计算机组成原理习题答案
(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。
计算机组成原理练习题答案
计算机组成原理练习题答案一、填空题1．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．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。
4．一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．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．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。
7．一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．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．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．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． 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．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。
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：5，6，7，8，101、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：4，5，71．一个容量为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?几位用于选片?几位用作片内地址?(3)画出各芯片的连接逻辑图。
计算机组成原理习题答案
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.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）。
15.对计算机的软硬件资源进行管理的程序是（B）。
16.下列功能中哪个不属于操作系统的功能范畴？（D）。
17.可由计算机硬件系统直接运行的程序是（）。
18.一类常用的将高级语言程序转换成机器语言的过程称做（）。
一、单项选择题1.某机字长64位，其中1位符号位，63位尾数。
若用定点小数表示，则最大正小数为（B）。
A．+（1-2）B.+（1-2）C.2D.22.设[某]补=1.某1某2某3某4某5某6某7某8,当满足（A）时，某>-1/2成立。
计算机组成原理习题及答案
计算机组成原理习题及答案简答题1.什么是存储程序原理？按此原理，计算机应具有哪几大功能？1.请问：存储程序原理就是用户事先编号的程序先取走主存中，然后cpu在从主存中抽出指令、运转指令。
按此原理，计算机应当具备输入输出设备，即为能够把程序和数据通过输入输出设备送进主存中；还应当具备存储设备，即为内存能够存储程序和数据；最后应当具备控制器和运算器，即cpu能够从主存中抽出程序和数据，并按顺序一条一条抽出、继续执行。
2.存储器与cpu相连接时，应当考量哪些问题？2.答：应考虑（1）合理选择存储芯片，要考虑芯片的类型和数量尽量使连线简单方便；（2）地址线的连接，将cpu地址线的低位与存储芯片的地址线相连，以选择芯片中的某一单元，儿高位则在扩充存储芯片时用，用来选择存储芯片；（3）数据线的连接，cpu的数据线与存储芯片的数据线不一定相等，相等时可直接连接，不相等时要对存储芯片进行扩位，使其相等连接；（4）读/写控制线的连接，高电平为读，低电平为写；（5）片选线的连接，cpu的高位地址来产生片选信号。
3.什么叫做地址重合区，什么情况下可以产生地址重合区？3.答：存储系统中的某些存储单元有多个地址，这种现象叫地址重叠区。
原因是，存储系统是由多个芯片组成的，在产生片选信号时，如果只用部分高位地址来产生片选信号，则有一部分高位地址线没用，这样这部分地址线的值就不确定，可以为0也可以为1，所以存储芯片的地址空间也不确定了，出现了重复值，产生了地址重叠区。
4.什么叫“对准字”和“未对准字”，cpu对二者的访问有何不同？4.请问：cpu出访的数据类型存有字节，半字，字和双字。
若字长为32十一位，则字节8十一位，半字16十一位，字32十一位，双字64十一位。
对准字就是存储这四种数据类型时，字节的初始地址任一，半字的初始地址为2的倍数，字的初始地址为4的倍数，双字的初始地址为8的倍数。
未对准字就是四种数据类型在存储时都任一，无论从哪个存储单元已经开始都可以。
计算机组成原理 习题答案
1.4 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？➢冯诺依曼计算机的主要设计思想是：存储程序并按地址顺序执行。
➢冯诺依曼计算机主要包括：存储器、运算器、控制器、输入和输出五部分组成。
1.5 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？➢存储容量✓存储器所能保存二进制数据的总数，常用单位为KB、MB等。
➢单元地址✓用于识别存储器中每个存储单元的编号，即单元地址。
➢数据字✓表示计算机所要处理数据的计算机字，称为数据字。
➢指令字✓表示一条指令的计算机字，称为指令字。
1.6 什么是指令？什么是程序？➢指令：由操作码和操作数两部分构成，能够表示计算机中的一个基本操作的代码或二进制串。
➢程序：用于求解某一问题的一串指令序列，称为该问题的计算程序，简称为程序。
1.7 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？➢计算机对指令和数据的区分是依靠指令的执行阶段来决定的；➢在取指阶段，从存储器中读取的均是CPU要执行的指令；➢在执行阶段，从存储器中读取的一定是指令执行所需要的操作数；1.8 什么是内存？什么是外存？什么是CPU？什么是适配器？简述其功能。
➢内存：用于存放系统当前运行所需要的程序和数据的半导体存储器，称为内存储器，简称内存；➢外存：用于存放程序和数据，但不能被CPU直接访问的大容量存储器，称为外存储器，简称为外存；外存一般包括磁盘存储器和光盘存储器。
➢CPU：运算器和控制器合称为中央处理器，简称CPU。
➢适配器：主机和不同速度的外设之间的一种部件，用于主机和外设之间的信息转换。
2.2 设[X]补＝a7.a6 a5··· a0 ，其中ai 取0或1，若要X>-0.5，求a0 a1 a2 ··· a6 的取值。
①若a7 ＝0，则X为正数，显然a6··· a0取任何值，X均大于-0.5。
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 ）。
计算机组成原理习题及答案
计算机组成原理习题及参考答案习题一:一. 选择题1. 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2. (2000)10化成十六进制数是____B__。
A((7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7F0)163. 下列数中最大的数是___A___。
A((10011001)2 B.(227)8 C.(98)16 D.(152)10 4. ____D__表示法主要用于表示浮点数中的阶码。
A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是___D___。
A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASC?码6. 下列有关运算器的描述中，___D___是正确的。
A.只做算术运算，不做逻辑运算B. 只做加法C.能暂时存放运算结果D. 既做算术运算，又做逻辑运算 7. EPROM是指__D____。
A. 读写存储器B. 只读存储器C. 可编程的只读存储器D. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器，Pentium是__D____位微处理器。
,(,, ,(,, ,(,, ,(,, ,. 设,X,补=1.x1x2x3x4,当满足___A___时，X > -1/2成立。
,(x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1 ,(x1必须为1，x2x3x4任意 ,(x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1 ,(x1必须为0，x2x3x4任意 10. CPU主要包括__B____。
A.控制器B.控制器、运算器、cacheC.运算器和主存D.控制器、ALU和主存11. 下列___D___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12. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是__C____。
A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题D. 增加内存容量，同时加快存取速度 13. 设变址寄存器为X，形式地址为D，(X)表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为__A____。
计算机组成原理课后习题参考答案
计算机组成原理答案第一章计算机系统概论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。
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）（CPU的两部分组成）、存储器、输入设备、输出设备（I/O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：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。
计算机组成原理习题及答案
1.主存的性能指标有哪些？
存储容量，存取时间，存储周期，存储器带宽。
存取时间，存储周期，存储器带宽反映了主存的速度指标。
这个二进制代码位是存储器中最小的存储单位，称为存储位元。由若干个存储位元组组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。
1.设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：
（1）该存储器能存储多少个字节的信息？
（2）如果存储器由512K*8位SRAM芯片组成，需要多少片？
（3）需要多少位地址做芯片选择？
解：（1）220*32/8=222=4M字节
（2）（1024K*32）/（512K*8）=2*4=8片
（3）1位
响应时间 表征从输入到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。
利用率 在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间所占比率，用百分比表示。
处理机字长 指处理机运算器中一次能够完成二进制运算的位数，
总线宽度 一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。
存储器容量 存储器中所有存储单元的总数目。
通常把取指令的一段时间叫做取值周期，而把执行指令的一段时间叫做执行周期。
把运算器和控制器合在一起称为中央处理机，简称CPU。目前存储器也放入到CPU芯片中，称为中央处理器。
系统总线是构成计算机系统的骨架，是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路。
计算机是由运算器、存储器、控制器、适配器、总线和输入/输出设备组成的。
7.某机器中，已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM区域。现在再用一个RAM芯片（8K*8）形成40K*16位的RAM区域，起始地址为6000H。假设RAM芯片有CS和WE信号控制端。CPU的地址总线为A15 -A0，数据总线为D15 -D0，控制信号为R/W（读/写），MREQ（访存），要求：
计算机组成原理习题答案
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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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解答：计算机的控制器的功能是向整机每个部件提供协同运行所需要 的控制信号。是依据当前正在执行的指令和它所处的执行步骤，形成并 提供出在这一时刻整机各部件要用到的控制信号。
(1) X=0.1101 Y=-0.0111 (2) X=10111101 Y=-00101011 解答：
X=0.1101 Y=-0.0111 [X]原=00 1101 [Y]原=11 0111 [X]反=00 1101 [Y]反=11 1000 [X]补=00 1101 [Y]补=11 1001 [X+Y]补=(00 1101+11 1001)MOD 2 =(00 0110)MOD 2=0 0110 [X-Y]补=([X]补+[-Y]补)MOD 2 =(00 1101+00 0111)MOD 2 =(01 0100)MOD 2 (双符号得值不同溢出， 上溢) X=10111101 Y=-00101011 [X]原=00 [Y]原=11 10111101 00101011 [X]反=00 [Y]反=11 10111101 11010100 [X]补=00 [Y]补=11 10111101 11010101 [X+Y]补=(00 10111101+11 11010101)MOD 2 =(00 10010010)MOD 2=0 10010010 [X-Y]补=([X]补+[-Y]补)MOD 2 =(00 10111101+00 00101011)MOD 2 =0 11101000
1. 在计算机中，为什么要采用多级结构的存储器系统？它们的应用
是建立在程序的什么特性之上的？
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答：在现代的计算机系统中，通常总是采用由三种运行原理不 同，性能差异很大的存储介质分别构建高速缓冲存储器、主存储 器和虚拟存储器，再将它们组成三级结构的统一管理、高度的一 体化存储器系统。由高速缓冲存储器缓解主存储器读写速度慢， 不能满足CPU运行速度需要的矛盾；用虚拟存储器更大的存储空 间，解决主存储器容量小，存不下更大程序与更多数据的难 题。 这种三级结构的存储器系统的运行原理，是建立在程序运行的
双符号位能容易检查加减运算中的溢出情况。当 符号位相同，数值结果正确；当符号位为01或10 时，表示数值溢出。01表示两个正数相加之和≥1 的情况，通常称数值“上溢”；为10时，表示两个 负数相加之和＜-1的情况，通称数值“下溢”。前 面的1个符号位是正确的符号位。 只有算术与逻辑运算部件中采用双符号位。因 为只在把两个模4补码的数值送往算术与逻辑运算
《计算机组成原理》形成性作业2答案 1.计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件？如何在指令中 表示这些操作数的地址？通常使用哪些寻址方式？
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解答：计算机指令中要用到的操作数一般可以来自： 1. CPU内部的通用寄存器，此时应在指令字中给出用到的寄存器编 号（寄存器名），通用寄存器的数量一般为几个、十几个，故在指令字 中须为其分配2、3、4、5或更多一点的位数来表示一个寄存器；该寄存 器的内容，可以是指令运算用到的数据，也可能用作为一个操作数的地 址。 2. 可以是外围设备（接口）中的一个寄存器，通常用设备编号或设 备入出端口地址或设备映像地址来表示； 3. 可以是内存储器的一个存储单元，此时应在指令字中给出该存储 单元的地址。 计算机的寻址方式： 1. 立即数寻址：操作数直接给出在指令字中，即指令字中直接给出 的不同再是操作数地址，而是操作数本身。 2. 直接寻址：操作数地址字段直接给出操作数在存储器中的地址。
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控制器的基本组成： 1. 程序计数器（PC）：能提供指令在内存中的地址的部件，服务于 读取指令，并接收下条要执行的指令地址；
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2. 指令寄存器（IR）：能保存读来的指令内容的部分，以保存本指 令执行的整个过程中要用到的指令本身的主要信息； 3. 脉冲源和启停控制逻辑：是指令执行的步骤标记线路，它标记出 每条指令的各执行步骤的相对次序关系； 4. 时序控制信号的 产生部件：依据指令内容、指令的执行步骤（时刻），也许还有些别的 什么条件信号，来形成并提供出当前各部件本时刻要用到的控制信号。 计算机整机各硬件系统，正是在这些信号控制下协同运行，产生预期的 执行结果，也就是执行一条又一条的指令。
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3. 寄存器寻址：指令字中直接给出操作数所在的通用寄 存器的编号。 4. 寄存器间接寻址：指令字中给出通用寄存器 的编号，在寄存器中给出的不是一个操作数，而是操作数地址时，就可 以用这一地址去读写存储器。 5. 变址寻址：指令字中给出的一 个数值（变址偏移量）与指定的一个寄存器（变址寄存器）的内容相加 之和作为操作数的地址，用于读写存储器。 6. 相对寻址：指令字中给出的一个数值（相对寻址偏移量）与程序 计数器PC的内容相加之和作为操作数的地址或转移指令的转移地址。 7. 基地址寻址：把在程序中所用的地址与一个特定的寄存器（基地 址寄存器）的内容相加之和作为操作数的地址或指令的地址。 8. 间接寻址：指令字的地址字段给出的既不是一个操作数的地 址，也不是下一条指令的地址，而是一个操作数地址的地址，或一条指 令地址的地址。 9. 堆栈寻址：堆栈是存储器中一块特定的按“后进先出”原则管理的 存储区，该存储区中被读写单元的地址是用一个特定的寄存器命同的， 该寄存器被称为堆栈指针（SP）。如果有些指令，其操作码部分已经指 明一个操作数为堆栈中的一个单元的内容，则它已经约定将使用SP访问 该单元，故不必在指令的操作数地址字段中另加说明。 2.什么是形式地址？简述对变址寻址、相对寻址、基地址寻址应在指令 中给出些什么信息？如何得到相应的实际（有效）地址？各自有什么样 的主要用法？
1101100+1=00 1101101 E：不溢出 所以，X+Y最终浮点数格式的结果： 1 010 0 1101101，即0.1101101*210 （3）计算X*Y A：阶码相加：[X+Y]移=[X]移+[Y]补=01 011+11 110=01 001 （符号位10第1位为0，不溢出；00时上溢，01 时下溢） B：尾数相乘结果：0 1010110 110111 C：已满足规格化要求，不需左规，尾数不变， 阶码仍为001 D：舍入处理：按0舍1入规则，尾数之后的6位 110111舍去，尾数+1=0 1010111 所以，X*Y最终浮点数格式的结果： 1 001 0 1010111，即0.1010111*21
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组合逻辑的控制器和和程序的控制器是计算机中两种不同类型的控制 器,其共同点是:基本功能都是提供计算机各个部件协同运行所需要的控 制信号,组成部分都有程序计数器PC,指令寄存器IR,都分成几个执行步骤 完成每一条指令的具体功能;不同点主要表现在处理指令执行步骤办法, 提供控制信号的方案不一样,组合逻辑控制器是用节拍发生器指明指令 执行步骤,用组合逻辑电路直接给出应提供的控制信号,其优点是运行速 度明显地快,缺点是设计与实现复杂些,但随着大规模现场可编程集成电 路的出现,该缺点已得到很大缓解;微程序的控制器是通过微指令地址的 衔接区分指令执行步骤,应提供的控制信号是从控制存储器中读出来的, 并经过一个微指令寄存器送到被控制部件的,其缺点是运行速度要慢一 点,优点是设计与实现简单些,易用于实现系列计算机产品的控制器,理论 上可实现动态微程序设计. 《计算机组成原理》形成性作业3答案
《计算机组成原理》形成性作业1答案
1.把下面给出的几个十进制的数化为二进制的 数（无法精确表示时，小数点后取3位）、八进制 的数、十六进制的数：7+3/4，-23/64， 27.5，-125.9375，5.43 解答： 7+3/4=(111.11)2=(7.6)8=(7.C)16 -23/64=-(0.010111)2=-(0.27)8=-(0.5C)16 27.5=(11011.1)2=(33.4)8=(1B.8)16 -125.9375=-(1111101.1111)2=-(175.74)8=(7D.F)16 5.43=(101.011)2=(5.3)8=(5.6)16 2.把下面给出的几个不同进制（以下标形式给 出的右括号之后）的数化成十进制的数： (1010.0101)2、-(101101111.101)2、 (23.47)8、-(1A3C.D)16 解答： (1010.0101)2=10.3125 -(101101111.101)2=-367.625 (23.47)8=19.71875 -(1A3C.D)16=-6716.8125 3.写出下面2组数的原、反、补表示，并用补码 计算每组数的和、差。双符号位的作用是什么？ 它只出现在什么电路之处？
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解答：表示在指令中的操作数地址，通常被称为形式地址；用这种形式 地址并结合某些规则，可以计算出操作数在存储器中的存储单元地址， 这一地址被称为物理地址。 变址寻址：指令字中给出的一个数值（变址偏移量）与指定的一个 寄存器（变址寄存器）的内容相加之和作为操作数的地址，用于读写存 储器。主要适合于处理数组型数据。 相对寻址：指令字中给出的一个数值（相对寻址偏移量）与程序计数器 PC的内容相加之和作为操作数的地址或转移指令的转移地址。与变址寻 址的区别是，计算实际地址所用的寄存器已确定为PC，故无须再在指令 中指定；而变址寻址中的可用的变址寄存器往往有多个，通常要在指令 中指定本次要使用哪一个。主要用于指令转移。 基地址寻址：把在程序中所用的地址与一个特定的寄存器（基地 址寄存器）的内容相加之和作为操作数的地址或指令的地址。主要用于 为多道程序或浮动地址程序定位存储器空间。基地址寄存器中的值是由 系统程序用特权指令设定的，用户不能在自己的程序对其进行修改。 3.略 4.简述计算机的控制器的功能和基本组成。微程序的控制器和组合 逻辑的控制器在组成和运行原理方面的相同、不同之处表现在哪里？