最新计算机组成原理习题课1
组成原理复习题库更新版（1）课案
组成原理复习题库更新版（1）课案计算机组成原理复习题⼀、选择题1.假设同⼀套指令集⽤不同的⽅法设计了PC A和PC B，PC A和PC B的时钟周期分别为1.2ns，2ns。
某个程序在A上运⾏的CPI为2，在B上运⾏的CPI 为1，则对于该程序来说，PC A和PC B速度⽐例为（D ）。
A、1:2B、2:1C、6:5D、5:62.假设x为8位的定点整数（其中最⾼位为符号位，低7位为数据位），已知[x]补=1011 0110，则[-x]补等于（ D ）。
A、0011 0010B、1011 0011C、1100 1101D、0100 10103.在总线结构中，（ B ）需要在ALU的两个输⼊端加上两个缓冲寄存器。
A、双总线结构B、单总线结构C、三总线结构D、以上都正确4.某数为IEEE754单精度浮点数格式表⽰为45100000H，则该数的值是（B ）。
A、1.125×210B、1.125×211C、-1.125×211D、-1.125×2105.假设程序P在装置M执⾏时间为20秒，编译优化后，P执⾏的指令数是以前的70%，但CPI为以前的1.2倍，则现在P在M上的执⾏时间为（ D ）。
A、8.4秒B、11.7秒C、14.0秒D、16.8秒6.假定某⼀个实数x=-0101 0101B，在计算机内部表⽰为0010 1011B，则该数所⽤的编码形式为（ D ）。
A、原码B、反码C、补码D、移码7.某机字长8位，最⾼位为⼀位的符号位，则最⼤正整数是（A ）。
A、+(27-1)B、+(27-1)C、+27D、+278.下列寻址⽅式中，与所执⾏的指令地址有关的寻址⽅式是（ A ）。
A、相对寻址B、寄存器寻址C、⽴即寻址D、直接寻址9.CPU中的控制器的功能是（ C ）。
A、产⽣时序信号B、完成算术逻辑运算C、从主存中取出指令、分析指令并产⽣有关的操作控制信号D、从主存中取出指令并完成数据基本运算10.PCI总线是⼀个⾼带宽且与处理器⽆关的标准总线，下列的描述错误的是（ b ）。
计算机组成原理课后习题-参考答案
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习题答案（一到九章）
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？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。
计算机组成原理课后习题和答案_唐朔飞[完整版]
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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
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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-第二版-唐朔飞著-课后习题答案完整
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。
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》第一章课后题答案解析
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4、计算机硬件能直接执行的语言有（）。
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5、下面说法不正确的是（）。
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。
《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）BCD D （233）165、计算机系统中采用补码运算是为了（）。
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。
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刷新信号的时间间隔为：
2ms／64 = 31.25 s ，故取刷新信号周期为31 .25s
(2) 刷新周期为2ms，故刷新周期内有 2ms / 0.1 s = 4000 个 读写周期，其中有64个读写周期用来刷新，故将存储器刷新一 遍用时为：
64*0.1 s=6.4 s
死时间率为： 6.4 s / 2ms = 0.32%
A.12MB+400KB B.12MB C.400KB D.12MB-400KB 答案：B
4.7 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？当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？
1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位， 8K×8位 解：
地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根； 需要的片数为：
4.14 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）；
17 16 15 14 13 12 11
0
板地址3位 片地址3位 片内地址12位
4.15 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ（低电 平有效）作访存控制信号，R/W作读写命令信号（高电平为读， 低电平为写）。现有下列存储芯片： ROM（2K×8位，4K×4位，8K×8位），RAM（1K×4位， 2K×8位，4K×8位），及74138译码器和其他门电路（门电 路自定）。试从上述规格中选用合适芯片，画出CPU和存储芯 片的连接图。要求如下：
A15
A11
A7
A3 A0
0 0 0 0，0 0 0 0，0 0 0 0，0 0 0 0
例2．一个1K ×4位的动态RAM芯片，若其内部结构排列成 64 × 64形式，已知存取周期为 0.1s，
(1)若采用分散刷新和集中刷新相结合的方式，刷新信号周 期应该取多少?
(2)若采用集中刷新，则对该存储芯片刷新一遍需多少时间? 死时间率是多少？
解： (1) 分散式和集中式相结合的方式即为异步式，
计算机组成原理习题课1
4．在三种集中式总线控制中．独立请求方式响应时间最快，是
以____代价的。
A．增加仲裁器的开销
B．增加控制线数
C．增加仲裁器的开销和增加控制线数
D. 增加总线占用时间
答案：B
6. 三种集中式总线控制中，_____方式对电路故障最敏感
A. 链式查询
B．计数器定时查询
C．独立请求
（1）最小4K地址为系统程序区，4096~16383地址范围为 用户程序区；
（2）指出选用的存储芯片类型及数量； （3）详细画出片选逻辑。
解： （1）地址空间分配图： （2）选片：ROM：4K×4位：2片； RAM：4K×8位：3片； （3）CPU和存储器连接逻辑图及片选逻辑：
(1) 地址空间分配图
12．若主存每个存储单元为16位，则 A．其地址线为16根 B．其地址线数与16无关 C．其地址线数与16有关
答案：B 29．一个四体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是64K ×
32位，存取周期为200 ns，在下述说法中____是正确的。 A．在200 ns内，存储器能向CPU提供256位二进制信息 B．在200 ns内，存储器能向CPU提供128位二进制信息 C. 在50 ns内，每个模块能向CPU提供32位二进制信息 答案：B 28 交叉编址的存储器实质是一种___存储器，它能___执行___ 独立的读／写操作。
（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）最高三位通过3：8译码器选模块板
次高三位通过3：8译码器选模块板内芯片组 剩余地址线接芯片地址引脚。
或反过来，最低三位选模块板（多模块交叉存储器）
答案：A 7．在计数器定时查询方式下，若每次计数从上一次计数的终止 点开始，则____。
A．设备号小的优先级高 B．每个设备使用总线的机会相等 C．设备号大的优先级高
答案：B
第四章 存储器
3．一个16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是
A 48
46
C．36
答案：B
4．一个512KB的存储器，其地址线和数据线的总和是
A. 模块式，并行，多个 B．模块式，串行，多个 C. 整体式，并行，一个 答案：A
51．下列说法中正确的是____。 A．Cache与主存统一编址，Cache的地址空间是主存地址空 间的一部分
B．主存储器只由易失性的随机读／写存储器构成 C. 单体多字存储器主要解决访存速度的问题 答案：C 52．Cache的地址映像中，若主存中的任一块均可映射到 Cache内的任一块的位置上，称作_____。 A．直接映像 B．全相联映像 c．组相联映像 答案：B 54．下列器件中存取速度最快的是____。 A．Cache B．主存 c．寄存器 答案：C 1.如果一个高速缓存系统中，主存容量为12MB，Cache容量为 400KB，则该存储系统总容量为:
A． 17
B． 19 C．27
答案：C
5．某计算机字长是16位，它的存储容量是64KB，按字编址，
它的寻址范围是___。
A．64K
B．32KB C. 32K
答案：C
8．某计算机字长是32位，它的存储容量是256KB，按字编址，
它的寻址范围是_____。
A． 128K B．64K C. 64KB
答案：B