计算机组成原理习题课1
《计算机组成原理》课后题答案_清华大学出版_秦磊华_吴非··
1.l 解释下列名词摩尔定律：对集成电路上可容纳的晶体管数目、性能和价格等发展趋势的预测，其主要内容是：成集电路上可容纳的晶体管数量每18个月翻一番，性能将提高一倍，而其价格将降低一半。
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。
控制器：计算机的指挥中心，它使计算机各部件自动协调地工作。
时钟周期：时钟周期是时钟频率的倒数，也称为节拍周期或T周期，是处理操作最基本的时间单位。
多核处理器：多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核)。
字长：运算器一次运算处理的二进制位数。
存储容量: 存储器中可存二进制信息的总量。
CPI：指执行每条指令所需要的平均时钟周期数。
MIPS：用每秒钟执行完成的指令数量作为衡量计算机性能的一个指标，该指标以每秒钟完成的百万指令数作为单位。
CPU时间：计算某个任务时CPU实际消耗的时间，也即CPU真正花费在某程序上的时间。
计算机系统的层次结构：计算机系统的层次结构由多级构成，一般分成5级，由低到高分别是：微程序设计级，机器语言级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
基准测试程序：把应用程序中使用频度最高的那那些核心程序作为评价计算机性能的标准程序。
软/硬件功能的等价性：从逻辑功能的角度来看，硬件和软件在完成某项功能上是相同的，称为软/硬件功能是等价的，如浮点运算既可以由软件实现，也可以由专门的硬件实现。
固件：是一种软件的固化，其目的是为了加快软件的执行速度。
可靠性：可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。
产品可靠性定义的要素是三个“规定”：“规定条件”、“规定时间”和“规定功能”。
MTTF：平均无故障时间，指系统自使用以来到第一次出故障的时间间隔的期望值。
MTTR：系统的平均修复时间。
MTBF：平均故障间隔时间，指相邻两次故障之间的平均工作时间。
可用性：指系统在任意时刻可使用的概率，可根据MTTF、MTTR和MTBF等指标计算处系统的可用性。
计算机组成原理课后习题及答案(完整版)
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• 3. 什么是摩尔定律？该定律是否永远生效 ？为什么？
• 答：P23，否，P36
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系统总线
第三章
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1. 什么是总线？总线传输有何特点？ 为了减轻总线的负载，总线上的部件都应 具备什么特点？
解：总线是多个部件共享的传输部件； 总线传输的特点是：某一时刻只能有 一路信息在总线上传输，即分时使用； 为了减轻总线负载，总线上的部件应 通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
解： 总线标准——可理解为系统与模块、 模块与模块之间的互连的标准界面。 总线标准的设置主要解决不同厂家各 类模块化产品的兼容问题； 目前流行的总线标准有：ISA、EISA、 PCI等； 即插即用——指任何扩展卡插入系统 便可工作。EISA、PCI等具有此功能。
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11. 画一个具有双向传输功能的总线逻
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总线的主设备（主模块）——指一次总
线传输期间，拥有总线控制权的设备（模块）； 总线的从设备（从模块）——指一次总
线传输期间，配合主设备完成传输的设备（模 块），它只能被动接受主设备发来的命令；
总线的传输周期——总线完成一次完整 而可靠的传输所需时间；
总线的通信控制——指总线传送过程中 双方的时间配合方式。
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4. 为什么要设置总线判优控制？常见的集 中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响 应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？
解：总线判优控制解决多个部件同时申请总 线时的使用权分配问题；
常见的集中式总线控制有三种： 链式查询、计数器查询、独立请求；
特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，
计算机组成原理课后考试习题王万生
习题1参考答案一、选择题1．微型计算机的分类通常是以微处理器的 D 来划分。
A．芯片名 B. 寄存器数目C．字长 D. 规格2. 将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称为 A。
A．数据处理 B. 辅助设计C．实时控制 D. 数值计算3．计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循这一位科学家提出的基本原理D 。
A.爱因斯坦B. 爱迪生C. 牛顿D. 冯·诺伊曼4．冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是 A 。
A．按地址访问并顺序执行指令 B．堆栈操作C．选择存储器地址 D．按寄存器方式工作5．目前的CPU包括_A_和cache。
A. 控制器、运算器B. 控制器、逻辑运算器C. 控制器、算术运算器D. 运算器、算术运算器二、填空1. 数字式电子计算机的主要外部特性是快速性、准确性、通用性、逻辑性。
2. 世界上第一台数字式电子计算机诞生于 1946 年。
3. 第一代电子计算机逻辑部件主要由电子管组装而成。
第二代电子计算机逻辑部件主要由晶体管组装而成。
第三代电子计算机逻辑部件主要由集成电路组装而成。
第四代电子计算机逻辑部件主要由大规模集成电路组装而成。
4. 当前计算机的发展方向是网络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等方向发展。
5. 电子计算机与传统计算工具的区别是自动化程度高。
6.冯·诺依曼机器结构的主要思想是 1.采用二进制代码表示数据和指令；2．采用存储程序的工作方式；3．计算机的硬件系统由五大部分组成。
7. 冯·诺依曼机器结构由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部分组成。
8. 中央处理器由运算器和控制器两部分组成。
9. 计算机中的字长是指机器数的二进制位数（或计算机一次可以处理的二进制位数）。
10. 运算器的主要部件是算术逻辑运算单元ALU。
11. 控制器工作的实质是指挥和协调机器各个部件有条不紊工作。
计算机组成原理期末分章节习题
一.选择题1.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设备2. 计算机问世至今，不管怎样更新，依然保持“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是______。
A. 帕斯卡B. 巴贝奇C. 冯·诺依曼D. 贝尔答案: 1. D 2. C二. 填空题1. 计算机的主机由______、______和内存等部件组成。
2. 在计算机传统的术语中，将运算器和______合在一起称为CPU，而将CPU和______合在一起称为主机。
3. 计算机软件一般分为______和______两大类。
4.计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构。
它通常由__________、__________、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成。
每一级上都能进行程序设计。
5. 存储______并按________顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机的工作原理。
答案：1. 运算器控制器2．控制器存储器3．系统软件应用软件4．微程序级一般机器级5．程序地址三. 名词解释1. 透明计算机的某些特征用户可以不关心，则这些特征对用户是透明的。
2. ALU算术逻辑运算器3. 总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通道四. 简答题1. 计算机中采用什么计数制，为什么？计算机中所有信息是以二进制方式表示的。
原因是物理器件性能决定的，因为半导体、磁性、光电等器件都只有2种稳定状态。
目前还没有超过2种稳定状态的器件。
2. 计算机系统的层次结构可分为哪几级?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。
一、选择题1.运算器的核心部分是______。
A. 数据总线B. 多路开关C. 算术逻辑运算单元D. 累加寄存器2.设字长32位，使用IEEE格式，则阶码采用( )表示。
计算机组成原理·第六版(课后习题)第一章
计算机组成原理·第六版（课后习题）第⼀章第⼀章计算机系统概论1. ⽐较电⼦数字计算机和电⼦模拟计算机的特点电⼦数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算过程是不连续的；电⼦模拟计算机中处理的信息是连续的变化的物理量，运算过程是连续的。
2. 数字计算机如何分类？分类的依据是什么？分为专⽤计算机和通⽤计算机分类依据是计算机性能、速度、价格、运⾏的经济性3. 数字计算机有哪些应⽤ ？科学计算、⼈⼯智能、家⽤电器、测量等4. 冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些组成部分？主要设计思想：1）采⽤存储程序的⽅式编织好的程序和数据都存放在同⼀存储器中，2）计算机可以在⽆⼈⼲预的请扩下⾃动完成逐条指令的取出和执⾏指令的任务3）指令和数据均以⼆进制码的形式存储在计算机中组成部分：运算器、存储器、I/O设备、逻辑器、5. 什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据⾃？什么是指令字？存储容量：存储器中所有存储单元的总数单元地址：每个存储单元的编号数据字：某字代表要处理的数据指令字：某字为⼀条指令6. 什么是指令？什么是程序？指令：计算机硬件可以直接执⾏的每⼀个基本的算术运算或逻辑运算的操作程序：解算某⼀问题的⼀串指令寻列7. 指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分他们是指令还是数据？指令：取指周期中从内存读出的信息流数据：执⾏器周期中内存读取的信息流8. 计算机的系统软件包括哪⼏部分？说明他们的⽤途。
半导体存储器称为内存存储容量更⼤的磁盘存储器和光盘存储器称为外存内存和外存共同来保存⼆进制数据运算器和控制器合称中央处理器，简称CPU ⽤来控制计算机以及进⾏算术逻辑运算配适器是外围设备与主机联系的桥梁，相当于转换器，使主机和外围设备并⾏协调⼯作9. 计算计的系统软件包括哪⼏类？说明他们的⽤途包括系统程序和应⽤程序。
系统程序⽤于简化程序设计，提⾼计算机使⽤效率应⽤程序是⽤户利⽤计算机来解决某些问题⽽编制的程序10. 现代计算机系统如何进⾏多级划分？这种分级观点对计算机设计会产⽣什么影响？微程序设计级机器语⾔级操作系统级汇编语⾔级⾼级语⾔级⽤⼀系列的级来组成计算机的借⼝对于掌握计算机是如何组成的提供了良好的结构和体制分级的挂念来设计计算机保证产⽣⼀个良好的系统结构也是很有帮助的11. 为什么软件能够转化为硬件？硬件能转化为软件？实现这种转化的媒介是什么？应为任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执⾏可以由软件完成，也可以由硬件完成，实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答(详解)
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答徐洁，俸远祯电子工业出版社第1章习题一1.什么是程序存储工作方式？答：计算机的工作方式——存储程序工作方式。
即事先编写程序，再由计算机把这些信息存储起来，然后连续地、快速地执行程序，从而完成各种运算过程。
2.采用数字化方法表示信息有哪些优点？用数字化方法表示信息的优点：（1）抗干扰能力强, 可靠性高。
（2）依靠多位数字的组合，在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。
（3）数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。
（4）可表示的信息类型与范围及其广泛，几乎没有限制。
（5）能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理，这就形成了计算机硬件设计的基础。
3.如果有7×9点阵显示出字符A的图像，请用9个七位二进制代码表示A的点阵信息。
4.数字计算机的主要特点是什么？1. （1）能在程序控制下自动连续地工作；（2|）运算速度快；（3）运算精度高；（4）具有很强的信息存储能力；（5）通用性强，应用领域及其广泛。
5.衡量计算机性能的基本指标有哪些？答：衡量计算机性能的基本指标：（1）基本字长——参加一次运算的数的位数；（2）数据通路宽度——数据总线一次能并行传送的位数；（3）运算速度——可用①CPU的时钟频率与主频，②每秒平均执行指令数，③典型四则运算的时间来表示。
（4）主存储器容量——可用字节数或单元数（字数）×位数来表示。
（6）配备的外围设备及其性能。
（7）系统软件配置。
7.系统软件一般包括哪些部分？列举你所熟悉的三种系统软件。
系统软件一般包括操作系统，编译程序、解释程序、各种软件平台等。
例如WINDOWS98操作系统，C 语言编译程序等，数据库管理系统。
8.对源程序的处理有哪两种基本方式？对源程序的处理通常有两种处理方式：解释方式和编译方式。
第2章习题二1.将二进制数(101010.01)2 转换为十进制数及BCD码。
解：(101010.01)2 = (42.25)10 = (01000010.00100101)BCD2.将八进制数(37.2)8转换为十进制数及BCD码.解:(37.2)8 = (31.25)10 =(00110001.00100101)BCD3.将十六进制数(AC.E)转换为十进制数及BCD码.解: (AC.E)16 =(172.875)10 = (000101110010.100001110101)BCD4.将十进制数(75.34)10转换为8位二进制数及八进制数、十六进制数。
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。
计算机组成原理练习题
计算机组成原理练习题《计算机组成原理》课后练习题第一章计算机系统概论1、从器件角度看，计算机经历了五代变化。
但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（）计算机。
A并行B冯·诺依曼C智能D串行2、冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（）。
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存贮器按内容选择地址3、在下面描述的汇编语言基本概念中，正确的表述是（）。
A对程序员的训练要求来说，需要硬件知识B汇编语言对机器的依赖性高C用汇编语言编写程序的难度比高级语言小D汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢A符号语言B机器语言C机器语言与汇编语言D汇编语言A任何可以由软件实现的操作也可以用硬件来实现B直接面向高级语言的机器目前已经实现C固件就功能而言类似于软件，而从形态上来说又类似于硬件D在计算机系统的层次结构中，微程序属于硬件级，其他四级都是软件级6、计算机系统的层次结构从下至上可分为五级，即微程序设计级或逻辑电路级、一般机器级、操作系统级、（）级、（）级。
7、取指周期中从内存读出的信息流称为（）流、执行周期中从内存读出的信息流称为（）流。
5、下面说法不正确的是（）。
4、计算机硬件能直接执行的语言有（）。
《计算机组成原理》课后练习题第二章运算器1、某机字长32位，其中1位表示符号位。
若用定点整数表示，则最小负整数为（）。
A-(231-1)B-(230-1)C-(231+1)D-(230+1)2、以下有关运算器的描述，（）是正确的。
A只做加法运算B只做算术运算C算术运算与逻辑运算D只做逻辑运算3、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（）来实现。
A原码运算的二进制减法器B补码运算的二进制减法器C原码运算的十进制加法器D补码运算的二进制加法器4、下列数中最小的数是（）。
A（101001）2B（52）8C（101001）BCDD（233）165、计算机系统中采用补码运算是为了（）。
A与手工运算方式保持一致B提高运算速度C简化计算机的设计D提高运算的精度6、32位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为8位，尾数为23位，则它能表示的最大规格化正数为（）。
计算机组成原理课后答案
计算机组成原理课后答案《计算机组成原理》课后习题参考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。
答：模拟计算机的特点是数值用连续量表示，运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是逐位运算和间断跳跃计算。
模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方法，车载接线的控制方法，而数字计算机用数字0和1表示数据，采用数字计数的计算方法和程序控制的控制方法。
与模拟计算机相比，数字计算机具有精度高、数据存储量大、逻辑判断能力强等优点。
2.数字计算机是如何分类的？分类的依据是什么？答：数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，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。
3．数字计算机有哪些主要应用？答：数字计算机的主要应用是：科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器和人工智能。
4．冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它由哪些主要组成部分？答：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。
它由运算单元、控制器、存储器、接口和I/O设备组成。
5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字，什么是地址字？答：存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号，称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据，称为数据字。
如果某字为一条指令，称为指令字。
6.什么是指令？什么是程序？答：每个基本操作都称为指令，解决问题的一系列指令称为程序。
7.指令和数据存储在内存中。
计算机如何将它们与指令或数据区分开来？答：计算机可以从时间和空间两方面来区分指令和数据，在时间上，取指周期从内存中取出的是指令，而执行周期从内存取出或往内存中写入的是数据，在空间上，从内存中取出指令送控制器，而执行周期从内存从取的数据送运算器、往内存写入的数据也是来自于运算器。
8.什么是记忆？什么是外部存储？什么是CPU？什么是适配器？简要描述其功能。
答：存储器是指计算机中的半导体存储器，包括ROM和ram。
计算机组成原理课后习题及答案_唐朔飞
总线的主设备（主模块） 总线的主设备（主模块）— —指一次总线传输期间，拥有总线 指一次总线传输期间， 指一次总线传输期间 控制权的设备 模块）； 的设备（ 控制权的设备（模块）； 总线的从设备（从模块） 总线的从设备（从模块）— —指一次总线传输期间，配合主设 指一次总线传输期间， 指一次总线传输期间 配合主设 备完成传输的设备（模块）， ），它只 备完成传输的设备（模块），它只 被动接受主设备发来的命令 主设备发来的命令； 能被动接受主设备发来的命令； 总线的传输周期——总线完 总线的传输周期 总线完 一次完整而可靠的传输所需时间 所需时间； 成一次完整而可靠的传输所需时间； 总线的通信控制——指总线 总线的通信控制 指总线 传送过程中双方的时间配合方式 时间配合方式。 传送过程中双方的时间配合方式。
4. 为什么要设置总线判优控制？常见的 为什么要设置总线判优控制 总线判优控制？ 集中式总线控制有几种 各有何特点 几种？ 特点？ 集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种 方式响应时间最快 哪种方式对电路故障最 最快？ 方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最 敏感？ 敏感？ 解：总线判优控制解决多个部件同时申 总线判优控制解决多个部件同时申 请总线时的使用权分配问题； 请总线时的使用权分配问题； 常见的集中式总线控制有三种 三种： 常见的集中式总线控制有三种： 链式查询、计数器查询、独立请求； 链式查询、计数器查询、独立请求； 特点：链式查询方式连线简单， 特点：链式查询方式连线简单，易于扩 对电路故障最敏感；计数器查询方式优 充，对电路故障最敏感；计数器查询方式优 先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控 先级设置较灵活，对故障不敏感， 制过程较复杂；独立请求方式判优速度最快 判优速度最快， 制过程较复杂；独立请求方式判优速度最快， 但硬件器件用量大，连线多，成本较高。 但硬件器件用量大，连线多，成本较高。
计算机组成原理第二版课后习题答案全_唐朔飞
8K×8：（16K×32） / （8K×8） = 2×4 = 8 片
8. 试比较静态 RAM 和动态 RAM。 答：略。（参看课件）
9. 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；
通过地址来源区分，由 PC 提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供 存储单元地址的取出的是操作数。
第4章
3. 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。
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。
11. 一个 8K×8 位的动态 RAM 芯片，其内部结构排列成 256×256 形式，存取周期为 0.1μ s。试 问采用集中刷新、分散刷新和异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少？ 解：采用分散刷新方式刷新间隔为:2ms，其中刷新死时间为：256×0.1μ s=25.6μ s
13. 设有一个 64K×8 位的 RAM 芯片，试问该芯片共有多少个基本单元电路（简称存储基元）？ 欲设计一种具有上述同样多存储基元的芯片，要求对芯片字长的选择应满足地址线和数据线的总 和为最小，试确定这种芯片的地址线和数据线，并说明有几种解答。 解：存储基元总数 = 64K×8 位 = 512K 位 = 219 位；
计算机组成原理习题第一章计算机系统概论
1 第一章习题一、填空题：一、填空题：1.1. 在计算机传统的术语中，将A.______A.______和和B.______B.______合在一起称为合在一起称为CPU CPU，而将，而将CPU 和C.______C.______合在一起称为主机。
合在一起称为主机。
合在一起称为主机。
2.2. 计算机硬件包括A.______A.______、、B.______B.______、、C.______C.______、、D.______D.______、输入输出设备。
、输入输出设备。
、输入输出设备。
3.3. 计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构。
它通常由A.______A.______、、B.______B.______、、C.______C.______、、D.D.语言处理程序及其它系统软件、语言处理程序及其它系统软件、语言处理程序及其它系统软件、E.________E.________E.________。
4.4. 计算机软件一般分为两大类：一类叫A.______,A.______,另一类叫另一类叫B.______B.______。
操作系统属于。
操作系统属于。
操作系统属于C.______ 类。
类。
5.5. 主存储器容量通常以KB 表示，其中K=A.______K=A.______；硬盘容量通常以；硬盘容量通常以GB 表示，其中G=B.______K G=B.______K。
6.6. 存储A.______A.______并按并按B.______B.______顺序执行顺序执行顺序执行,,这是冯•诺依曼型计算机的工作原理。
这是冯•诺依曼型计算机的工作原理。
7.7. 计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用：计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用：A.______A.______A.______传送、传送、B.______B.______传送和传送和C.______C.______传送。
计算机组成原理习题课
计算机组成原理习题课计算机组成原理习题课1．什么是指令周期？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。
2．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(5)主要优点是数据传送速度快3．某机指令格式如图所⽰：15 10 98 7 0图中X为寻址特征位，且X=0时，不变址；X=1时，⽤变址寄存器X1进⾏变址；X=2时，⽤变址寄存器X2进⾏变址；X=3时，相对寻址。
设（PC）=1234H，（X1）=0037H,(X2)=1122H，请确定下列指令的有效地址（均⽤⼗六进制表⽰，H表⽰⼗六进制）(1)4420H (2)2244H (3)1322H(4)3521H (5)6723H答：（1）0020H （2）1166H （3）1256H （4）0058H （5）1257H4．浮点数格式如下：1位阶符，6位阶码，1位数符，8位尾数，请写出浮点数所能表⽰的范围（只考虑正数值）。
最⼩值2-111111×0.00000001最⼤值2111111×0.111111115．现有⼀64K×2位的存储器芯⽚，欲设计具有同样存储容量的芯⽚，应如何安排地址线和数据线引脚的数⽬，使两者之和最⼩。
并说明有⼏种解答。
设地址线x根，数据线y根，则 2x·y=64K×2若 y=1 x=17y=2 x=16y=4 x=15y=8 x=14因此，当数据线为1或2时，引脚之和为18。
计算机组成原理课后习题答案(一到九章)
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？1.31)2)3)1.41.5以保证总①可以减少各个部件之间的连线数量，降低成本；②便于系统构建、扩充系统性能、便于产品更新换代。
1.6按其任务分，总线有哪几种类型？它们的主要作用是什么？答：按总线完成的任务，可把总线分为：CPU内部总线、部件内总线、系统总线、外总线。
1.7计算机的主要特点是什么？答：计算机的主要特点有：①能自动连续地工作；②运算速度快；③运算精度高；④具有很强的存储能力和逻辑判断能力；⑤通用性强。
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的技术指标有：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。
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.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.EDVAC（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____。
A.运算器与控制器B.主机与外设C.硬件与软件D.硬件与操作系统（4）在下列的描述中，最能准确反映计算机主要功能的是___D___。
A.计算机可以代替人的脑力劳动B.计算机可以存储大量的信息（5（6（71.10（1（2（3（4（5（6答：①应用领域（7）银河I（YH-I）巨型计算机是我国研制的①。
计算机组成原理习题)(1)
第二章第三章３．某机为定长指令字结构，指令长度１６位；每个操作数的地址码长６位，指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。
若双操作数指令已有K 种，无操作数指令已有L种，问单操作数指令最多可能有多少种？上述三类指令各自允许的最大指令条数是多少？４．设某机为定长指令字结构，指令长度１２位，每个地址码占３位，试提出一种分配方案，使该指令系统包含：４条三地址指令，5１３．计算下列４条指令的有效地址（指令长度为１６位）。
（１）００００００Q（２）１０００００Q（３）１７０７１０Q（４）０１２３０５Q第四章４．已知X 和Y ，试用它们的变形补码计算出X ＋ Y ，并指出结果是否溢出。
（１） X ＝０．１１０１１，Y ＝０．１１１１１（２） X ＝０．１１０１１，Y ＝－０．１０１０１（３） X ＝－０．１０１１０，Y ＝－０．００００１（４） X ＝－０．１１０１１，Y ＝０．１１１１０５．已知X 和Y ，试用它们的变形补码计算出X － Y ，并指出结果是否溢出。
（１） X ＝０．１１０１１，Y ＝－０．１１１１１（２） X ＝０．１０１１１，Y ＝０．１１０１１（３） X ＝０．１１０１１，Y ＝－０．１００１１（４） X ＝－０．１０１１０，Y ＝－０．００００１第五章4５．动态RAM 为什么要刷新？一般有几种刷新方式？各有什么优缺点？解：DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的，由于电容上的电荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉，因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷，这个过程就叫做刷新。
常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式３种。
集中方式的特点是读写操作时不受刷新工作的影响，系统的存取速度比较高；但有死区，而且存储容量越大，死区就越长。
分散方式的特点是没有死区；但它加长了系统的存取周期，降低了整机的速度，且刷新过于频繁，没有充分利用所允许的最大刷新间隔。
异步方式虽然也有死区，但比集中方式的死区小得多，而且减少了刷新次数，是比较实用的一种刷新方式。
计算机组成原理课后习题及解答-唐朔飞(完整版)
• 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
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
。 • MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。 • X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作
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
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
计算机组成原理课后习题
计算机组成原理课后习题第1章计算机系统概述一、选择题1、CPU的组成中不包含 A 。
A．存储器 B．寄存器 C．控制器 D．运算器 2、电子计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。
他就是 D 。
A．牛顿 B．爱因斯坦 C．爱迪生 D．冯・诺依曼 3、操作系统最先出现在 C 。
A．第1代计算机 B．第2代计算机 C．第3代计算机 D．第4代计算机 4、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 5、50多年来，计算机在提高速度、增加功能、缩小体积、降低成本和开拓应用等方面不断发展。
下面是有关计算机近期发展趋势的看法：①计算机的体积更小，甚至可以像钮扣一样大小。
②计算机的速度更快，每秒可以完成几十亿次基本运算。
③计算机的智能越来越高，它将不仅能听、能说，而且能取代人脑进行思考。
④计算机的价格会越来越便宜。
其中可能性不大的是 B 。
A．①和② B．③ C．①和③ D．④ 二、填空题。
1、第1代计算机的逻辑器件，采用的是电子管；第2代计算机的逻辑器件，采用的是晶体管；第3代计算机的逻辑部件，采用的是中、小规模集成电路；第4代计算机的逻辑部件，采用的是超大规模集成电路。
2、计算机的工作特点是速度快、通用性、准确性和逻辑性。
三、判断题。
1、利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫做单片机。
（×） 2、兼容性是计算机的一个重要性能，通常是指向上兼容，即旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。
系列机通常具有这种兼容性。
（×） 3、在微型计算机广阔的应用领域中，会计电算化属于科学计算方面的应用。
（×） 4、决定计算机计算精度的主要技术指标是计算机的字长。
（√） 5、计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令。
（×）四、简答题一、按照冯若依曼原理，现代计算机应具备哪些功能1.输入/输入功能。
计算机组成原理
计算机组成原理
第一章：
冯诺依曼结构特点
计算机的工作过程
习题: 1.5 1.9
第二章：不考
第三章：
系统总线的定义、分类习题 3.2
总线控制的判优方式
同步通信、异步通信习题3.4 3.6 3.7
波、比特率例题 3.2 3.4
第四章：
CPU与存储器的连接
Cache三种映射方式
SRAM、DRAM
例题4.7 4.8 4.9
习题4.8 4.9 4.11 4.13 4.14 4.15
4.28 4.29
第五章：
三种传输方式的比较(查询、中断、DMA)
习题5.4 5.33 5.35
接口(中断、DMA)
习题 5.18 5.29
第六章：
4种机器数的转换范围
补码加减
乘除的运算规则
浮点数加减乘除的‘运算规则’(不计算)
习题6.4 6.16 6.19 6.20
第七章：
寻址方式EA计算方法(相对寻址·)
例题7.2 7.3 习题7.14 7.15
指令格式
例题7.5 7.6 习题7.21
第八章：
8.4节8.4.4 8.4.6
例题8.2
习题8.3 8.5 8.24 8.25
第九章：例题9.1 9.2
9.2.3节
习题9.3 9.14
第十章：例题10.1 10.2 10.5
习题10.6 10.8 10.9 10.13 10.15 10.17。
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1、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（）
A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B、扩大主存贮器容量
C、扩大CPU中通用寄存器的数量
D、既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量
2、若一台计算机的字长为4个字节，则表明该机器（）
A、能处理的数值最大为4位十进制数
B、能处理的数值最多由4位二进制数组成
C、在CPU中，能够作为一个整体加以处理的二进制代码为32位
D、在CPU中，运算结果最大为2的32次方
3、求110101101的海明校验编码。
4、某机器中，已知道有一个地址空间为0000H～1FFFH的ROM区域，现在再用RAM芯片(8K×4)形成一个16K×8的RAM区域，起始地址为2000H，假设RAM芯片有CS和WE信号控制端。
CPU地址总线为A15～A0，数据总线为D7～D0，控制信号为R/ (读/写)，MREQ(当存储器进行读或写操作时，该信号指示地址总线上的地址是有效的)。
要求：
（1）满足已知条件的存储器，画出地址译码方案。
（2）画出ROM与RAM同CPU连接图。
5、（10分）已知某8位机的主存采用半导体存贮器，地址码为18位，
若使用4K×4位SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式。
问：
（1）若每个模板为32K×8位，共需几个模块板?
（2）每个模块内共有多少片RAM芯片?
（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择模块板？
解：（1）由于主存地址码给定18位，所以最大空间为218=256K，主存的最大容量为256K。
现在每个模块板的存贮容量为32KB，所以主存共需256KB/32KB=8块板。
（2）每个模块板的存贮容量为32KB，现用4K×4位的SRAM 芯
片。
每块板采用位并联与地址串联相结合的方式：即用2片SRAM 芯片拼成4K×8位（共8组），用地址码的低12位（A0 ~ A11）直接接到芯片地址输入端，然后用地址码的高3位（A14 ~ A12）通过3：8 译码器输出分别接到8组芯片的片选端。
共8×2=16个S RAM
（3）根据前面所得，共有8个模板，每个模板上有16片芯片，故主存共需8×16=128片芯片（SRAM）。
CPU选择各模块板的方法是：各模块板均用地址码A0 ~ A14译码，而各模块的选择用地址码最高三位A17，A16，A15通过3：8译码器输出进行选择。
6、（10分）用512K*16位的SRAM存储器芯片组成一个2M*32的半导体存储器，试问：
1）数据寄存器多少位？
2）地址寄存器多少位？
3）共需要多少个这样的器件？
4）画出此存储器的组成框图.
解：
1）数据寄存器32位
2）地址寄存器21位
3）共需要8片
4）参考课本例题“字位同时扩展”图
7、（10分）某机中，已知配有一个地址空间为0000H~3FFFH的ROM 区域，现在再用RAM芯片8K×8形成16K×8的RAM区域，起始地址为8000H,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D7—D0,控制信号为R/ W, MREQ,.
要求:
(1)画出地址译码方案
(2)将RAM和ROM用CPU连接
8、（9分）用定量分析方法证明交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。
4模块交叉存储器，连续读取m 个字所需的时间为
t1=T+(m-1)τ
而顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为t2=mT
可见，交叉存储器的带宽确实大大提高了
9、（10分）某计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache
的存取周期为45纳秒，主存的存取周期为200纳秒。
已知在
一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访
问主存。
问：（1）Cache的命中率是多少？（2）CPU访问
内存的平均时间是多少纳秒？（3）Cache-主存系统的效率是
多少？
解：
①命中率 H = Nc/（Nc+Nm） = （4500-340）/4500=92.4%（4分）
② CPU访问内存的平均时间t=45*0.924+200*（1-0.924）=50.78ns （7分）
③Cache-主存系统的效率e=45/50.78=88.6% （10分）
10、（10分）某磁盘存储器的转速为n转/分，共有4个记录盘面，每道记录信息为m字节，共256道，问：①磁盘存储器的存储容量是多少？②磁盘数据传输率是多少？
解：（1）磁盘存储器的存储容量256*4*m=1024m（字节）（5分）
（2）数据传输率=转速*每道容量=n/60*m=nm/60(字节/秒) （10分）
11、磁盘组有６片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。
存储区域内径２２cm，外径３３cm，道密度为４０道／cm，内层位密度４００位／cm，转速２４００转／分。
问：
(1)共有多少柱面？（2）组总存储容量是多少？（3）数据传输率
是多少?
如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？为什么？
某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12288B,最小磁道直径为230mm,共有275道.问：
(1)磁盘存储器的存储容量是多少？
(2)最大位密度，最小位密度是多少？
(3)磁盘数据传输率是多少？
(4)平均等待时间是多少？
(5)给出一个磁盘地址格式方案。
解：（1）每道记录信息容量 = 12288字节
每个记录面信息容量 = 275×12288字节
共有4个记录面，所以磁盘存储器总容量为
4×275×12288字节 = 13516800字节
（2）最高位密度D1按最小磁道半径R1计算（R1= 115mm）: D1 = 12288字节/2πR1= 17字节/mm
最低位密度D2按最大磁道半径R2计算
R2 = R1 + (275/5) = 115 + 55 = 170mm
D2 = 12288字节/2πR2 = 11.5字节/mm
（3）磁盘数据传输率
r = 3000/60 = 50周/秒
N = 12288字节（每道信息容量）
C = r×N = 50×12288 = 614400字节/秒
（4）平均等待时间 = 1/2r = 1/2×50 = 1/100秒 = 10
毫秒
（5）本地磁盘存储器假设只有一台，所以可不考虑台号
地址。
有4个记录面，每个记录面有275个磁道。
假设每个扇区记录
1024个字节，则需要12288字节/1024字节 = 12个扇区。
由此可得
如下地址格式：
14 6 5 4 3 0
12、假设主存只有a、b、c三个页框，组成a进c出的FIFO队列进程，访问页面的序列是0，1，2，4，2，3，0，2，1，3，2号。
若采用（1）FIFO算法；（2）FIFO+LRU算法，用列表法求两种替换策略的命中率。
解：求解表格如下所示。
FIFO算法只是依序将页面在队列中推进，先进先出，最先进入队列的页面由C页框推出（被替换掉）。
从表中看出命中两次，故命中率为18.2%。
当FIFO算法结合LRU算法时，当命中后不再保持队列不变，而是将这个命中的页面移到a页框.从表中看出命中3次，从而使命中率提高到27.3%。
13、计算机的三级存储体系结构是如何构成的？试分析计算机采用这种结构的原因？
解：目前计算机的存储系统是三级存储体系结构，它是指高速缓冲存储器（cache）、主存储器和辅助存储器。
（4分）
高速缓冲存储器（cache）的速度接近cpu，但是容量小，价格昂贵；辅助存储器位价格低，容量大，断电之后信息长期保存，但是速度较慢；主存的容量和速度介于cache和辅助存储器之间，足以容纳系统
核心程序和更多的用户程序。
（8分）
对存储器的要求是存储速度快、存储容量大和位价格低，三级存储体系结构正好满足了对存储器的要求。
（10分）。