计算机组成原理习题课
计算机组成原理习题课2
10. 32位字长的浮点数，其中阶码8位(含1位阶符)，尾数24位(含 1位数符)，则其对应的最大正数为 ① ，最小负数为 ② ，最小 的绝对值为 ③ ；若机器数采用补码表示，且尾数为规格化形式， 则对应的最大正数为 ④ ，最小正数为 ⑤ ，最小负数为 ⑥ 。
A．2127(1-2-23) D．-2+127 B．-2127(1-2-23) E. 2-128×2-23 C． 2-129 F. 2-127×2-23
41．小数(0. 65625)十 等于_______。 A．(0. 11101)二 B．(0. 10101)二 C．(0. 00101)二 D．(0. 10111)二 答案：B 42. (84)十 等于______。 A．(10100100)二 B．(224)八 C．(054)十六 D．(1210)四 答案：C 44 二进制数11001011 等于十进制的_____。 A．395 B．203 C．204 D．394 答案：B 47． (20．8125)十 = ( ________ ) 二 。 A. 1010.1101 B. 10100.1011 C. 10100.1101 D.1010.1011 答案：C 48．补码10110110代表的是十进制负数____。 A． -74 B． -54 C． -68 D． -48 答案：A
9. 用n+1位字长表示定点数(其中1位为符号位)，它所能表示的 整数范围是 ① ，它所能表示的小数范围是 ② 。
A．0≤ |N| ≤ 2n-l
C. 0≤ |N| ≤ 1- 2-(n+l) ②D 答案： ① A
B． 0≤ |N| ≤ 2n+1 -l
D. 0≤ |N| ≤ 1-2-n （此处为真值表示）
C． -263 ~ 263(1-2-9)
计算机组成原理课后习题和答案_唐朔飞[完整版]
![计算机组成原理课后习题和答案_唐朔飞[完整版]](https://img.taocdn.com/s3/m/a86e4eb2ec3a87c24028c49f.png)
5. 解释概念：总线宽度、总线带宽、总线复
用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备 （或从模块）、总线的传输周期、总线的通信控制。
解： 总线宽度——指数据总线的位（根）数，用 bit（位）作单位。 总线带宽——指总线在单位时间内可以传输的 数据总量，相当于总线的数据传输率，等于总线工 作频率与总线宽度（字节数）的乘积。 总线复用——指两种不同性质且不同时出现的 信号分时使用同一组总线，称为总线的“多路分时 复用”。
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
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）。
• 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
• 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。 • CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和
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。
计算机组成原理习题课件
1.说明SRAM的组成结构:与DRAM相比在电路组成上有什么不同? P902.DRAM存储器为什么要刷新?DRAM存储器采用何种方式刷新? P903.清华版教材P126习题中第四题P924.设有一个1MB容量的存储器,字长为32位,问:(1)按字节编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大?(2)按半字编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大?(3)按字编址,位置寄存器,数据寄存器各为几位/编址范围为多大? P935.设主存容量1MB,高缓容量16KB,块的大小为512字节.(1)写出主存位置格式.(2)Cache位置格式(3)页表的容量为多大(4)画出直接方式位置映象及变换示意图P1246.有一个Cache的容量2K字,每块为16字,问:(1)该Cache 可容纳多少块?(2)如果主存的容量是256K字,则有多少块?(3)主存的位置有多少位?Cache 的位置有多少位?(4)在直接映射方式下,主存中的第I块映射到Cache中的哪一块?(5) 在进行位置映射时,存储器位置分成哪几段,各段分别有多少位? P1267. 指令和数据均放在内存中,CPU如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据? P1588.已知指令字长为16位,每个位置码为4位,采用扩展操作码的方式,设计15条三位置指令, 15条二位置指令,15条一位置指令,16条零位置指令.画出扩展图和指令译码逻辑. P173 9. 假设计算机指令字长为32 位,具有二位置,一位置,零位置3种指令格式,每个操作数位置规定用8位表示,若操作码字段固定为8位,现已设计出K条二位置指令,L条零位置指令.那么最多设计出多少条单位置指令. P17510. 有一个主频为25MHZ的微处理器,平均每条指令的执行时间为2个机器周期,每个机器周期由2个时钟脉冲组成(1) 假定存储器为”0”等待,请计算机器速度.(2) 假如存储器速度较慢,每2个机器周期中有一个访问存储器周期,需插入2个时钟周期的等待时间,请计算机器速度. P26011. CPU主频为8MHZ,设每个CPU周期平均包括4个节拍周期(主频周期),且该机平均指令执行速度为1MIPS.(1)求该机的平均指令周期.(2)求每个指令周期包含的平均CPU周期.(3)若该用主频周期为0.01μS的CPU芯片,计算平均指令执行速度可提升到多少MIPS.P26212. 若某机主频200MHZ,每个指令周期平均为2.5CPU周期,每个CPU周期平均包括2个主频周期,问:(1)该机平均指令执行速度为多少MIPS?(2)若主频不变,但每条指令平均包括5个CPU周期,每个CPU周期又包含4个主频周期,平均指令执行速度为多少MIPS? P26313. 在一个16位的总线系统中,若时钟频率位100MHZ,总线数据周期为5个时钟周期传输一个字,试计算总线的数据传输率? P283 14.(1) 某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据,假设一个总线周期等于一个时钟周期,总线时钟频率为33MHZ,问总线带宽时多少?(2)如果一个总线周期中并行传送64位数据,总线时钟频率升为66MHZ,问总线带宽时多少?(3) 分析哪些因素影响带宽? P28315.把外围设备接入计算机系统时,必须解决哪些基本问题?通过什么手段解决这些问题?P31716. 试述程序查询方式下计算机进行输入输出操作的过程. P31717. 与中断方式比较,DMA方式的优点是什么? P31718. 列举三种中断向量产生的方法. P31719.(1) 进入中断周期的条件时什么? P318(2)进入中断周期INTC之前是什么CPU周期?(3)中断周期结束后又是什么CPU周期?(4)中断周期完成的主要操作是什么?(5)进入DMA 周期NMAC之前可以是什么CPU周期?(6)DMA结束之后又是什么CPU周期?(7)在DMAC中CPU处在什么状态?20. 中断处理过程包括哪些操作步骤? P31821. 一次程序中断大致可分为哪些过程? P31822. 简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点. P31823. 说明程序I/O与中断I/O方式的差别. P31924. 中断控制方式和DMA方式有何异同? P31925. 某显示器的分辨率为800ⅹ600, 灰度级为256色,试计算为达到这一显示效果需要多少字节? P34826. 清华习题P293的第8.6题P14127. 习题P360 第10.11题, P32028. P360 第10.7题, P32029.若需要显示一幅1024ⅹ768象素且有256种颜色的图象,试问：(1)显示系统的帧存容量为多少?(2)若要在屏幕上得到逼真的动态图象,假设每秒传送50帧(逐行扫描),其传送速率应为多少?(3)若要显示汉字,机器内设置ROM杭州库,存放一级汉字和二级汉字. 汉字采用16ⅹ16点阵,其汉字库的容量是多少? P34930. 一台计算机的主存容量为1MB,字长为32位,直接映像的Cache容量位512字.试设计主存位置格式. P124(1)Cache块长为1字.(2)Cache块长为8字.友情提示：部分文档来自网络整理，供您参考！文档可复制、编制，期待您的好评与关注！。
哈工大威海计算机学院 计算机组成原理课件习题课
计算 7.要求用最少的位数设计一个浮点数格式，必须满 足下列要求： ①十进制数范围：-1038~-10-38，+10-38~10+38； ②精度：7位十进制数据。
③ 8.已知接收到的海明码为0110101（配偶原则），试 问欲传送的信息。
9.按配奇原则配置1100101的汉明码。 10.将4位有效信息1001编成CRC码，已知 g(x)=x3+x+1,即1011。 11.什么是机器零？浮点数采用什么机器数形式时， 可用全0表示机器零。
1. 3. 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并 用MREQ作为访存控制信号（低电平有效）， 用WR作为读/写控制信号（高电平读，低电 平写）。现有芯片及各种门电路。画出CPU 与存储器的连接图，要求：
① 存储芯片地址空间分配为0~2047为系统程序区； 2048~8191为用户程序区。 ② 指出选用的存储器芯片类型及数量。 ③ 画出片选逻辑。 ④ 其译码方式（采用的是全译码还是部分译码）。
2. 其中M为寻址模式：0直接寻址，1基址寻址，2为相对寻 址，3为立即寻址；I为间址特征，X为变址特征（x=1变 址）。 3. 设PC为程序计数器，Rx为变址寄存器，Rb为基址寄存器， 试问： ① 该指令能定义多少种操作 ② 立即寻址操作数范围 ③ 在非间址情况下，除立即寻址外，写出每种寻址方式计算 有效地址的表达式。 ④ 设基址寄存器14位，在非变址直接基址寻址时，指令的寻 址范围。 ⑤ 间接寻址时，寻址范围是多少？若允许多重间址，寻址范 围多少？
1.
4.设CPU有20根地址线和16根数据线，并用IO/M作为 访存控制信号，RD为读命令，WR为写命令。CPU可通 过BHE和A0来控制按字节或字两种形式访存，如下表 所示。
计算机组成原理网站习题课
3.9
• 设机器字长16位。定点表示时，数值15位， 符号位1位；浮点表示时，阶码6位，其中阶 符1位；尾数10位，其中，数符1位；阶码底 为2。试求：
– (1) 定点原码整数表示时，最大正数，最小负数各 是多少? – (2) 定点原码小数表示时，最大正数，最小负数各 是多少? – (3) 浮点原码表示时，最大浮点数和最小浮点数各 是多少? 绝对值最小的呢(非0)?
3.30
• 设有16个信息位， 如果采用海明校验， 至少需要设置多少个校验位?应放在哪些 位置上?
3.31
• 设有8位有效信息，试为之编制海明校 验线路。说明编码方法，并分析所选方 案具有怎样的检错与纠错能力。若8位 信息为01101101，海明码是何值?
4.5
• 有一个512K×16的存储器，由64K×1的 2164RAM芯片构成(芯片内是4个128×128 结构)。 (1) 总共需要多少个RAM芯片? (2) 采用分散刷新方式，如单元刷新间隔不超过 2ms，则刷新信号的周期是多少? (3) 如采用集中刷新方式，设读/写周期 T=0.1μs，存储器刷新一遍最少用多少时间?
3.20,3.21,3.22
• 3.20 X=-0.10110,Y=0.11111用加减 交替法原码一位除计算X/Y的商及余数。 • 3.21 X=0.10110,Y=0.11111用加减 交替法补码一位除计算X/Y • 3.22 X=-0.0100，Y=0.1000,用补码 一位除，求X/Y
3.27
7.6
• 设某计算机采用直接映像cache，已知 容量为4096B。
– (1) 若CPU依次从主存单元0，1，…，99 和4096，4097，…，4195交替取指令， 循环执行10次，问命中率为多少? – (2) 如cache存取时间为10ns，主存存取时 间为100ns，cache命中率为95%，求6MHz的微处理器，平均每条指 令的执行时间为两个机器周期，每个机器周期 由两个时钟脉冲组成。 • 问：(1)存储器为“0等待”，求出机器速度。 • (2)假如每两个机器周期中有一个是访存周期， 需插入1个时钟周期的等待时间，求机器速度。 • (“0等待”表示存储器可在一个机器周期完成 读/写操作，因此不需要插入等待时间)
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_第四版课后习题答案(完整版)
计算机组成原理_第四版课后习题答案(完整版)计算机组成原理_第四版课后习题答案(完整版)由于题目要求按照题目的格式进行回复，因此将根据“计算机组成原理_第四版课后习题答案(完整版)”的格式进行回复。
第一章介绍计算机组成原理的重要性计算机组成原理是计算机科学中最基础的一门课程之一。
它涵盖了计算机的基本组成部分，包括处理器、存储器、输入输出设备等，并通过解析计算机的工作原理和实现方式来帮助我们理解计算机的工作方式。
第一章主要介绍了计算机组成原理的重要性和作用。
在本章中，我们将学习计算机体系结构的基本概念和术语，并了解到计算机组成原理对于学习和理解计算机硬件和软件之间的关系至关重要。
第二章计算机组成原理的基础知识第二章主要介绍计算机的基本组成部分和它们的功能。
这些组成部分包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等。
2.1 中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的大脑，负责执行各种计算和控制任务。
它由运算器、控制器和寄存器组成。
运算器负责进行算术和逻辑运算，控制器负责解析和执行指令，寄存器用于存储指令和数据。
2.2 存储器存储器用于存储指令和数据。
它分为主存储器（RAM）和辅助存储器（如硬盘、光盘等）。
主存储器用于临时存储正在执行的指令和数据，而辅助存储器用于长期存储数据。
2.3 输入输出设备输入输出设备用于与计算机进行交互。
常见的输入设备有键盘、鼠标，常见的输出设备有显示器、打印机等。
它们使我们能够通过输入设备将数据输入到计算机中，并通过输出设备将计算机处理的结果输出。
第三章计算机的指令和指令系统第三章主要介绍计算机的指令和指令系统。
指令是计算机中最基本的操作单位，它由操作码和操作数组成。
指令系统定义了计算机所支持的指令的集合和它们的格式。
3.1 指令和指令格式指令是计算机中最基本的操作单位，它由操作码和操作数组成。
指令格式定义了指令的布局和组织方式，常见的指令格式有累加器型、立即寻址型、间接寻址型等。
计算机组成原理之习题课2.
22．某计算机的I/O设备采用异步串行传送方式传送字符信息， 字符信息的格式为：一位起始位、七位数据位、一位检验位、 一位停止位。若要求每秒钟传送480个字符，那么该I/O设备 的数据传送速率应为____bps(位／秒)。 A．1200 B．4800 C．9600 答案：B 23．以串行接口对ASCII码进行传送，带一位奇校验位和两位停 止位，当波特率为9600波特时，字符传送率为____字符/秒 A．960 B． 1371 C. 480 答案：A 25．I/O与主机交换信息的方式中，中断方式的特点是____。 A．CPU与设备串行工作，传送与主程序串行工作 B．CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作 C．CPU与设备并行工作，传送与主程序并行工作 答案：B
可以按每个存取周期结束响应DM A请求的方案（本来就 是如此）
10. 一个DMA接口可采用周期窃取方式把字符传送到存储器，它支 持的最大批量为400个字节。若存取周期为0.2s，每处理一次中断需 5s ，现有的字符设备的传输率为9600 bps。假设字符之间的传输是 无间隙的，试问DMA方式每秒因数据传输占用处理器多少时间，如 果完全采用中断方式，又需占处理器多少时间? (忽略预处理所需的 时间)。
若采用中断方式，每秒因数据传输占用处理器的时间是 5 s ×1200 ＝ 6000 s
Hale Waihona Puke 2. 设磁盘存储器转速为3000转/分，分8个扇区，每扇区存储1KB， 主存与磁盘存储器传送的宽度为16b。假设一条指令最长执行时 间是25s，是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方 案，为什么? 若不行，应采取什么方案？
解： 磁盘的转速为 3000／60＝50 r／s 则磁盘每秒可传送 1KB× 8 × 50＝400KB 信息 若采用DMA方式，每秒需有： (400 KB／2B) = 200K 次DMA请求，即： ( 1／200K ) = 5 s 有一次DMA请求。 故，不能采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案。
《计算机组成原理》习题课：判断
同步5.1． 执行指令时，指令在内存中的地址存放在指令寄存器 中。 答案：错。执行指令时，指令在内存中的地址存放在程序计数器 中。 2．没有设置乘、除法指令的计算机系统中，就不能实现乘、除 法运算。 答案：错。在没有设置乘、除法指令的计算机系统中，可通过加、 减、移位等运算实现乘、除法运算。 3．计算机指令是指挥CPU进行操作的命令，指令通常由操作码 和操作数的地址码组成。 答案：对。 4．不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。 答案：错。不设置浮点运算指令的计算机，仍可用于科学计算， 只是要增加编程量且速度不很快。 5．采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简 单的情况。 答案：错。RISC计算机的体系结构只是相对CISC机要简单些。 12
3
同步3.1.定点补码运算时，其符号位不参与运算。 答案：错 2.尾数部分只进行乘法和除法运算。 答案：错 3.浮点数的正负由阶码的正负符号决定。 答案：错 4.在定点小数一位除法中，为了避免溢出，被除数的绝对值一定 要小于除数的绝对值。 答案：对 5.浮点运算器的阶码部件可实现加、减、乘、除4种运算。 答案：错。阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作。 6．浮点数的取值范围由阶码的位数决定，而浮点数的精度由尾 数的位数决定。 答案：对。 7．加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器 一般都采用串行加法器。 答案：错。加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度， 4 加法器一般都采用并行加法器。
强化6.1．在主机中，只有内存能存放数据。 答案：错。寄存器也可存放数据。 2．引入微程序机器级，使CPU的硬件电路更为简单， 可以使CPU的指令系统功能更强。 答案：对。 3．微程序技术是今后计算机技术的发展方向。 答案：错。 目前高性能的计算机中普遍采用硬布线技 术。 4．在CPU中，译码器主要用在运算器中挑选多路输入 数据中的某一路数据送到ALU。 答案：错。在CPU中，译码器主要用于指令的译码、 寻址模式的译码及操作数地址的译码。 5．对一个并行寄存器来说，只要时钟脉冲到来，便可 从输出端同时输出各位的数据。 答案：错。时钟脉冲到来，数据便被置入寄存器忆设备，它只是用来存放程序。 答案：错。 存储器是计算机中存放程序和数据的设备。 2．动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。 答案：对。 3．CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容 量越大，访问存储器所需的时间越长。 答案：错。CPU访问存储器的时间是基本固定的，与容量无关， 而是由存储元的材料决定的。4．因为半导体存储器加电后才 能存储数据，断电后数据就丢失了，因此EPROM做成的存储器， 加电后必须重写原来的内容。 答案：错。半导体存储器加电后才能存储数据，断电后数据丢失， 这是指RAM。而EPROM是只读存储器，断电后数据不会丢失， 因此，加电后不必重写原来的内容。 5．目前大多数个人计算机中可配置的内存容量仅受地址总线位 数限制。 答案：错。内存容量不仅受地址总线位数限制，还受寻址方式、 5 操作系统的存储管理方式等限制。
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。
计算机组成原理第二版课后习题答案
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。
2. 如何理解计算机的层次结构？答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。
（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。
（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。
各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。
3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。
答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。
高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。
4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？答：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，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。
计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。
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）。
计算机组成原理习题课1
1. 设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问：（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？解：（1）定点原码整数表示：数值= （231 – 1）10最大负数： 数值 = -（2 – 1）10（2）定点原码小数表示：最大正数值 = （1 – 2-31 ）10最大负数值 = -（1 – 2-31 ）10设有两个浮点数x=2Ex ×S x ，y=2Ey ×S y ，Ex=(-10)2,Sx=(+0.1001)2,Ey=(+10)2,Sy=(+0.1011)2。
若尾数4位，数符1位，阶码2位，阶符1位，求x+y=？并写出运算步骤及结果。
解：因为X+Y=2Ex×（Sx+Sy ） （Ex=Ey ），所以求X+Y 要经过对阶、尾数求和及规格化等步骤。
（1） 对阶：△J=Ex －E Y =（-10）2－（+10）2=（-100）2 所以Ex<E Y ，则Sx 右移4位，Ex+(100)2=(10)2=E Y 。
SX 右移四位后S X =0.00001001，经过舍入后S X =0001，经过对阶、舍入后，X=2（10）2×（0.0001）2（2） 尾数求和： S X +S Y0． 0001（S X ）+ 0. 1011（S Y ）S X +S Y =0. 1100结果为规格化数。
所以： X+Y=2（10）2×（S X +S Y ）=2（10）2（0.1100）2=（11.00）2设存储器容量为32字，字长64位，模块数m = 4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。
存储周期T = 200ns ,数据总线宽度为64位，总线周期τ = 50ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？解：信息总量： q = 64位 ×4 =256位顺序存储器和交叉存储器读出4个字的时间分别是：t 2 = m T = 4×200ns =8×10 –7 (s)t 1 = T + (m – 1)τ = 200 + 3×50 = 3.5 ×10 –7 (s)顺序存储器带宽是：W 1 = q / t 2 = 32 ×107 （位/ S ）交叉存储器带宽是：W 2 = q / t 1 = 73 ×107 （位/ S ）假设机器字长16位，主存容量为128K字节，指令字长度为16位或32位，共有128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。
计算机组成原理课后习题_王万生
计算机组成原理课后习题_王万⽣⼀、选择题1．微型计算机的分类通常是以微处理器的规格来划分。
2. 将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称为数据处理。
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冯·诺伊曼。
4．冯·诺伊曼机⼯作⽅式的基本特点是按地址访问并顺序执⾏指令。
5．⽬前的CPU包括_控制器、运算器_和cache。
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。
12. 存储器在计算机中的主要功能是存储程序和数据。
13. 计算机的兼容性是指：⼀台计算机上的程序不加任何修改可在另⼀台计算机上正确运⾏的特性。
14.表⽰计算机硬件特性的主要性能指标有:字长、主频、存储容量、兼容性、数据处理速度、可靠性、数据传送速率。
（填5个以上）15．可由硬件直接识别和执⾏的语⾔是机器语⾔。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：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。
共有2种解答6．异步通信方式传送ASCII码，数据位8位，奇校验1位，停止位1位。
计算当波特率为4800时，字符传送的速率是多少？每个数据位的时间长度是多少？数据位的传送速率是多少？每个字符格式包含十个位，因此字符传送速率4800波特/10=480字符/秒每个数据位时间长度T=1/4800=0.208ms数据位传送速率8×480=3840位/秒7．试说明总线结构对计算机系统性能的影响。
(1)最大存储容量单总线系统中，最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。
双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响（2）指令系统双总线系统，必须有专门的I/O指令系统单总线系统，访问内存和I/O使用相同指令（3）吞吐量总线数量越多，吞吐能力越大8.CPU结构如图所示，其中一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其它四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
(1) 标明图中四个寄存器的名称。
(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。
(3) 数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
图C3.1答：（1）a为数据缓冲寄存器DR，b为指令寄存器IR，c为主存地址寄存器，d为程序计数器PC（2）主存→缓冲寄存器DR →指令寄存器IR →操作控制器（3）存储器读：M → DR → ALU → AC存储器写：AC → DR → M8.指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式特点：15 10 7 4 3 0解：（1）操作数字段OP可以指定64种基本操作（2）单字长（16位）= 地址指令（3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器（各指定16个），所以是RR型指令，两个操作数均在通用寄存器中（4）这种指令结构常用于算术/逻辑运算类运算指令，执行速度最快。
9.总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步定时协议，画出读数据的同步时序图。
答：分五个阶段：总线请求，总线仲裁，寻址（目的地址），信息传送，状态返回（或错误报告）。
时序图：图C3.310.举出三种中断向量产生的方法。
答：（1）由编码电路实现，直接产生。
（2）由硬件产生一个“位移量”，再加上CPU 某寄存器里存放的基地址（3）向量地址转移法：由优先级编码电路产生对应的固定地址码，其地址中存放的是转移指令，通过转移指令可以转入设备各自的中断服务程序入口。
11.CD－ROM光盘的外缘有5mm的范围因记录数据困难，一般不使用，故标准的播放时间为60分钟。
请计算模式2情况下光盘存储容量是多少？解：扇区总数 = 60 × 60 × 75 = 270000模式2存放声音、图像等多媒体数据，其存储容量为270000 × 2336 /1024 /1024 = 601MB12. A、B、C是采用中断方式交换信息的与主机连接的三台设备，它们的中断响应的先后次序为A→B→C→CPU，若使中断处理的次序为B→C→A→CPU，则它们的中断屏蔽码应如何设置？若CPU在运行主程序时，A、B、C三台设备同时发出中断请求，请画出CPU执行程序的轨迹。
（屏蔽码中，“0”表示允许中断，“1”表示屏蔽中断）。
答：解：（1）假设中断控制器采用独立请求方式进行仲裁，根据优先次序，B、C、A三台设备与CPU连接示意图如C20.1所示。
其中IM为“中断屏蔽”标志，IR为“中断请求”标志。
中断处理次序为B→C→A→CPU,应设“中断屏蔽”标志IM2IM1IM0=000，其中设备B优先级最高，设备C优先级次之。
三台设备组成三级中断系统。
2 1级图C20.10级（2）三台设备同时发生中断请求时CPU执行程序的轨迹如图C20.2所示。
设备A中断设备C中断设备B中断服务程序服务程序服务程序主程序图C20.213. 用8K×8位的ROM芯片和8K×8位的RAM芯片组成一个32K×8位的存储器，其中RAM地址占24K（地址为2000H～7FFFH），ROM地址占8K（地址为0000H～1FFFH）。
RAM芯片有两个输入端：当CS有效时，该片选中，当W／R=1时，执行读操作；当W／R=0时，执行写操作。
ROM芯片只有一个控制输入端——片选CS。
要求画出此存储器组成结构图。
（包括与CPU的连接）。
解：存储器地址空间分布如图C20.3所示芯片容量为8K×8位，只需一片即满足设计要求。
该芯片地址线共14位（214=8K），即A13-A,数据线8位，即D7-D.1FFF RAM芯片容量为8K×8位，需3片才满足设计要求。
该芯片地址线也是A13-A,数据线8位：D7-D.存储器总容量为32K，CPU需提供15条地址线A15A14A13……A，其中A13-A作为片内地址线，A15A14通过2：4译码器产生4个片信号CS。
7FFF图C20.3存储器与CPU的连接图如图C20.4所示：图C20.414.指令格式结构如下所示，试分析指令格式特点。
15 12 11 9 8 6 5 3 2 0源地址目标地址答：（1）OP字段指定16种操作（2）单字长二地址指令（3）每个操作数可以指定8种寻址方式（4）操作数可以是RR型、RS型、SS型15.总线在一个总线周期内并行传送2个字节的数据，设一个总线周期等于一个总线时钟，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？解：设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个周期传送的数据量用D表示，根据总线带宽定义，有：Dr = D/T = D×f = 2B×33×106/s = 66MB/s 16. 某双面磁盘，每面有220道，已知磁盘转速r=3000转/分，数据传输率为17500B/S,求磁盘总容量。
答：因为： Dr = r×N r = 3000转/分= 50转/秒所以： N = Dr/r = （175000B/s）÷（50/s）= 3500B总容量 = 3500B×220 = 1540000B17．磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作，磁盘以30μs的间隔向控制器发DMA请求，磁带以45μs的间隔发DMA请求，打印机以150μs间隔发DMA请求。
假定DMA控制器每完成一次DMA传送所需时间为5μS，画出裸露DMA控制器工作时空图。
解：根据传输速率，磁盘优先权最高，磁带次之，打印机最低。
如下图：18．有一台磁盘机，器平均寻道时间为了30ms,平均旋转等待时间为120ms，数据传输速率为500B/ms，磁盘机上存放着1000件每件3000B的数据。
现欲把一件数据取走，更新后在放回原地，假设一次取出或写入所需时间为：平均寻道时间+平均等待时间+数据传送时间。
另外，使用CPU更新信息所需时间为4ms,,并且更新时间同输入输出操作不相重叠。
试问：（1）磁盘上全部数据需要多少时间？（2）若磁盘及旋转速度和数据传输率都提高一倍，更新全部数据需要多少间？答：（1）重新写入全部数据所需时间 = 6000ms 所以，更新磁盘上全部数据所需的时间为：2×（平均找道时间 + 平均等待时间+ 数据传送时间）+ CPU更新时间= 2（30 + 120 + 6000）ms + 4ms = 12304ms(2)磁盘机旋转速度提高一倍后，平均等待时间为60ms，数据传输率提高一倍后，数据传送时间变为：3000000B ÷ 1000B / ms = 3000ms更新全部数据所需时间为：2 ×（30 + 60 + 3000）ms + 4ms = 6184ms。