使用 计算机更方便。 2．什么是计算机系统中的硬件系统和软件系统？ 计算机硬件系统是一种高度复杂的、由多种电子线路、精密机械装置等构成的、能自动并且高速地完成数据处理、计算的装置或者工具。硬件系统由运算器部件、控制器部件、存储器部件、输入设备和输出设备5个大的功能部件组成。其中运算器和控制器共同构成了大家熟知的CPU，各部件间通过总线连接。显然，这些部件中运算器用于完成对数据暂存、运算处理功能；控制器向各个部件、设备提供协调运行所需要的控制信号；存储器用于完成对数据存储功能；输入设备和输出设备分别用于完成对原始数据输入功能和对运算结果输出功能。
计算机软件系统是由完成计算机资源管理、方便用户使用的系统软件（厂家提供），和完成用户对数据的预期处理功能（用户设计，自己使用）的程序这样两大部分构成的。基本系统软件主要由3个部分组成： （1）分担计算机系统中的资源管理与分配，也向使用者和程序设计人员提供简单、方便、高效服务的操作系统； （2）支持用户按照计算机最基本功能（指令）设计程序的汇编语言； （3）支持用户按照解题算法设计程序的高级语言。 在一个完整的计算机系统中，软件系统是建立在硬件系统层次之上的部分，它的存在以已有硬件系统为前提，并且必须在已有硬件上才能运行。 硬件系统也必须在软件系统的调度指挥下才能发挥出应有的运行效率，体现出它的使用价值。 指令系统是设置在硬件系统和软件系统之间的结合点和纽带，硬件系统实现每一条指令的功能，全部软件系统都是由指令序列组成的程序。 第2章数据表示和运算方法 1．数制转换（二进制需要小数点后保留8位）： （1）将十进制数（0.71）10分别转换成二进制数、十六进制数和BCD码； （2）将十六进制数（1AB）16转换为二进制数和十进制数。 答：（0.71）10＝（0.01110001）BCD＝（0.10110101）2＝（0.B5）16 （1AB）16＝（000110101011）2＝（427）10 2．在16位定点原码整数中，什么是能表示的最大正数，最小正数，最大负数和最小负数的机器数形式？对应的十进制数的数值范围是什么？ 答：最大正数：0111 1111 1111 1111 最小正数：0000 0000 0000 0001 最大负数：1000 0000 0000 0001 最小负数：1111 1111 1111 1111 数值表示范围：-（215-1）~ +（215-1）
《计算机组成原理》课后习题答案
第1章计算机组成原理考试大纲 第一章 计算机体系结构和计算机组成 冯。诺伊曼体系的特点 Amdahl定律 第二章 数制和数制转换 各种码制的表示和转换 浮点数的表示 补码加减法 布思算法 浮点数的加减法 海明码的计算 练习：5，6，7，8，10 1、已知X=19，Y=35，用布思算法计算X×Y和X×(-Y)。 2、使用IEEE 754标准格式表示下列浮点数：-5，-1.5，1/16，-6，384，-1/32。 3、已知X=-0.1000101×2-111，Y=0.0001010×2-100。试计算X+Y，X-Y，X×Y和X/Y。 4、某浮点数字长12位，其中阶符1位，阶码数值3位，尾符1位，尾数数值7位，阶码和尾数均 用补码表示。它所能表示的最大正数是多少？最小规格化正数是多少？绝对值最大的负数是多少？ 5、求有效信息位为01101110的海明码校验码。 第三章 练习：5 解释下列概念：PROM，EPROM，E2PROM，Flash memory，FPGA，SRAM和DRAM。 第四章 总线的分类 总线操作周期的四个传输阶段 总线仲裁的概念及其分类 异步通信方式的种类 总线的最大传输率 第五章 存储器的分类 存储容量的扩展 RAID的概念、特点以及分类 Cache的地址映射 Cache的写策略 Cache的性能分析 3C 练习：4，5，7 1．一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少?用下列存储芯片时，各需要多少片? 1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×l位，4K×8位，8K×8位 2．现有1024×l的存储芯片，若用它组成容量为16K×8的存储器。 (1)实现该存储器所需的芯片数量? (2)若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量为4K×8，该存储器所需的地址线总数是多少?