计算机组成6、9章作业题答案
计算机组成原理课后答案(第二版)_唐朔飞_第九章
当芯片改变后，相应参数变为： 机器周期=0.4µ s×4=1.6µs 平均指令周期=1.6µs×2.5=4µ s 平均指令执行速度=1/4µ s =0.25MIPS 若要得到平均每秒80万次的指令 执行速度，则应采用的主频为： 平均指令周期=1/0.8MIPS =1.25 ×10-6=1.25µ s 机器周期=1.25µ s÷2.5=0.5µs 时钟周期= 0.5µ s÷4=0.125µ s 主频=1/0.125µ s=8MHz 应采用主频为8MHz的CPU芯片。
LDA PC+D(IR)EAR EARBusMAR M(MAR)MDR MDRBus ACC
PCo，IRo，+，EARi EARo，MARi
R/-W=R
MDRo，ACCi
（2）“SUB D(XR)”指令周期流程图及控制信号序列：
PC Bus MAR M(MAR) MDR MDR Bus IR PC+1 PC OP=？
解：先通过主频求出时钟周期时 间，再进一步求出机器周期和平均指 令周期。 时钟周期=1/10MHz=0.1×10-6 =100ns 机器周期=100ns×4=400ns=0.4µ s 平均指令周期=1/1MIPS =1×10-6=1µ s 每个指令周期所含机器周期个数 = 1µ s/0.4µs=2.5个
4. 能不能说CPU的主频越快，计 算机的运行速度就越快？为什么？ 解：不能说机器的主频越快，机 器的速度就越快。因为机器的速度不 仅与主频有关，还与数据通路结构、 时序分配方案、ALU运算能力、指令 功能强弱等多种因素有关，要看综合 效果。
5. 设机器A的CPU主频为8MHz， 机器周期含4个时钟周期，且该机的平 均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机 的平均指令周期和机器周期，每个指 令周期中含几个机器周期？如果机器B 的CPU主频为12MHz，且机器周期也 含4个时钟周期，试问B机的平均指令 执行速度为多少MIPS? 解：先通过A机的平均指令执行速 度求出其平均指令周期，再通过主频 求出时钟周期，然后进一步求出机器 周期。B机参数的算法与A机类似。 计算如下：
《计算机组成原理》各章练习参考答案
《计算机组成原理》各章练习题参考答案第一章思考练习题一.填空1.电子数字计算机可以分为专用计算机和通用计算机两类。
2.硬件采用LSI或VLSI的电子计算机属于计算机发展过程中的第四代。
3.存储器中存放数据和程序。
4.一台计算机包括运算、存储、控制、输入及输出五个单元。
5.完成算术运算和逻辑运算的部件是运算器(或ALU)；运算器的核心是加法器；控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果的部件是控制器。
6.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线是内部总线；CPU同存储器、通道等互相连接的总线是系统总线；中、低速I/O设备之间互相连接的总线是I/O总线。
7.在多总路线结构中，CPU总线、系统总线和高速总线相连通过桥实现。
8.计算机软件一般分为系统软件和应用软件。
9.完整的计算机系统由硬件系统和软件系统构成。
10.机器字长是指一台计算机一次所能够处理的二进制位数量。
11.数据分类、统计、分析属于计算机在数据处理方面的应用。
12.计算机是一种信息处理机，它最能准确地反映计算机的主要功能。
13.个人台式商用机属于微型机。
14.对计算机软硬件进行管理，是操作系统的功能。
15.用于科学技术的计算机中，标志系统性能的主要参数是MFLOPS。
16.通用计算机又可以分为超级机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机六类。
17.“存储程序控制”原理是冯.诺依曼提出的。
18.运算器和控制器构成CPU，CPU和主存构成主机。
19.取指令所用的时间叫取指周期，执行指令所用的时间叫执行周期。
20.每个存储单元都有一个编号，该编号称为地址。
21.现代计算机存储系统一般由高速缓存、主存和辅存构成。
22.计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是存储程序和程序控制原理。
二.单选1.存储器用来存放( C )。
A.数据B.程序C.数据和程序D.正在被执行的数据和程序2.下面的描述中，正确的是( B )A.控制器能够理解、解释并执行所有的指令及存储结果。
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。
计算机组成原理习题答案第六章
１．如何区别存储器和寄存器？两者是一回事的说法对吗？解：存储器和寄存器不是一回事。
存储器在CPU 的外边，专门用来存放程序和数据，访问存储器的速度较慢。
寄存器属于CPU 的一部分，访问寄存器的速度很快。
２．存储器的主要功能是什么？为什么要把存储系统分成若干个不同层次？主要有哪些层次？解：存储器的主要功能是用来保存程序和数据。
存储系统是由几个容量、速度和价存储系统和结构各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。
把存储系统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。
由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次，其中高速缓存和主存间称为Cache －主存存储层次（Cache 存储系统）；主存和辅存间称为主存—辅存存储层次（虚拟存储系统）。
３．什么是半导体存储器？它有什么特点？解：采用半导体器件制造的存储器，主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。
半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。
半导体随机存储器存储的信息会因为断电而丢失。
４．SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么？它和DRAM 记忆单元电路相比有何异同点？解：SRAM 记忆单元由６个MOS 管组成，利用双稳态触发器来存储信息，可以对其进行读或写，只要电源不断电，信息将可保留。
DRAM 记忆单元可以由４个和单个MOS管组成，利用栅极电容存储信息，需要定时刷新。
５．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。
计算机组成原理习题答案9
第9章习题(有关虚拟存储器的题目)参考答案3. 下述有关存储器的描述中，正确的是( B、D )A. 多级存储体系由Cache、主存和虚拟存储器构成B. 存储保护的目的是：在多用户环境中，既要防止一个用户程序出错而破坏系统软件或其它用户程序，又要防止用户访问不是分配给他的主存区，以达到数据安全与保密的要求。
C. 在虚拟存储器中，外存和主存以相同的方式工作，因此允许程序员用比主存空间大得多的外存空间编程。
D. Cache和虚拟存储器这两种存储器管理策略都利用了程序的局部性原理。
5．虚拟段页式存储管理方案的特性为( D )A.空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、不能动态连接。
B.空间浪费小、存储共享容易、存储保护不易、不能动态连接。
C.空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、能动态连接。
D.空间浪费小、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接。
6. 某虚拟存储器采用页式存储管理，使用LRU页面替换算法，若每次访问在一个时间单位内完成，页面访问序列如下：1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3、7。
已知主存只允许放4个页面，初始状态时4个页面是全空的，则页面失效次数是___6____。
解答过程：LRU算法的思想：每页设置一个计数器，每次命中一页，该页对应的计数器清零，其他各页的计数器加1；需要替换时，将计数值最大的页换出，所以，对应的访问过程及相应的计数器的内容、替换结果如下：访问序列1 8 1 7 82 7 2 1 83 8 2 1 3 1 7 1 3 7调入的页号a 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1b 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7c 7 7 7 7 7 7 7 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3d 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2各计数器的值a 0 1 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 0 1 0 1 0 1 2b 0 1 2 0 1 2 3 4 0 1 0 1 2 3 4 0 1 2 0c 0 1 2 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1d 0 1 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 7注：红色标注的页是未命中的访问——共6次7. 主存容量为4MB，虚存容量为1GB，则虚拟地址和物理地址各为多少位?如页面大小为4KB，则页表长度是多少?解：主存容量为4MB，物理地址22位虚存容量为1GB，虚拟地址30位页表长度，即页面数=1GB/ 4KB=218=256K8. 设某系统采用页式虚拟存储管理，页表存放在内存中。
计算机系统结构作业答案
计算机系统结构计算机系统结构作业1第1章计算机系统结构的基本概念一、解释下列术语：计算机系统结构；计算机组成；计算机实现；透明性；系列机；软件兼容；兼容机；模拟；仿真；虚拟机；宿主机；Amdahl定律；CPI；MIPS；MFLOPS。
【答案】计算机系统结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
系统结构定义为由程序设计者所看到的一个计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性，这里的程序设计者所看到的计算机属性是指为机器语言或编译程序设计者所看到的计算机属性，是硬件子系统的概念性结构及其功能特性，它是计算机系统的软、硬件的界面。
计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现，包括机器内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
计算机实现是指计算机组成的物理实现。
透明性：在计算机技术中，一种本来是存在的事物或属性，但从某种角度看似乎不存在，成为透明性现象。
所谓系列机是指在一个厂家内生产的具有相同的系统结构，但具有不同组成和实现的一系列不同型号的机器。
不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机称为兼容机。
软件兼容：在新的计算机系统出台后，原先已开发的软件仍能继续在升档换代的新型号机器上使用，这就是软件兼容。
系列机方法能够在具有相同系统结构的各种机器之间实现软件移植，为了实现软件在不同系统结构的机器之间的相互移植，可以采用模拟和仿真。
模拟方法是指用软件方法在一台现有的计算机上实现另一台计算机的指令系统。
仿真是指用微程序直接解释另一种机器指令系统的方法。
虚拟机是被模拟的机器；宿主机是进行模拟的机器。
Amdahl 定律：系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后整个系统性能的提高与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。
Fe=（改进前可改进部分占用的时间）/（改进前整个任务的执行时间） Se=（改进前可改进部分的执行时间）/（改进后改进部分的执行时间） 则，改进后整个系统加速比为ee e n S F F s /)1(1+-=。
计算机组成原理_第6章作业
计算机组成原理作业（第六章）6.3 设x为整数，[x]补=1，x1x2x3x4x5，若要求x<-16，试问 x1-x5 应取何值？6.4 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码：-13/64，29/128，100，-87。
6.5 已知[x]补，求[x]原和x。
[x1]补=1.1100； [x2]补=1.1001； [x3]补=0.1110； [x4]补=1.0000；[x5]补=1,0101； [x6]补=1,1100； [x7]补=0,0111； [x8]补=1,0000；[x1]补 = 1.1100 ， [x1]原 = 1.0100 ， x1 = -0.0100；[x2]补 = 1.1001 ， [x2]原 = 1.0111 ， x2 = -0.0111；[x3]补 = 0.1110 ， [x3]原 = 0.1110 ， x3 = 0.1110；[x4]补 = 1.0000 ， [x4]原 = 不存在， x4 = -1.0000；[x5]补 = 1,0101 ， [x5]原 = 1,1011 ， x5 = -1011；[x6]补 = 1,1100 ， [x6]原 = 1,0100 ， x6 = -100；[x7]补 = 0,0111 ， [x7]原 = 0,1001 ， x7 = 1001；[x8]补 = 1,0000 ， [x8]原 = 不存在， x8 = -10000；6.9 当十六进制数9BH和FFH分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用1位符号位）？9BH = 10011011原码：-27 补码：-101 反码：-100 移码：27 无符号数：155FFH = 11111111原码：-127 补码：-1 反码：-0 移码：127 无符号数：2556.10 在整数定点机中，设机器数采用1位符号位，写出±0的原码、补码、反码和移码，得出什么结论？可见，0的机器数表示中，原码和反码分为±0两种表示，而补码和移码都有唯一表示。
计算机组成原理第6章作业答案
11
4
10
数符 阶符 阶码
尾数
此时只要将上述答案中的数符位移到最前面即可。
13. 浮点数格式同上题，当阶码基值分别取2和16时， （1）说明2和16在浮点数中如何表示。 （2）基值不同对浮点数什么有影响？ （3）当阶码和尾数均用补码表示，且尾数采用规格化形式，给出 两种情况下所能表示的最大正数和非零最小正数真值。 解：（1）阶码基值不论取何值，在浮点数中均为隐含表示，即： 2和16不出现在浮点格式中，仅为人为的约定。
码的符号位为1，则[x]补<[y]补。同样，当x<0、 y >0时，有x < y，但[x]补 >[y]补。
注意：
1）绝对值小的负数其值反而大，且负数的绝对值越小，其补码值越大。 因此， 当x<0、y<0时，若[x]补>[y]补，必有x>y。
2）补码的符号位和数值位为一体，不可分开分析。 3）完整的答案应分四种情况分析，但也可通过充分分析一种不成立的情 况获得正确答案。
-1.0000
-1
-1011
-11
-0100
-4
+0111
+7
-10000
-16
6. 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），分整数和小数两种
情况讨论真值x为何值时，[x]补=[x]原成立。 解：
当x为小数时，若x 0，则
[x]补=[x]原成立； 若x < 0，则当x= -1/2时，
[x]补=[x]原成立。 当x为整数时，若x 0，则
真值 （十进制）
原码
-1000
-8
整
-111
-7
-110
-6
数
-101
国开作业计算机组成原理-第六章 测试65参考（含答案）
题目：根据存储器介质运行原理的重大差异，可以把存储器分为（）选项A：磁存储器、光存储器三种
选项B：半导体存储器、光存储器
选项C：半导体存储器、磁存储器、光存储器
选项D：半导体存储器、磁存储器
答案：半导体存储器、磁存储器、光存储器
题目：在计算机系统中，由（）组成多级存储器系统
选项A：半导体存储器、磁存储器、辅助存储器
选项B：半导体存储器、磁存储器、高速缓冲存储器
选项C：主存储器、辅助存储器、光存储器
选项D：高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器
答案：高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器
题目：在ROM存储器中必须有（）电路，需要刷新的是（）
选项A：刷新，静态存储器
选项B：再生，ROM
选项C：数据写入，RAM
选项D：地址译码，动态存储器
答案：地址译码，动态存储器
题目：某一RAM芯片，其容量为1024×8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出脚的最小数目应为（）
选项A：17
选项B：19
选项C：20
选项D：23
答案：20
题目：若主存每个存储单元为16位，则（）
选项A：其地址线与16有关
选项B：其地址线也为16位
选项C：其地址线为8位
选项D：其地址线与16无关
答案：其地址线与16无关
题目：主存储器容量的扩展有（）。
选项A：字扩展、字位同时扩展
选项B：位扩展、字位同时扩展
选项C：位扩展、字扩展、字位同时扩展
选项D：位扩展、字扩展
答案：位扩展、字扩展、字位同时扩展。
计算机组成原理第六章作业_计算机的运算方法1
计组第一次作业 计算机的运算方法1 题目：6.9 当十六进制9BH 和FFH 分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用1位符号）？ 答：十六进制9BH 转化成二进制为：10011011，若表示为原码时所对应的十进制数为：-27； 若表示为补码时所对应的十进制数为：-101； 若表示为反码时所对应的十进制数为：-100； 若表示为移码时所对应的十进制数为：101； 若表示为无符号数时所对应的十进制数为：155。
十六进制FFH 转化成二进制为：11111111， 若表示为原码时所对应的十进制数为：-127； 若表示为补码时所对应的十进制数为：-1； 若表示为反码时所对应的十进制数为：-0； 若表示为移码时所对应的十进制数为：1； 若表示为无符号数时所对应的十进制数为：255。
6.10在整数定点机中，设机器数采用1位符号位，写出±0的原码、补码和反码和移码，得出什么结论？答：+0： 原][x = 0，0000000；补][x = 0，0000000；反][x = 0，0000000；移][x = 1，0000000；-0： 原][x = 1，0000000；补][x = 0，0000000；反][x = 1，1111111；移][x = 1，0000000；结论：1.对于正数，原码 = 补码 = 反码 = 移码； 2.[+ 0]原 ≠ [- 0]原，[+ 0]反 ≠ [- 0]反， [+ 0]补 = [- 0]补， [+ 0]移 = [- 0]移；3.对于负数，符号位为 1，其数值部分：原码除符号位外每位取反末位加1→补码，原码除符号位外每位取反→反码，补码与移码只差一个符号位。
6.12 设浮点数格式为：阶码5位（含1位阶符），尾数11位（含1位数符）。
写出12851、 —102427、7.375、—86.5所对应的机器数。
要求如下： （1）阶码和尾码均为原码。
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。
计算机组成习题5,6,8,9章答案
6．13某机器内共有16个32位的通用寄存器，设计一种有60种操作，8种寻址方式的指令系统。假设指令字长等于机器字长，机器字长为32位，请回答：
(1)若主存可直接寻址或间接寻址，采用“寄存器－存储器”型指令，能寻址最大存储空间是多少？画出指令格式并说明各字段的含意。
(2)若采用通用寄存器作基址寄存器，则“寄存器－存储器”型指令的指令格式是怎样? 能寻址最大存储空间是多少？
答：C
（4）用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为（ ）
A．直接寻址 B. 间接寻址 C. 寄存器直接寻址 D. 寄存器间接寻址
（5）指令中采用不同的寻址方式，其主要目的是（ ）。
A. 可以实现操作码的扩展 B. 实现存储程序和程序控制
C. 缩短指令长度、扩大寻址空间、提高编程的灵活性。
D. 降低指令译码的难度。
答：（１）256KW
（２）64, 15.625微秒
（３）高位字块标记(８位)组地址(８位)块内地址(２位)
（４）略
5.4设有一个4体交叉存储器，在使用时经常遇到连续访问同一个存储体的情况，会产生怎样的结果？
答：存储器带宽降低。
5.5某计算机的存储系统由Cache、主存和用于虚拟存储的磁盘组成。CPU总是从Cache中获取数据。若所访问的字在Cache中，则存取它只需要20ns，将所访问的字从主存装入Cache需要60ns，而将它从磁盘装入主存则需要1200s。假定Cache的命中率为90%，主存的命中率为60%，计算该系统访问一个字的平均存取时间。
答：约4.965倍
5.9简述虚拟存储器的含义和作用。
略。
习题六
6．1指令包括哪几部分？各表示什么含意？
略
6．2在一地址指令、二地址指令中，如何指定二个操作数地址？如何存放操作结果？
计算机组成原理作业1-10章答案(唐朔飞)
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：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）。
6. 画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机系统的主要技术指标。
答：计算机硬件组成框图如下：控制器运算器CPU主机存储器输入设备接口输出设备接口外设各部件的作用如下：控制器：整机的指挥中心，它使计算机的各个部件自动协调工作。
运算器：对数据信息进行处理的部件，用来进行算术运算和逻辑运算。
存储器：存放程序和数据，是计算机实现“存储程序控制”的基础。
输入设备：将人们熟悉的信息形式转换成计算机可以接受并识别的信息形式的设备。
输出设备：将计算机处理的结果（二进制信息）转换成人类或其它设备可以接收和识别的信息形式的设备。
计算机系统的主要技术指标有：机器字长：指CPU一次能处理的数据的位数。
通常与CPU的寄存器的位数有关，字长越长，数的表示范围越大，精度也越高。
机器字长也会影响计算机的运算速度。
数据通路宽度：数据总线一次能并行传送的数据位数。
存储容量：指能存储信息的最大容量，通常以字节来衡量。
一般包含主存容量和辅存容量。
运算速度：通常用MIPS（每秒百万条指令）、MFLOPS（每秒百万次浮点运算）或CPI（执行一条指令所需的时钟周期数）来衡量。
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
计算机组成原理答案 张功萱 顾一禾等编著
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。
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∴表示5位十进制数所需的最小二进制位的长度为17位。
(完整版)计算机组成原理课后习题答案(第五版_白中英)
计算机组成原理 第五版 习题答案第一章...............................................................................................................................................1第二章...............................................................................................................................................3第三章.............................................................................................................................................14第四章.............................................................................................................................................19第五章.............................................................................................................................................21第六章.............................................................................................................................................27第七章.............................................................................................................................................31第八章.............................................................................................................................................34第九章 (36)第一章1．模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。
计算机组成原理第六章部分课后题答案(唐朔飞版)
6.4 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。
-13/64，29/128，100，-87解：十进制数二进制数原码反码补码-13/64 -0.00 1101 1.001 1010 1.110 0101 1.110 011029/128 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101 0.001 1101100 110 0100 0,110 0100 0,110 0100 0,110 0100-87 -101 0111 1,101 0111 1,010 1000 1,010 10016.5 已知[x]补，求[x]原和x.[x]补 = 1.1100; [x]补 = 1.1001; [x]补 = 0.1110; [x]补= 1.0000;[x]补 = 1,0101; [x]补 = 1,1100; [x]补 = 0,0111; [x]补= 1,0000；解：[x]补 [x]原 x1.1100 1.0100 -0.01001.1001 1.0111 -0.01110.1110 0.1110 0.11101.0000 1.0000 01,0101 1,1011 -10111,1100 1,0100 -01000,0111 0,0111 1111,0000 1,0000 06.9 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用一位符号位）解：原码补码反码移码无符号数9B 二进制 -11011 -1100101 -1100100 +11011 1001 十进制 -27 -101 -100 +27 155 FF 二进制 -1111111 -0000001 -0000000 +1111111 1111 1111十进制 -127 -1 -0 +127 2556.11 已知机器数字长为4位（其中1位为符号位），写出整数定点机和小数定点机中原码、补码和反码的全部形式，并注明其对应的十进制数真值。
国开电大计算机组成原理形考任务6答案
国开电大《计算机组成原理》形考任务6答案形考任务61. 在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，这种转换是由接口电路中的______实现的。
A. 锁存器B. 移位寄存器C. 数据寄存器D. 状态寄存器参考答案是：B2. 在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠______来区分的。
A. 不同的地址和指令代码B. 不同的数据和指令代码C. 数据寄存器D. 状态寄存器参考答案是：A3. 随着CPU速度的不断提升，程序查询方式很少被采用的原因是______。
A. 硬件结构复杂B. 硬件结构简单C. CPU与外设串行工作D. CPU 与外设并行工作参考答案是：D4. 中断允许触发器用来______。
A. 表示外设是否提出了中断请求B. CPU是否响应了中断请求C. CPU是否正在进行中断处理D. 开放或关闭可屏蔽硬中断参考答案是：D5. 在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在____之间建立直接的数据通路。
A. CPU与外设B. 主存与外设C. CPU与主存D. 外设与外设参考答案是：B6. 周期挪用方式常用于______的输入输出中。
A. 直接存储器访问方式B. 程序查询方式C. 程序中断方式D. I/O 通道方式参考答案是：A7. 主机和外设可以并行工作的方式是_______。
A. 程序查询方式B. 程序中断方式C. 直接存储器访问方式D. I/O 通道方式参考答案是：BCD8. 计算机的总线接口中，串行总线的特点是_______。
A. 成本低B. 线数少C. 速度快D. 传输距离长参考答案是：ABD9. 按数据传送方式的不同，计算机的外部接口可分为串行接口和并行接口两大类。
（）A. 对B. 错参考答案是：A10. 在三总线计算机系统中，外设和主存单元统一编制，可以不使用I/O指令。
（）A. 对B. 错参考答案是：B11. 中断服务程序的最后一条指令是中断返回指令。
（）A. 对B. 错参考答案是：A12. 同步通信方式下，所有设备都从同一个时钟信号中获得定时信息。
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6．2. 已知X=0.a1a2a3a4a5a6（ai为0或1），讨论下列几种情况时ai各取何值。
（1）X > 1/2；（2）X ≥ 1/8；
（3）1/4 ≥ X > 1/16
解：（1）若要X > 1/2，只要a1=1，a2~a6不全为0即可
（a2 or a3 or a4 or a5 or a6 = 1）；
（2）若要X ≥ 1/8，只要a1~a3不全为0即可
（a1 or a2 or a3 =1），a4~a6可任取0或1；
（3）若要1/4 ≥ X > 1/16，只要a1=0，a2可任取0或1；
当a2=0时，若a3=0，则必须a4=1，且a5、a6不全为0（a5 or a6=1；
若a3=1，则a4~a6可任取0或1；
当a2=1时，a3~a6可任取0或1。
6.16．设机器数字长为16位，写出下列各种情况下它能表示的数的范围。
设机器数采用一位符号位，答案均用十进制表示。
（1）无符号数；
（2）原码表示的定点小数。
（3）补码表示的定点小数。
（4）补码表示的定点整数。
（5）原码表示的定点整数。
（6）浮点数的格式为：阶码6位（含1位阶符），尾数10位（含1位数符）。
分别写出其正数和负数的表示范围。
（7）浮点数格式同（6），机器数采用补码规格化形式，分别写出其对应的正数和负数的真值范围。
解：（1）无符号整数：0 —— 216 - 1，即：0—— 65535；
无符号小数：0 —— 1 - 2-16，即：0 —— 0.99998；
（2）原码定点小数：-1 + 2-15——1 - 2-15，即：-0.99997 —— 0.99997
（3）补码定点小数：- 1——1 - 2-15，即：-1——0.99997
（4）补码定点整数：-215——215 - 1 ，即：-32768——32767
（5）原码定点整数：-215 + 1——215 - 1，即：-32767——32767
（6）据题意画出该浮点数格式，当阶码和尾数均采用原码，非规格化数表示时：
最大负数= 1，11 111；1.000 000 001 ，即 -2-9⨯2-31
最小负数= 0，11 111；1.111 111 111，即 -（1-2-9）⨯231
则负数表示范围为：-（1-2-9）⨯231 —— -2-9⨯2-31
最大正数= 0，11 111；0.111 111 111，即（1-2-9）⨯231
最小正数= 1，11 111；0.000 000 001，即 2-9⨯2-31
则正数表示范围为：2-9⨯2-31 ——（1-2-9）⨯231
（7）当机器数采用补码规格化形式时，若不考虑隐藏位，则
最大负数=1，00 000；1.011 111 111，即 -2-1⨯2-32
最小负数=0，11 111；1.000 000 000，即 -1⨯231
则负数表示范围为：-1⨯231 —— -2-1⨯2-32
最大正数=0，11 111；0.111 111 111，即（1-2-9）⨯231
最小正数=1，00 000；0.100 000 000，即 2-1⨯2-32
则正数表示范围为：2-1⨯2-32 ——（1-2-9）⨯231
29. 设浮点数阶码取3位，尾数取6位（均不包括符号位），要求阶码用移码运算，尾数用补码
运算，计算x·y，且结果保留1倍字长。
（1）x=2-100× 0.101101，
y=2-011×（-0.110101）；
（2）x=2-011×（-0.100111），
y=2101×（-0.101011）。
解：先将x、y转换成机器数形式：
（1）[x]阶移尾补=0，100；0.101 101
[y]阶移尾补=0，101；1.001 011
1）阶码相加：
[Ex]移+[Ey]补=00，100+11，101
=00，001（无溢出）
2）尾数相乘：（算法一：补码两位乘比较法）
部分积乘数 yn+1
0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 1 1 . 0 0 1 0 1 1 0
+ 1 1 1 . 0 1 0 0 1 1 +[-x]补
1 1 1 . 0 1 0 0 1 1
→2 1 1 1 . 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 .0 0 1 0 1
+ 1 1 1 . 0 1 0 0 1 1 +[-x]补
1 1 1 . 0 0 0 1 1 1
→2 1 1 1 . 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 . 0 0 1
+ 0 0 0 . 1 0 1 1 0 1 +[x]补
0 0 0 . 0 1 1 1 1 0
→2 0 0 0 . 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 . 0 + 1 1 1 . 0 1 0 0 1 1 +[-x]补
1 1 1 . 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0(清0)
2）尾数相乘：（算法二：补码一位乘比较法）
部分积乘数 yn+1
0 0 . 0 0 0 0 0 0 1 . 0 0 1 0 1 1 0
+ 1 1 . 0 1 0 0 1 1 +[-x]补
1 1 . 0 1 0 0 1 1
→1 1 1 . 1 0 1 0 0 1 1 1 .0 0 1 0 1 1 — +0
→1 1 1 . 1 1 0 1 0 0 1 1 1 .0 0 1 0 1
+ 0 0 . 1 0 1 1 0 1 +[x]补
0 0 . 1 0 0 0 0 1
→1 0 0 . 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 . 0 0 1 0
+ 1 1 . 0 1 0 0 1 1 +[-x]补
1 1 . 1 0 0 0 1 1
→1 1 1 . 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 . 0 0 1
+ 0 0 . 1 0 1 1 0 1 +[x]补
0 0 . 0 1 1 1 1 0
→1 0 0 . 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1. 0 0 — +0
→1 0 0 . 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1. 0
+ 1 1 . 0 1 0 0 1 1 +[-x]补
1 1 . 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0. — (清0)
[Mx × My]补=1.011 010（101 111 00）
3）结果规格化：已是规格化数。
4）舍入：设采用0舍1入法，应入：
[x×y]阶移尾补=0，001；1.011 011
5）溢出：无
x×y=2-111×（-0.100 101）
（2）x=2-011×（-0.100 111）
y=2101×（-0.101 011）
[x]阶移尾补=0，101；1.011 001
[y]阶移尾补=1，101；1.010 101
1）阶码相加：
[Ex]移+[Ey]补=00，101+00，101
=01，010（无溢出）
[Mx × My]补=0.011 010（001 101 00）
9.14. 设单总线计算机结构如图9.5所示，其中M为主存，XR为变址寄存器，EAR为有效地址寄存器，LATCH为锁存器。
假设指令地址已存于PC中，画出“LDA *D”和“SUB X,D”指令周期信息流程图，并列出相应的控制信号序列。
说明：
（1）“LDA *D”指令字中*表示相对寻址，D为相对位移量。
（2）“SUB X,D”指令字中X为变址寄存器XR，D为形式地址。
（3）寄存器的输入和输出均受控制信号控制，例如，PCi表示PC的输入控制信号，MDRo表示MDR的输出控制信号。
（4）凡是需要经过总线实现寄存器之间的传送，需要在流程图中注明，如PC→Bus→MAR，相应控制信号为PCo和MARi。
解：（1）“LDA *D”指令周期信息流程图及微操作控制信号如下：
PCo,MARi MARo,1
→R,MDRi MDRo,IRi +1
MDRo,ACCi
MARo,1→R,MDRi EARo,MARi PCo,Ad(IR)o,EARi
（2）“SUB X,D ” 指令周期信息流程图及微操作控制信号如下：
LATCH →BUS →ACC
PCo,MARi MARo,1→R,MDRi MDRo,IRi +1
MDRo,ACCi
MARo,1→R,MDRi EARo,MARi PCo,Ad(IR)o,EARi ACC-X →LATCH ACCo,Xo,Ki=-,LATCHi LATCHo,ACCi。