计算机组成原理13

计算机组成原理复习题（含答案）

计算机组成原理复习题（含答案）计算机组成原理复习题⼀、选择题：1.双字节⼀般指（C ）⼆进制数。

A．1位B．32位C．16位D．8位2.在主机中，能对指令进⾏译码的器件是（D ）。

A．存储器B．ALU C．运算器D．控制器3.若⼀个数的编码是10000000，它的真值是-127，则该编码是（D ）。

A．原码B．移码C．补码D．反码4.在I/O控制⽅式中，主要由程序实现的是（C ）。

A．PPU⽅式B．DMA⽅式C．中断⽅式D．通道⽅式5.在浮点数的表⽰范围中，（B ）在机器数中不出现，是隐含的。

A．阶码B．基数C．尾数D．符号6.指令系统采⽤不同的寻址⽅式的主要⽬的是（ D ）。

A．提⾼访问速度B．简化指令译码电路C．增加内存容量D．扩⼤寻址范围7.若标志寄存器Z=1 ，表明（C ）A．运算结果为负B．运算结果为1 C．运算结果为0 D．运算结果为正8.寄存器间接寻址⽅式中，操作数在（B ）中。

A．寄存器B．存储器C．堆栈D．CPU9．DMA接⼝（B ）。

A．可以⽤于主存与主存之间的数据交换 B．内有中断机制C．内有中断机制，可以处理异常情况 D．内⽆中断机制10.计算机主频的周期是指（A ）A．时钟周期B．指令周期C．⼯作周期D．存取周期11.运算器是由多种部件组成的，其核⼼部件是（D ）。

A．数据寄存器B．累加器C．多数转换器 D. 算术逻辑运算单元12.使CPU与I/O设备完全并⾏⼯作⽅式是（C ）⽅式。

A．程序直接传送B．中断C．通道D．程序查询13.某计算机字长32位，存储容量为64KB，若按照字节编址，它的寻址范围是（B ）A．8K B．16K C．32K D． 4K 14．⽬前我们所说的个⼈台式商⽤机属于( D )。

A．巨型机 B．中型机 C．⼩型机 D．微型机15．冯·诺依曼机⼯作⽅式的基本特点是( B )。

A．多指令流单数据流 B．按地址访问并顺序执⾏指令C．堆栈操作 D．存储器按内容选择地址16．CPU的组成中不包含( A )。

计算机组成原理课后习题-参考答案

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习题参考答案
5-2：计算机为什么要设置时序部件？周期、节拍、脉冲三级时序关系如何表示？
一条指令运行的各种操作控制信号在时间上有严格的定时关系，的定时关系，时序部件用以控制时序以保证指令的正确执行。的正确执行。将指令周期划分为几个不同的阶段，将指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段称为一个机器周期。一个机器周期。一个机器周期又分为若干个相等的时间段，一个机器周期又分为若干个相等的时间段，每个时时间段称为一个时钟周期（节拍）。时间段称为一个时钟周期（节拍）。在一个时钟周期（节拍）内可设置几个工作脉冲，在一个时钟周期（节拍）内可设置几个工作脉冲，用于寄存器的清除、接收数据等工作。用于寄存器的清除、接收数据等工作。
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习题什么特点？
依据控制器中的时序控制部件和微操作控制信号形成部件的具体组成与运行原理不同，通常把控制成部件的具体组成与运行原理不同，器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。微程序控制方式是用一个ROM做为控制信号产生微程序控制方式是用一个做为控制信号产生的载体，中存储着一系列的微程序，的载体，ROM中存储着一系列的微程序，组成微中存储着一系列的微程序程序的微指令代码产生相应的操作控制信号，程序的微指令代码产生相应的操作控制信号，这是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充，是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充，但指令执行速度较慢。但指令执行速度较慢。硬布线控制方式采用组合逻辑电路实现各种控制功在制造完成后，能，在制造完成后，其逻辑电路之间的连接关系就固定下来，不易改动。其运行速度快，就固定下来，不易改动。其运行速度快，但构成复杂。复杂。
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习题参考答案

计算机组成原理课后答案

计算机组成原理课后答案习题解答第一章思考题与习题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？计算机系统是指计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。

硬件即指计算机的实体部分。

软件是由计算机运行所需的程序及相关文档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？计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性，通常是指用机器语言编程的程序员所看到的传统机器的属性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O 机理等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，它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。

5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成(2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内，并可以按地址寻访(3) 指令和数据均可以用二进制代码表示(4) 指令由操作码和地址码组成(5) 指令在存储器内按顺序存放。

(6) 机器以运算器为中心。

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。

硬件的主要技术指标：(1) 机器字长：指 CPU 一次能处理数据的位数，通常与 CPU 的寄存器位数有关(2) 存储容量：包括主存容量和辅存容量，存放二进制代码的总数＝存储单元个数×存储字长(3) 运算速度：主频、Gibson 法、MIPS 每秒执行百万条指令、CPI 执行一条指令所需时钟周期数、FLOPS 每秒浮点运算次数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。

主机——是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；存储字长——存储器一次存取操作的最大位数；存储容量——存储器中可存二进制代码的总量；机器字长——CPU能同时处理的数据位数；等于处理器内部寄存器位数指令字长——一条指令包含的二进制代码位数；8．解释下列英文代号：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

计算机组成原理习题答案

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 ）。

A. 是否包括在主机中B. 是否包括在主机箱中C. 是否由主机控制D. 是否由操作系统控制14. 计算机的外围设备是指（ D ）。

计算机组成原理

1．第6题下列____不属于浮点加法的流水段？A.对阶B.阶码相加C.尾数加减D.规格化及舍入处理标准答案：B您的答案：题目分数：2.0此题得分：0.02．第7题存储器容量为64M字，字长32位，模块数m = 10，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。

假定存储周期为T = 200ns，数据总线宽度为32位，总线周期为τ= 20ns。

若连续读出10个字，顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是。

A.320Mb/s，1684Mb/sB.842Mb/s，320Mb/sC.160Mb/s，842Mb/sD.160Mb/s，1600Mb/s标准答案：C您的答案：题目分数：2.0此题得分：0.03．第10题下面哪个标志触发器是CPU是否受理中断或者批准中断的标志____。

A.准备就绪的标志(RD)B.允许中断触发器(EI)C.中断请求触发器(IR)D.中断屏蔽触发器(IM)标准答案：D您的答案：题目分数：2.0此题得分：0.04．第16题微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是____。

A.每一条机器指令由一条微指令来执行B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行C.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行D.一条微指令由若干条机器指令组成标准答案：C您的答案：题目分数：2.0此题得分：0.05．第24题下面磁盘存储器的技术指标与转速无关的是（）。

A.平均存取时间B.平均等待时间C.平均找道时间D.数据传输率标准答案：C您的答案：题目分数：2.0此题得分：0.06．第25题在cache的下列映射方式中，无需考虑替换策略的是____。

A.全相联映射B.组相联映射C.段相联映射D.直接映射标准答案：D您的答案：题目分数：2.0此题得分：0.07．第28题若x补=0.1101010，则x原=____。

A.1.0010101B.1.0010110C.0.0010110D.0.1101010标准答案：D您的答案：题目分数：2.0此题得分：0.08．第29题为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用____。

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。

计算机组成原理讲义

计算机组成原理讲义计算机组成原理是一门研究计算机硬件和软件协同工作的学科。

它研究计算机系统的组成、结构、工作原理和设计方法，涉及到计算机的各个层次、各个组成部分和各种操作。

计算机组成原理作为计算机科学和计算机工程的基础课程，对于理解计算机的工作原理和提高计算机系统设计和性能优化具有重要意义。

首先，计算机组成原理涵盖了计算机的硬件组成。

计算机的硬件部分主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线等。

中央处理器是计算机的核心部件，又被称为计算机的大脑。

它包括算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU），负责执行指令、算术运算和逻辑运算等。

存储器用于存储数据和指令，分为主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、固态硬盘等）。

输入输出设备用于与计算机交互，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。

总线用于连接计算机的各个组成部分，包括数据总线、地址总线和控制总线等。

了解计算机硬件组成，对于设计和优化计算机系统具有重要意义。

其次，计算机组成原理涉及计算机的工作原理。

计算机的工作原理主要包括数据的表示和存储、指令的执行和流水线技术等。

数据的表示和存储是计算机进行数据处理的基础。

计算机使用二进制表示数据，将数据存储在内存中。

指令的执行是计算机进行计算和逻辑操作的基本单元。

计算机通过解码和执行指令，对数据进行处理。

流水线技术是提高计算机执行效率的一种重要方法。

通过将指令执行分解成多个阶段，可以提高指令的吞吐量。

计算机组成原理对于理解计算机工作原理和提高计算机系统性能具有重要意义。

最后，计算机组成原理涉及计算机的设计方法。

计算机的设计方法包括指令系统的设计、组合逻辑电路的设计和微程序设计等。

指令系统的设计是计算机体系结构的基础，决定了计算机的功能和性能。

组合逻辑电路设计是实现计算机各个功能模块的基础，包括加法器、乘法器、寄存器和控制电路等。

微程序设计是实现指令的执行和控制的基础，将指令分解成微指令并存储在控制存储器中。

中山大学软件学院专业课计算机组成原理课件第13章

Sec.10.1 Semiconductor memory fundamentals
Speed
One of the most important characteristics of a memory chip is the speed at which data can be accessed from it. To access the data, the address is presented to the address pins, and after a certain amount of time has elapsed, the data shows up at the data pins. The speed of the memory chip is commonly referred to as its access time.
27xx is for UV-EPROM, 28xx is for EEPROM.
Sec.10.1 Semiconductor memory fundamentals
RAM (random access memory)
RAM memory is called volatile memory since cutting off the power to the IC will mean the loss of data. Sometimes RAM is also referred to as RAWM (read and write memory), in contrast to ROM, which cannot be written to. There three types of RAM: static RAM (SRAM), dynamic RAM (DRAM), and NV-RAM (nonvolatile RAM).

计算机组成原理课后答案

第一章计算机系统概论p.191。

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, MARI/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, FLOPS1。

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存储容量:存储器中可存二进制代码的总量机器字长：CPU 能同时处理的数据位数指令字长：一条指令的二进制代码位数1.8解释英文代号CPU：Central Processing UnitPC：Program CounterIR: Instruction RegisterCU: Control UnitALU: Arithmetic Logic UnitACC：AccumulatorMQ: Multiplier—Quotient RegisterX：操作数寄存器MAR: Memory Address RegisterMDR：Memory Data RegisterI/O: Input/OutputMIPS: Million Instructions Per SecondCPI: Cycle Per InstructionFLOPS：Floating-point Operation Per Second1。

计算机组成原理

计算机组成原理一、选择1、数的大小2、存储单元存储单元一般应具有存储数据和读写数据的功能，一般以8位二进制作为一个存储单元，也就是一个字节。

每个单元有一个地址，是一个整数编码可以表示为二进制整数。

程序中的变量与主存储器的存储单元相对应。

变量的名字对应存储单元的地址，变量的内容对应单元所存储的数据。

3、冯.诺依曼体系结构以二进制的形式将程序存放到存储器中，控制器依据存储器的程序来控制全机协调地完成计算任务。

存储程序并按地址顺序执行，这就是冯诺依曼型计算机的体系结构，该结构由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成。

4、寻址范围存储器的容量=存储字长*存储单位5、CPU模型中各器件的功能控制器：（1）从指令cache中取出一条指令，并指出下一条指令在指令cache中的位置。

（2）对指令进行译码或测试，并产生相应的操作和控制信号，以便启动规定的动作。

（3）指挥并控制CPU、数据cache和输入/输出设备之间数据流动的方向。

运算器：（1）执行所有的算术运算。

（2）执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试。

存储器：（1）数据缓冲寄存器（DR）①作为ALU运算结果和通用存储器之间信息传送中时间上的缓冲。

②补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。

（2）指令寄存器（IR）用来保存当前正在执行的一条指令。

（3）程序计数器（PC）保证程序能够连续地执行下去。

（4）数据地址寄存器（AR）用来保存当前CPU所访问的数据cache存储器中（简称数存）单元的地址。

（5）通用寄存器(R0__R3)通用寄存器共4个，当算术逻辑单元（ALU）执行算数或逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。

（6）状态字寄存器（PSW）保存由算数指令和逻辑指令运算或测试结果建立的各种条件代码。

6、指令的分类数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、字符串处理指令、特权指令、其他指令7、指令周期的含义指令周期是指取出一条指令并执行这条指令的时间。

13计科计算机组成原理考试复习 (1)

CPU将提供15根地址线A14-A0、8根数据线与存储器相连；而存储芯片仅有13根地址线、8根数据线。四个芯片的地址线A12～A0、数据线D7～D0及读写控制信号 WE 都是同名信号并联在一起；高位地址线A14、A13经过一个地址译码器产生四个片选信号 CS ，分别选中四个芯片中的一个。
3、在堆栈操作中，压栈操作时做什么操作？答：压栈操作时SP减1后将数据存入SP指示的存储单元。 4、堆栈指针SP的内容是内容？答：堆栈指针SP的内容是栈顶地址 5、自底向上生成堆栈的进栈时是如何操作的？答：自底向上生成堆栈的进栈，堆栈的栈底地址大于栈顶地址，通常栈指针始终指向栈顶的满单元。进栈时， SP的内容需要先自动减1，然后再将数据压入堆栈。 6、自底向上生成堆栈的出栈时是如何操作的？答：自底向上生成堆栈的出栈时，需要先将堆栈中的数据弹出，然后SP的内容再自动加1。
3、以下浮点数的表示中，尾数是补码表示时，
判断哪一个符合规格化要求？ 1）0.0011110×20 ；答：有2位无效0 2）0.0001011×2-2 ；答：有3位无效0 3）1.1110010×21 ；答：有3位无效0 4）1.0011011×2-4 ；答：规格化 4、以下浮点数的表示中，尾数是原码表示，判断哪一个符合规格化要求？ 1）1.0010011×2-4 ；答：有2位无效0 2）1.1100110×21 ；答：规格化 3）0.0011110×20 ；答：有2位无效0 4）0.0111011×2-2 ；答：有1位无效0
3、
在二进制尾数的浮点数中，为了保持数值不变，小数点右移2位，阶码要如何处理？答：二进制尾数小数点右移2位（左规2位），阶码要减2 (例：0.0025×104 = 0.25×102 = 25） 4、在二进制尾数的浮点数中，为了保持数值不变，小数点左移2位，阶码要如何处理？答：二进制尾数小数点左移2位（右规2位），阶码要加2 (例：25000×10-3 = 250×10-1 = 25）

计算机组成原理考研指定教材习题解答

计算机组成原理考研指定教材习题解答《计算机组成原理》考研指定教材习题解答李淑芝欧阳城添江西理⼯⼤学计算机科学与技术教研室2013.9⽬录第1章计算机系统概论 (1)第2章计算机的发展及应⽤ (6)第3章系统总线 (8)第4章存储器 (13)第5章输⼊输出系统 (32)第6章计算机的运算⽅法 (44)第7章指令系统 (65)第8章 CPU的结构和功能 (70)第9章控制单元的功能 (78)第10章控制单元的设计 (85)第1章计算机系统概论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？解：计算机系统由硬件和软件两⼤部分组成。

硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电⼦元器件，各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外设等。

软件是看不见摸不着的，由⼈们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成，⽤来充分发挥硬件功能，提⾼机器⼯作效率，便于⼈们使⽤机器，指挥整个计算机硬件系统⼯作的程序、资料、数据集合。

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？解：（1）第⼀级：实际机器M1 (机器语⾔机器)，机器语⾔程序直接在M1上执⾏；（2）第⼆级：虚拟机器M2（汇编语⾔机器），将汇编语⾔程序先翻译成机器语⾔程序，再在M1-上执⾏；（3）第三级：虚拟机器M3(⾼级语⾔机器)，将⾼级语⾔程序先翻译成汇编语⾔程序，再在M2、M1（或直接到M1）上执⾏；（4）第零级：微程序机器M0（微指令系统），由硬件直接执⾏微指令。

（5）实际上，实际机器M1和虚拟机器M2之间还有⼀级虚拟机，它是由操作系统软件构成，该级虚拟机⽤机器语⾔解释操作系统。

（6）虚拟机器M3还可以向上延伸，构成应⽤语⾔虚拟系统。

1.3 说明⾼级语⾔、汇编语⾔和机器语⾔的差别及联系。

解：机器语⾔由0、1代码组成，是机器能识别的⼀种语⾔。

⽤机器语⾔编写程序时要求程序员对他们所使⽤的计算机硬件及其指令系统⼗分熟悉，编写程序难度很⼤，操作过程也极易出错。

计算机组成原理

计算机组成原理计算机组成原理是指计算机由硬件和软件组成的过程和原理。

它涉及了计算机内部各部件的功能和相互关系，以及它们如何协同工作，实现计算、存储和通信等功能的基本原理。

计算机组成原理主要包括指令执行周期、存储器层次结构、总线结构、I/O系统、中央处理单元（CPU）、寄存器以及各种逻辑门电路等基本概念和原理。

计算机组成原理是计算机科学与技术的核心课程之一，它为我们深入了解计算机的工作原理以及如何有效地设计和优化计算机系统提供了重要基础。

指令执行周期是计算机工作的基本单位，它由取指令、指令译码、指令执行、访问存储器、写回数据等若干步骤组成。

存储器层次结构是指计算机系统中不同速度和容量的存储器层级，包括高速缓存、主存储器和辅助存储器等。

各级存储器通过读写控制线和数据线相连，实现数据的传输和存储。

总线结构是计算机内部各部件之间传输数据和控制信号的途径。

它包括数据总线、地址总线和控制总线等，用于在CPU、存储器和I/O设备之间传输数据和控制信息。

I/O系统是计算机与外部设备之间的接口，负责数据的输入输出和设备的管理。

它通过I/O控制器和外设接口等实现计算机与外部设备的通信。

CPU是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令。

它由控制单元和算术逻辑单元组成，控制单元负责指令的控制和管理，算术逻辑单元负责进行数据的运算和逻辑判断。

寄存器是CPU内部用于存储数据和指令的临时存储器，包括通用寄存器、指令寄存器、程序计数器等。

逻辑门电路是计算机中最基本的构建单元，包括与门、或门、非门等。

通过逻辑门的组合和连接，可以实现各种逻辑运算和控制功能。

计算机组成原理涉及的其他概念还包括指令集体系结构、流水线技术、中断处理等。

总之，计算机组成原理是计算机科学与技术中的重要基础课程，它为我们理解计算机工作原理、设计高效的计算机系统提供了基础。

通过学习计算机组成原理，我们可以更好地理解计算机的内部结构和原理，为后续的计算机体系结构、操作系统、编译原理等课程奠定坚实的基础。

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。

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