《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
1 第四章、存储系统（一）
4.1 存储系统层次结构随堂测验
1、哈弗结构 （Harvard Architecture）是指 （ ） （单选）
A、数据和指令分别存放
B、数据和指令统一存放
C、指令和数据分时存放
D、指令和数据串行存放
2、如果一个被访问的存储单元，很快会再次被访问，这种局部性是（ ）（单选）
A、时间局部性
B、空间局部性
C、数据局部性
D、程序局部性
3、下列关于存储系统层次结构的描述中正确的是（ ）（多选）
A、存储系统层次结构由Cache 、主存、辅助存储器三级体系构成
B、存储系统层次结构缓解了主存容量不足和速度不快的问题
C、构建存储系统层次结构的的原理是局部性原理
D、构建存储系统层次结构还有利于降低存储系统的价格
4、下列属于加剧CPU和主存之间速度差异的原因的是（ ） （多选）
A、由于技术与工作原理不同，CPU增速度明显高于主存增速率
B、指令执行过程中CPU需要多次访问主存
C、辅存容量不断增加
D、辅存速度太慢
5、下列关于局部性的描述中正确的是 （ ） （多选）
A、局部性包括时间局部行和空间局部性
B、局部性是保证存储系统层次结构高效的基础
C、顺序程序结构具有空间局部性
D、循环程序结构具有时间局部性
4.2 主存中的数据组织随堂测验
1、设存储字长为64位,对 short 变量长度为16位，数据存储按整数边界对齐，关于short 变量 j 在主存中地址的下列描述中正确的是（ ） （此题为多选题）
A、j的物理地址 mod 8 = 0
B、j的物理地址 mod 8 = 1
C、j的物理地址 mod 8 = 2
D、j的物理地址 mod 8 = 3
2 2、设存储字长为64位,对 char 变量长度为8位，数据存储按整数边界对齐，关于char 变量 j 在主存中地址的下列描述中正确的是（ ） （此题为多选题）
第3章 习题解答
3-1 解释下列名词：
存储元，存储单元，存储体，存储容量，存取周期。
答：基本存储元是用来存储一位二进制信息0或1。
存储单元需要n个存储元才能组成一个存储单元。
存储体是存储单元的集合。
存储容量就是存储器可以容纳的二进制信息的数量，常以字节（Byte）为单位。
存储周期时间 是指存储器完成一次的存取操作所需的时间，即存储器进行两次连续、独立的操作（或读写）之间所需的时间，用TM表示。
3-3 存储器的功能是什么？
答：存储器是计算机中信息的存放地，是CPU与外界进行数据交流的窗口，是计算机中的核心组成部分。
3-6 为什么动态RAM需要刷新？常用的刷新方式有哪几种？
答： 动态RAM存在电容，电容放电需要刷新，常用的刷新有集中式刷新，分散式刷新，异步刷新三种
3-8 八体交叉主存系统，每体并行读出两个字，每字长两字节，主存周期为T，求存储器最大频宽。
答： 频宽为单位时间读出的二进制位数 W=Q/T
Q为读出信息的总量 Q=2×2×8B=32B
W=32B/T
3-9 设主存容量为4MB，如果分别采用字为32位或16位编址，则需要地址码至少多少位？如果系统允许字节编址，则需要地址码至少多少位？
答： 4MB=4×220B=222B
32位编址 222B /22B=220 需要地址码为20位
16位编址 222B /2B=221 需要地址码为21位
允许字节编址 需要地址码为22位
3-11 设有一个具有14位地址和8位字长的存储器，问：
（1）该存储器能存储多少字节的信息？
（2）如果存储器由4K×4位RAM芯片组成，需要多少片？
（3）需要多少位地址作芯片选择？
答：(1) 14位 214B=24KB =16KB
(2) 82448416KK 片
第三章
1．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，需要多少芯片？
（3）需要多少位地址作芯片选择？
解：（1）∵ 220= 1M，∴该存储器能存储的信息为：1M×32/8=4MB
（2）（1000/512）×（32/8）= 8（片）
（3）需要1位地址作为芯片选择。
2. 已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用256K×16位的DRAM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）每个模块板为1024K×64位，共需几个模块板？
（2）个模块板内共有多少DRAM芯片?
（3）主存共需多少DRAM芯片? CPU如何选择各模块板？
解：(1). 共需模块板数为m：
m=÷=64 (块)
(2). 每个模块板内有DRAM芯片数为n:
n=(/) ×(64/16)=16 (片)
(3) 主存共需DRAM芯片为：16×64=1024 (片)
每个模块板有16片DRAM芯片，容量为1024K×64位，需20根地址线(A19~A0)完成模块
板内存储单元寻址。一共有64块模块板，采用6根高位地址线(A25~A20)，通过
6：64译码器译码产生片选信号对各模块板进行选择。
3．用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，要求：
(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？
解：（1）组成64K×32位存储器需存储芯片数为 N=（64K/16K）×（32位/8位）=16（片）
每4片组成16K×32位的存储区，有A13-A0作为片内地址，用A15 A14经2：4译码器产生片选信号，逻辑框图如下所示：
