计算机组成原理作业答案
计算机组成原理-作业参考答案
第1章计算机系统概论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(1)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；(2)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；(3)指令和数据均用二进制表示；(4)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；(5)指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；(6)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：课本P9-10(1)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。
(2)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Cache）。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
(7)存储字长：一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。
(8)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）。
(9)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。
(10)指令字长：机器指令中二进制代码的总位数。
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。
(完整版)计算机组成原理习题答案(蒋本珊)
第一章１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。
２．冯·诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？解：冯·诺依曼计算机的特点如下：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。
第③点是最主要的一点。
３．计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。
它们各自的功能是：①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。
②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。
③存储器：用来存放程序和数据。
④运算器：对信息进行处理和运算。
⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。
４．什么叫总线？简述单总线结构的特点。
解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。
CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU 的干预。
５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。
解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。
第０级为硬件组成的实体。
第１级是微程序级。
这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。
第２级是传统机器级。
这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。
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（4）(－5)10＝(－101)2＝－1.01×22
阶码E＝127＋2＝129＝(10000001)2
机器数形式：1 10000001 01000000000000000000000
十六进制形式：C0A00000H
2.13写出下列十六进制的IEEE单精度浮点数代码所代表的十进制数值。
解：
（1）(0.15625)10＝(0.来自00101)2＝1.01×2－3
阶码E＝127＋(－3)＝124＝(1111100)2＝01111100
机器数形式：0 01111100 01000000000000000000000
十六进制形式：3E200000H
（2）(－0.15625)10＝(－0. 00101)2＝－1.01×2－3
（1）若e1＞e2，是否有N1＞N2
（2）若S1、S2均为规格化数，上述结论是否正确？
答：（1）不一定
（2）正确
2.15设一个六位二进制小数x＝0.a1a2a3a4a5a6，x≥0，请回答：
（1）若要x≥81，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
（2）若要x＞21，a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？
第二章作业解答
2.2分别计算用二进制表示4位、5位、8位十进制数时所需要的最小二进制位的长度。
答：
∵ 4位十进制数的最大数为9999，213＝8192＜9999＜214＝16384
∴表示4位十进制数所需的最小二进制位的长度为14位。
∵ 5位十进制数的最大数为99999，216＝65536＜9999＜217＝131072
2.6已知x的二进制真值，试求[x]补、[－x]补、[x/2]补、[x/4]补、[2x]补、[4x]补、[－2x]补、[－x/4]补。（设机器采用定点小数，字长为8位，若结果不存在或出错，请注明）
计算机组成原理习题含参考答案
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在下列寻址中，（）寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案：C2、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定，可能一条，也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案：A3、以下有关I/O端口的叙述中，错误的是（）oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号，也可以单独编号正确答案：B4、用移码表示浮点数的阶码，其好处是（）。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案：B5、在取指操作结束后，程序计数器中存放的是（）。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案：D6、微指令格式分为水平型和垂直型，水平型微指令的位数（）,用它编写的微程序（）。
A、较短，较少B、较长，较短C、较多，较长D、较少，较短正确答案：B7、用二地址指令来完成算术运算时，其结果一般存放在（）。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器（ACC）中D、以上都不对正确答案：A8、为了缩短指令中某个地址段（或地址码）的位数，有效的方法是采取（）。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案：D9、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是（）oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案：A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是（）oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案：C11、D/A转换是（）。
A、把数字量转换为模拟量，把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量，把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案：A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒，编译优化后，P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案：A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案：C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案：A15、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案：A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
计算机组成原理课后答案3篇
计算机组成原理课后答案1. CPU结构和指令运行1.什么是CPU？它的主要功能是什么？CPU（中央处理器）是一种微处理器，它是计算机硬件系统的主要组成部分，主要功能是执行计算机指令集中的指令，并控制各种硬件设备协调工作。
2. CPU执行指令的步骤是什么？CPU执行指令的步骤主要包括以下几个步骤：1）取指令：将指令从内存中读取到指令寄存器中；2）译码：根据指令码对指令进行译码；3）执行：按照指令的要求进行处理，包括算术运算、逻辑运算、存储访问等；4）结果存储：将运算结果存储到寄存器或内存中。
3. CPU的主要寄存器有哪些？它们分别用来存储什么？CPU主要寄存器有以下几个：1）程序计数器（PC）：用于存储下一条指令的地址；2）指令寄存器（IR）：用于存储当前正在执行的指令；3）累加器（ACC）：用于存储算术运算的结果；4）数据寄存器（DR）：用于存储操作数；5）地址寄存器（AR）：用于存储内存地址；6）状态寄存器（SR）：用于存储CPU的状态信息。
4. 什么是指令周期？它包括哪些阶段？指令周期是指一个CPU执行一条指令所需要的时间，一般包括取指、译码、执行和访存等几个阶段。
具体包括：1）取指周期：将指令从内存中取到指令寄存器中；2）译码周期：对指令进行译码，确定指令类型和操作对象；3）执行周期：按照指令要求进行计算或存储访问等操作，产生结果；4）访存周期：用于访问内存，将结果写回内存中。
5. CPU的字长是什么？它对CPU的性能有什么影响？CPU的字长是指一次可以处理的最大数据位数，通常以比特数表示。
字长越长，CPU一次处理的数据就越多，计算能力越强，执行同一指令时所需的时钟周期也相应减少，因此影响了CPU的性能。
此外，字长还与CPU的寻址能力、数据传输速率等有关。
2. 存储器层次结构1. 计算机存储器的层次结构包括哪些？计算机存储器的层次结构包括以下几层：1）寄存器：位于CPU内部，存储最频繁使用的数据和指令；2）高速缓存（cache）：位于CPU与主存之间，缓存最近使用过的数据和指令；3）主存：存储程序执行时需要的数据和指令；4）辅助存储器：存储大量的数据和程序，如硬盘、光盘等。
计算机组成原理考试试题及答案
计算机组成原理考试试题及答案一、选择题 (每题5分,共50分)1. 下列哪种设备不属于输入设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C2. 下列哪种存储器访问速度最快?A. 硬盘B. 缓存C. 内存D. 光盘【答案】B3. 下列哪种指令能够实现两个数相加?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】A4. 下列哪种总线用于连接处理器和内存?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】D5. 下列哪种寄存器用于存储指令?A. 数据寄存器B. 地址寄存器C. 指令寄存器D. 状态寄存器【答案】C6. 下列哪种缓存方式是CPU缓存采用的?A. 直接映射缓存B. 全相连缓存C. 组相连缓存D. 以上都对【答案】D7. 下列哪种技术能够提高存储器的访问速度?A. 并行存储B. 串行存储C. 缓存D. 分页存储【答案】C8. 下列哪种指令能够实现两个数相乘?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】C9. 下列哪种设备属于输出设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C10. 下列哪种总线用于连接处理器和外部设备?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】B二、填空题 (每题5分,共30分)11. 计算机的中央处理器简称为________。
【答案】CPU12. 计算机中用于存储程序和数据的设备称为________。
【答案】存储器13. 计算机中的数据是以________的形式进行存储和传输的。
【答案】二进制14. 计算机中的内存分为________和________两种类型。
【答案】RAM, ROM15. 在计算机中,数据的传输是通过________实现的。
【答案】总线三、简答题 (每题10分,共30分)16. 请简述CPU的主要功能。
【答案】CPU的主要功能是执行程序中的指令,进行数据的运算和控制计算机的运行。
计算机组成原理答案
计算机组成原理答案1. 计算机组成原理是指计算机硬件和软件的结构和工作原理。
2. 计算机硬件包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线等。
3. CPU是计算机的核心，负责执行程序和进行算术逻辑运算。
它由控制单元和算术逻辑单元组成。
4. 存储器用于存储数据和程序。
常见的存储器包括主存储器（RAM）和辅助存储器（如硬盘和固态硬盘）。
5. 输入输出设备用于与外部环境进行信息交互。
常见的输入设备有键盘和鼠标，输出设备有显示器和打印机。
6. 总线是各个组件之间进行数据传输和控制的通道。
它分为地址总线、数据总线和控制总线。
7. 计算机的工作原理是按照指令序列执行程序。
程序由一条条指令组成，每条指令完成一个特定的操作。
8. 指令由操作码和操作数组成。
操作码表示要执行的操作，操作数是操作的数据。
9. CPU通过取指、译码、执行和写回等阶段，按照指令序列依次执行程序。
取指阶段获取指令，译码阶段解析指令，执行阶段执行指令，写回阶段将结果写入存储器。
10. 存储器分为字节寻址和字寻址两种方式。
字节寻址每个存储单元都有唯一的地址，字寻址将多个连续的存储单元视为一个整体。
11. 存储器和CPU之间的数据传输通过总线完成。
总线宽度决定了数据传输的速度。
12. 计算机的性能可以通过时钟频率、指令执行速度和吞吐量等指标来衡量。
13. 并行计算是提高计算机性能的一种方法，可以通过多核处理器和分布式计算等方式实现。
14. 冯·诺依曼体系结构是目前计算机系统的基本结构，即存储程序和数据共享同一存储器。
15. 计算机组成原理是计算机科学和工程领域的基础课程，对于理解计算机体系结构和优化程序性能非常重要。
计算机组成原理习题答案
计算机组成原理习题答案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]第一章１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。
２．冯·诺依曼计算机的特点是什么其中最主要的一点是什么解：冯·诺依曼计算机的特点如下：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。
第③点是最主要的一点。
３．计算机的硬件是由哪些部件组成的它们各有哪些功能解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。
它们各自的功能是：①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。
②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。
③存储器：用来存放程序和数据。
④运算器：对信息进行处理和运算。
⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。
４．什么叫总线简述单总线结构的特点。
解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。
CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU 的干预。
５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。
解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。
第０级为硬件组成的实体。
第１级是微程序级。
这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。
计算机组成原理选择题习题+参考答案
计算机组成原理选择题习题+参考答案一、单选题（共IOO题，每题1分，共100分）1、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（）。
A、程序计数器B、指令寄存器C、状态条件寄存器D、主存地址寄存器正确答案：A2、在（）中，0的表示是唯一的。
A、补码B、原码C、反码D、以上三种编码正确答案：A3、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。
I.提高CPU时钟频率I1优化数据通路结构II1对程序进行编译优化A、I、II、IIIB、仅I和IIC、仅I和IIID、仅II和III正确答案：A4、下列描述中（）是正确的。
A、一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元B、控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果C、所有的数据运算都在CPU的控制器中完成D、以上答案都正确正确答案：A5、CPU取出一条指令并执行该指令的时间被称为（）。
A、指令周期B、时钟周期C、CPU周期D、机器周期正确答案：A6、堆栈的存取原则是（）oA、随机存取B、后进先出C、先进先出D、后进后出正确答案：B7、()不是发生中断请求的条件。
A、一条指令执行结束B、一次I/O操作结束C、机器内部发生故障D、一次DMA操作结束正确答案：A8、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、2-11-(1-2-11)C、2-12-(1-2-12)D、(1/2+2-11)-(1-2-11)正确答案：A9、字长16位，用定点补码小数表示时，一个字能表示的范围是()oA、0〜(1-2[-15])B、-1〜(1-2[-15])C、-1〜+1D、-(1-2[-15])〜(1-2[-15])正确答案：B10、在浮点数中，当绝对值太大，以至于超过机器所能表示的数据时，称为浮点数的()A、正下溢B、上溢C、正上溢D、正溢正确答案：B11、当采用双符号位时，发生溢出的特征是：双符号位为()。
A、11B、00C、都不是D、10正确答案：D12、计算机高级程序语言一般分为编译型和解释型两类，在JAVA、FORTRAN和C语言中，属于编译型语言的是（）。
计算机组成原理课后习题答案
作业解答第一章作业解答1.1 基本的软件系统包括哪些内容？答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。
系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。
包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。
1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。
输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。
输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。
存储器的主要功能是存储信息，用于存放程序和数据。
运算器的主要功能是对数据进行加工处理，完成算术运算和逻辑运算。
控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤，控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。
1.3 冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。
在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。
1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。
同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。
计算机组成原理部分作业答案
000001
够减商上1
00.11010
000010
左移
+ 11.00001
+ [-Y]补
11.11011
000010
不够减，商上0
11.10110
000100
左移
+ 00.11111
+ [Y]补
00.10101
000101
够减商上1
01.01010
001010
左移
• 被除数（余数） 01.01010
5.8 已知Pentium微处理器各段寄存器的内容如下：DS=0800H，CS=1800H ，SS=4000H，ES=3000H。又disp字段的内容为2000H。请计算： （1）执行MOV指令，且已知为直接寻址，请计算有效地址。 （2）IP(指令指针)的内容为1440，请计算出下一条指令的地址(假设顺 序执行)。 （3）今将某寄存器内容直接送入堆栈，请计算出接收数据的存储器地址 。 解： （1）有效地址=DS*10H+DISP=8000H+2000H=A000H （2）下一条指令的地址=CS*10H+1440+“1”=19441H （3）栈顶=SS*10H+SP-2=40000H+0000H-2=3FFFEH
这样，每个芯片占用的地址空间如下：
ROM芯片：0000H…1FFFH
译码器输出：CS0#
RAM（1 #）：2000H…3FFFFH
译码器输出：CS1#
RAM(2#):4000H…5FFFH
译码器输出：CS2#
空闲：6000H…FFFFH
译码器输出：CS3#…CS7#
4）连线图
OE#
译
计算机组成原理习题+参考答案
部分作业参考答案第四章13. 某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问：（1）该机所允许的最大主存空间是多少？（2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？（3）每个模块板内共有几片RAM芯片？（4）共有多少片RAM？（5）CPU如何选择各模块板？解：（1）218 = 256K，则该机所允许的最大主存空间是256K×8位（或256KB）；（2）模块板总数= 256K×8 / 32K×8= 8块；（3）板内片数= 32K×8位/ 4K×4位= 8×2 = 16片；（4）总片数= 16片×8 = 128片；（5）CPU通过最高3位地址译码选板，次高3位地址译码选片。
21.设某机主存容量为4MB，Cache容量为16KB，每字块有8个字，每字32位，设计一个四路组相联映象（即Cache每组内共有4个字块）的Cache组织，要求：（1）画出主存地址字段中各段的位数；（2）设Cache的初态为空，CPU依次从主存第0、1、2……99号单元读出100个字（主存一次读出一个字），并重复按此次序读8次，问命中率是多少？（3）若Cache的速度是主存的6倍，试问有Cache和无Cache相比，速度提高多少倍？答：（1）由于容量是按字节表示的，则主存地址字段格式划分如下：8 7 2 3 2（2）由于题意中给出的字地址是连续的，故（1）中地址格式的最低2位不参加字的读出操作。
当主存读0号字单元时，将主存0号字块（0~7）调入Cache（0组x号块），主存读8号字单元时，将1号块（8~15）调入Cache（1组x号块）…… 主存读96号单元时，将12号块（96~103）调入Cache（12组x号块）。
共需调100/8 13次，就把主存中的100个数调入Cache。
除读第1遍时CPU需访问主存13次外，以后重复读时不需再访问主存。
《计算机组成原理》(答案已补全)
《计算机组成原理》模拟题1一、名词解释1．总线2．指令系统3．微指令4．溢出二、填空题1．按冯·诺依曼设计原则，其硬件是由（）、（）、（）、（）和（）组成。
2．计算机系统是由（）和（）两大部分构成。
3．计算机最主要的三大性能指标是（）、（）、和（）。
4．一个完善的指令系统应满足（）、（）、（）、和（）的要求。
5．堆栈的硬件是由（）和（）构成，存取是按（）原则。
6．通常控制器的设计可分为（）和（），前者采用的核心器件是（），后者采用的核心器件是（）。
7．主机与外设的连接方式有（）、（）和（）。
8．目前在微型机中主机与外设广泛采用的信息交换方式是（）和（）。
三、简答题1．简述中断的处理过程。
它与程序查询方式有何不同点？2．按通道的工作方式，通道分哪几类？简述其特点。
3．画图说明存储系统的层次结构，并说明各种存储器的特点。
参考答案：1．答案要点：中断的处理过程大致可分为五个步骤：1）中断请求2）中断排队3）中断响应4）中断处理5）中断返回与程序查询方式的不同点：1）在程序中断方式下，CPU和外设可并行工作；而程序查询方式下，CPU与外设是串行工作的。
2）程序中断方式适合于对外界随机事件的处理。
而程序查询方式不具备这样的能力。
2．答案要点：按通道的工作方式，通道可分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道三种类型。
特点：字节多路通道：1）有多个子通道，设备间可（分时）并行操作。
2）数据以字节为单位交叉传送。
3）适合于连接大量的低速设备。
选择通道：1）被选中的外设采用独占方式使用通道。
2）数据以成组（数据块）方式进行传输。
3）适合于连接高速外设。
数组多路通道：是将前二者的优点结合在一起的一种通道结构。
数组多路通道含有多个子通道，可同时执行多个通道程序，数据以成组方式进行传送。
既具有多路并行操作能力，又有很高的数据传输率，可用来连接多台中高速的外设。
3．答案要点：存储系统的层次结构如图所示：存储器的特点：1）高速缓存：存放当前要执行的程序和数据。
《计算机组成原理》习题集部分参考答案
《计算机组成原理》习题集部分参考答案说明：这里给出了习题部分答案，仅供参考。
名词解释、简答题以及论述题的答案均可以在教材以及其它参考书上找到，请各位同学自行完成。
一. 选择题（每小题2分，共20分）1. B2. C3. B4. A5. B6. A7. B8.B 9.A 10.A11. C 12. C 13. D 14. B 15. D16. A 17. D 18. B 19. C 20. C21. D 22. B 23. B 24. D 25. A 26. D27. D 28. D 29. B 30. A31. D 32. D 33. D 34.D、C 35. D 36. C37. B 38. B 39. B 40. C 43.B二. 填空题（每小题1分，共20分）1. 输入编码内码字模码2. 加、减法浮点运算3. 210 2304. 算术运算逻辑运算5. 程序地址6. 存储周期存储器7. 顺序寻址方式跳跃寻址方式8. 并行串行复用9. 符号位数值域10.控制器运算器11. 系统软件应用软件系统软件12.带宽单总线、双总线（或三总线。
答2个即可）13. 并行空间并行时间并行14. 先进后出寄存器存储器15. 软件系统16. 集中式分布式17. 寄存器主存18．为计算机各部件的协调工作提供时间标志。
19. 硬、软件系统器件性能决定20. 输入编码（或输入码）内码（或机内码）字模码21. 内外存贮器指令寄存器22. 存储容量存取时间23. 程序控制类操作数下一条指令24. 寄存器-寄存器型寄存器-存储器型25. 精简指令系统计算机复杂指令系统计算机26. 统一编址单独编址27. 总线I/O设备（或输入输出设备）28. 输入设备输出设备29.三半导体发光二极管显示器30.程序断点PC 程序状态字PSW31. cache 主存32. 二进制代码地址码33. 存储周期存储器带宽34. 算术 135.地址线数据线控制线36. 外围设备DMA控制器内存三. 简答题1. 计算机主要由：CPU子系统、存贮子系统以及输入输出子系统。
计算机组成原理答案（张功萱等编著）终极完整版
计算机组成原理答案（张功萱等编著）终极完整版作业解答第⼀章作业解答1.3 冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序⽅式？答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个⽅⾯：1) 计算机由输⼊设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五⼤部件组成。
2) 采⽤⼆进制形式表⽰数据和指令。
3) 采⽤存储程序⽅式。
存储程序是指在⽤计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存⼊主存储器中。
在解题过程（运⾏程序）中，由控制器按照事先编好并存⼊存储器中的程序⾃动地、连续地从存储器中依次取出指令并执⾏，直到获得所要求的结果为⽌。
1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中⼼？答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中⼼的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电⼦技术的进步，⼈们将运算器和控制器两个主要功能部件合⼆为⼀，集成到⼀个芯⽚⾥构成了微处理器。
同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩⼤，加上需要计算机处理、加⼯的信息量与⽇俱增，以运算器为中⼼的结构已不能满⾜计算机发展的需求，甚⾄会影响计算机的性能。
为了适应发展的需要，现代计算机组织结构逐步转变为以存储器为中⼼。
1.8 衡量计算机性能有哪些基本的技术指标？以你所熟悉的计算机系统为例，说明它的型号、主频、字长、主存容量、所接的I/O设备的名称及主要规格。
答：衡量计算机性能的基本技术指标主要有：1. 基本字长2. 主存容量3. 运算速度4. 所配置的外部设备及其性能指标5. 系统软件的配置还有可靠性、可⽤性、可维护性、以及安全性、兼容性等性能指标。
1.9单选题（1）1946年，美国推出了世界上第⼀台电⼦数字计算机，名为__A__。
A. ENIACB. UNIV AC-IC. ILLIAC-IVD. EDV AC（2）在计算机系统中，硬件在功能实现上⽐软件强的是__C__。
A. 灵活性强B. 实现容易C. 速度快D. 成本低（3）完整的计算机系统包括两⼤部分，它们是__ C ____。
（完整版）计算机组成原理参考答案汇总.doc
（完整版）计算机组成原理参考答案汇总.doc红色标记为找到了的参考答案，问答题比较全，绿色标记为个人做的，仅供参考！第一章计算机系统概述1.目前的计算机中，代码形式是______。
A．指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放B．指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放C．指令和数据都以二进制形式存放D．指令和数据都以十进制形式存放2.完整的计算机系统应包括 ______。
A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统3.目前我们所说的个人台式商用机属于______。
A. 巨型机B.中型机C.小型机D.微型机4. Intel80486是32位微处理器，Pentium 是 ______位微处理器。
Ａ．１６Ｂ．３２Ｃ．４８Ｄ．６４5.下列 ______属于应用软件。
A. 操作系统B.编译系统C.连接程序D. 文本处理6.目前的计算机，从原理上讲______。
A.指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放7.计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎样更新，依然保有“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是 ______。
A. 巴贝奇B. 冯 .诺依曼C.帕斯卡D.贝尔8.通常划分计算机发展时代是以（）为标准A. 所用的电子器件B. 运算速度C. 计算机结构D.所有语言9.到目前为止，计算机中所有的信息任以二进制方式表示的理由是（）A. 节约原件B. 运算速度快C. 由物理器件的性能决定D.信息处理方便10. 冯 . 诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（）A. 指令操作码的译码结果C. 指令周期的不同阶段B. 指令和数据的寻址方式D.指令和数据所在的存储单元11.计算机系统层次结构通常分为微程序机器层、机器语言层、操作系统层、汇编语言机器层和高级语言机器层。
计算机组成原理习题答案
计算机组成原理习题答案(总15页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除1、冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（ C ）。
A.多指令流单数据流B.具备了自动输入输出的功能C.按地址访问并顺序执行指令D.存储器按内容选择地址2、完整的计算机应包括（ D ）。
A. 运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件系统3. 下列逻辑部件中，不包括在运算器内的是（ D ）。
A. 累加器B. 运算状态寄存器C. ALUD. 指令寄存器4. 计算机系统中广泛采用总线将五大部件联系起来，使用总线结构可以（ B ）。
A. 减少信息传输量B. 减少信息传输线的条数C. 提高信息传输的速度D. 增加CPU的工作量5. 运算器虽有许多部件组成，但核心部件是（ B ）。
A. 数据总线B. 算术逻辑运算单元C. 多路开关D. 累加寄存器6. 某寄存器中的值有时是地址，因此具有计算机的（ C ）才能识别它。
A. 译码器B. 判断程序C. 指令D. 时序信号7. 早期的8位微型计算机中乘除法大多数用（ A ）实现。
A. 软件B. 硬件C. 固件D. 专用芯片8. 硬件在功能实现上比软件强的是（ A ）。
A. 速度快B. 成本低C. 灵活性强D. 实现容易9. 存储器地址的重要作用是（ B ）。
A. 便于按地址编号读写连续的数据B. 作为存储器中不同数据字的惟一标志C. 便于一个程序连续存放D. 作为区分地址中的数据和指令的标志10. 下列部件不属于主机的是（ C ）。
A. 运算器B. 控制器C. 键盘D. 内存储器11. 虚拟机中不包括的层次是（ D ）。
A. 应用软件B. 硬件C. 操作系统D. 用户自编程序12. 运算器中临时存放数据的部件是（ B ）。
A. ALUB. 寄存器C. 半导体存储器D. 指令寄存器13. 计算机内存与外存的区别在于（ A ）。
计算机组成原理习题(附参考答案)
计算机组成原理习题（附参考答案）一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在统一编址方式下，下面的说法( )是正确的。
A、一个具体地址只能对应内存单元B、一个具体地址既可对应输入/输出设备，又可对应内存单元C、一个具体地址只能对应输入/输出设备D、只对应输入/输出设备或者只对应内存单元正确答案：D2、堆栈指针SP的内容是（）。
A、栈顶地址B、栈顶内容C、栈底内容D、栈底地址正确答案：A3、下列不属于程序控制指令的是（）。
A、循环指令B、无条件转移指令C、条件转移指令D、中断隐指令正确答案：D4、计算机的存储系统是指（）。
A、cache，主存储器和外存储器B、主存储器C、ROMD、RAM正确答案：A5、指令是指（）。
A、计算机中一个部件B、发给计算机的一个操作命令C、完成操作功能的硬件D、通常用于构成主存的集成电路正确答案：B6、相对于微程序控制器，组合逻辑控制器的特点是（）。
A、指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易B、指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难C、指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易D、指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难正确答案：D7、中断向量可提供（）。
A、主程序的断点地址B、传送数据的起始地址C、被选中设备的地址D、中断服务程序入口地址正确答案：D8、迄今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是（）。
A、信息处理方便B、物理器件性能所致C、运算速度快D、节约元件正确答案：B9、相联存储器是按（）进行寻址的存储器。
A、内容指定方式B、地址指定与堆栈存取方式结合C、堆栈存取方式D、地址指定方式正确答案：A10、若SRAM芯片的容量是2M×8位，则该芯片引脚中地址线和数据线的数目之和是（）。
A、29B、21C、18D、不可估计正确答案：A11、若x=103,y=-25,则下列表达式采用8位定点补码运算实现时，会发生溢出的是（）。
A、x+yB、-x+yC、-x-yD、x-y正确答案：D12、系统总线是指（）。
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计算机组成原理作业答案
第二章习题
2．设机器字长为8位（含一位字符位在内），写出对应下列各真值的原码、反码和补码：-1011010B，-87,168
解：
反码：正数的反码与原码相同；负数的反码符号位不变，数值部分各位取反。
补码：正数的反码与原码相同；负数的补码符号位不变，数值部分各位取反后再加1。
由于8位有符号的数表示范围：-128~127，所以168溢出。
4．已知X=-66，Y=99。
设机器字长为8位，用补码运算规则计算X+Y 和X-Y。
解：[X]原=1,100 0010 [X]补=1,011 1110
[Y]原=0,110 0011 [Y]补=0,110 0011 [-Y]补=1,001 1101 [X+Y]补=[X]补+[Y]补=1,011 1110 + 0,110 0011=00,010 0001
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=1,011 1110 + 1,001 1101=10,101 1011（溢出）
5．已知X=19，Y=35，用布思算法计算X⨯Y和X⨯(-Y)。
解：
无符号数乘法的规则：Q0=1:A<-A+M,然后C,A,Q右移
Q0=0:C,A,Q直接右移
其中，C为进位标识符；辅助寄存器A的初始值为0；乘积的高n位存放在辅助寄存器A中，乘积的低n位存放在寄存器Q中；移位时C 标识符用0扩充。
[X]原=010011
[Y]原=100011
⨯⨯
有符号数乘法的规则：Q0Q-1=01：A<-A+M,A,Q,Q-1算术右移
Q0Q-1=10：A<-A-M,A,Q,Q-1算术右移
Q0Q-1=00或11：A,Q,Q-1算术右移
其中，辅助寄存器A,Q-1的初始值为0；乘积的高n位存放在辅助寄存器A中，乘积的低n位存放在寄存器Q中；移位使用算术移位，高位采用符合扩展。
[X]补=0,010011
[-X]补=1,101101
[-Y]补=1,011101
X⨯⨯
结果为：11,110101100111B=-665
6．使用IEEE 754标准格式表示浮点数：-5，-1.5，1/16，-6，384，1/32。
解：最高位表示尾符；后续k位表示阶码，在原数基础上加偏移值
2k-1-1；尾数为纯小数表示时，小数点后面的值。
⨯10
⨯0
1/16=2-4=1.0⨯2-100
⨯10
尾符1位阶码8位尾数23位
1 1000 0001 10……
⨯1000
尾符1位阶码8位尾数23位
0 1000 0111 10……
1/32=2-5=-1.0⨯2-101
尾符1位阶码8位尾数23位
1 0111 1010 00……
10.求有效信息位为0110 1110的汉明码校验码。
解：海明码C i排放在第2i位，数据位依次从低到高的顺序填在剩余的空格里。
其中，H3,H5,H7,H9,H11二进制编码的最低位都包含1，可以确定C1；H3,H6,H7,H10,H11二进制编码的倒数第2位都包含1，可以确定C2；其余类推。
⊕5⊕7⊕9⊕11⊕⊕⊕⊕
113
C2=H2=H3⊕H6⊕H7⊕H10⊕H11=0⊕1⊕1⊕1⊕1=0
C3=H4=H5⊕H6⊕H7⊕H12=1⊕1⊕1⊕0=1
C4=H8=H9⊕H10⊕H11⊕H12=0⊕1⊕1⊕0=0
汉明码为：0101
第五章习题
4．一个容量为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 ⨯1位，4K ⨯8位，8K ⨯8位 解： 由于214=16K ，地址线为14位；32位的字宽需要32根数据线。
所以地址线和数据线的总和为46位。
组成16K ⨯32位的存储器需要以下芯片： 1K ⨯4位的片数：163214K K ⨯⨯位位=128 2K ⨯8位的片数：163228K K ⨯⨯位位=32 4K ⨯4位的片数：163244K K ⨯⨯位位=32 16K ⨯1位的片数：1632161K K ⨯⨯位位=32 4K ⨯8位的片数：163248K K ⨯⨯位位=16 8K ⨯8位的片数：163288K K ⨯⨯位位=8
5．现有1024⨯1的存储芯片，若用它组成容量为16K ⨯8的存储器，则
（1）实现该存储器所需的芯片数量多少？
（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？几位用于片选？几位用作片内地址？
（3）画出各芯片的连接逻辑图。
解：
（1）所需的芯片数：16810241K ⨯⨯位位=128
（2）由于214=16K ，地址线为14位；存储器所需的块板数16848K K ⨯⨯位位=4，需要2位用于片选，14-2=12位用于片内地址。
（3）
7．设某主机主存容量为4MB ，Cache 容量为16KB ，每块包含8个字，每字32位，设计一个4路组相连映射（即Cache 每组内共有4个块）的Cache 组织，要求：
（1）画出主存地址字段中各段的位数。
（2）设Cache 的初态为空，CPU 依次从主存第0,1,2，…99号单元读出100个字（主存一次读出一个字），并重复按此次序读8次，问命中率是多少？ （3）若Cache 的速度是主存的6倍，试问有Cache 和无Cache 相比，速度提高多少倍？ 解：
（1）每块的大小：8字⨯32位/8位=32B ，所以页内地址用5位表示； Cache 中每组有四个块，需要2位表示；
Cache 的块数为16KB/32B=512块，每组包含4块，所以总共有128组，需7位表示；
主存的页数：4MB=222，内存地址为22位，剩余的8位。
前三位段用于主存页的标记；后三个位段表示Cache 的地址。
（2）第一次访问时，100个字都不能命中；由于它们能同时存放在Cache 中，以后的7次访问都能命中。
命中率为：7⨯100/8⨯100=87.5% （3） 设访问Cache 的时间为t ，则访问主存的时间为6t 。
无Cache 时，访问的时间为800⨯6t=4800t
有Cache 时，访问的时间为100⨯6t+700⨯t=1300t 速度提高的倍数为：4800t/1300t=3.69 第八章习题
Cache 组号 组内页号 页内地址
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2．某机指令字长16位，每个操作数的地址为6位，指令分为零地址，一地址，二地址3种格式。
若两地址指令有K 种，零地址指令有L 种，则一地址指令最多有几种？
解：扩展操作码技术：使操作码的长度随着地址数的减小而增加，不同地址数的指令可以具有不同长度的操作码。
若设计K 种二地址指令，还有24-K 种可用于扩展。
一地址指令：
可用于扩展(24-K)⨯26种一地址指令，若设计X 种一地址指令，还有(24-K)⨯26-X 可用于扩展为零地址指令。
零地址指令：
可设计的零地址指令数为：((24-K)⨯26-X)⨯26=L 解方程得一地址指令最多有X=(24-K)⨯26-6L 2
种。
操作码 地址码1
操作码
10616。