山东大学计算机组成原理第6次作业及参考答案2012

欢迎共阅1.写出下列各数的原码、反码、补码、移码（用8位二进制表示），其中MSB是最高位（符号位），LSB 是最低位。

如果是小数，则小数点在MSB之后；如果是整数，则小数点在LSB之后。

???(1)-59/64???????(2)27/128???????(3)-127/128?????(4)用小数表示-1???(5)用整数表示-1?(6)-127?????????(7)35???????????(8)-128???2.设[x]补=x0.x1x2x3x4，其中x i取0或1，若要使x＞－0.5，则x0、x1、x2、x3、x4的取值应满足什么条件？???3.若32位定点小数的最高位为符号位，用补码表示，则所能表示的最大正数为?????，最小正数为?????，最大负数为?????，最小负数为?????；若32位定点整数的最高位为符号位，用原码表示，???4.23位，最小正数为?????，???5.???(1)将???(2)???6.尾数值占??????(1)???(2)???(3)???7.???8.???9.=+0.00 (01)???10.123456???11.已知x和y，用变形补码计算x+y，同时指出运算结果是否发生溢出。

???(1)x=0.11011?????y=-0.10101???(2)x=-10110??????y=-00011???12.已知x和y，用变形补码计算x-y，同时指出运算结果是否发生溢出。

???(1)x=0.10111?????y=0.11011???(2)x=11011???????y=-10011???13.已知[x]补=1.1011000，[y]补=1.0100110，用变形补码计算2[x]补+1/2[y]补=？，同时指出结果是否发生溢出。

???14.已知x和y，用原码运算规则计算x+y，同时指出运算结果是否发生溢出。

???(1)x=0.1011，y=-0.1110???(2)x=-1101，y=-1010???15.已知x和y，用原码运算规则计算x-y，同时指出运算结果是否发生溢出。

计算机组成原理习题参考答案仅供参考，与考试无直接关联第一章计算机系统概论习题参考答案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。

3．数字计算机有那些主要应用？（略）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、存储器、输入设备、输出设备。

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：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1. 什么是冯·诺依曼体系结构？答：冯·诺依曼体系结构是一种计算机系统组织结构，它由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五个部分组成。

在冯·诺依曼体系结构中，指令和数据都以二进制代码形式存储在存储器中，计算机按照存储器中指令的顺序逐一执行。

这种体系结构可以被认为是现代电子计算机的基础。

2. 什么是指令集体系结构？答：指令集体系结构是一组所设计计算机的指令集合和数据类型。

它是计算机系统中非常重要的一部分，指定了计算机硬件和软件的工作方式，决定了计算机可以执行哪些操作。

指令集体系结构与冯·诺依曼体系结构密切相关，而且在冯·诺依曼体系结构中，指令集体系结构是一个重要的架构要素之一。

3. 什么是汇编语言？答：汇编语言是一种低级别的编程语言，可用于编写计算机程序。

它是通过把符号操作码和指令立即数等组合成不同的指令，来为计算机提供指令和数据的文字形式表达。

汇编语言可以直接与底层硬件进行交互，以产生高效的机器码，从而实现对复杂算法的支持，提高程序执行速度。

4. 什么是时钟？答：时钟是计算机中用来控制硬件元件同步工作的基本部件。

它会以固定频率发送一个信号，它会告诉其他设备，它们什么时候需要执行指令或进行读写操作。

时钟的频率称为时钟速度，以赫兹（Hz）来度量，它是计算机处理速度的一个重要因素。

5. 什么是操作系统？答：操作系统是计算机系统中的一个重要软件组件，其主要任务是管理计算机硬件和软件资源，给应用程序提供服务和支持。

操作系统的核心功能包括进程管理、文件系统、内存管理和输入输出管理等，它可以直接参与到计算机硬件和软件的所有层面。

6. 什么是中断？答：中断是一种计算机处理机制，它允许在程序运行过程中暂时停止当前正在运行的程序，处理一些紧急事件或处理请求。

当一个中断事件发生时，在正常程序执行过程外自动启动一个中断服务程序，并且在中断服务程序执行完成后，程序会继续从被中断的位置重新开始执行，从而实现了在程序运行时及时响应各种事件的目的。

《计算机组成原理》习题参考答案习题一一、判断题⒈（√）⒉（√）⒊（√）⒋（×）⒌（×）⒍（×）⒎（√）⒏（×）⒐（√）⒑（√）二、单选题⒈⑴C ⑵B ⒉ C ⒊D 4. B 5. D6. C7. B8. C9. A 10. B三、填空题⒈⑴进行数据变换和算术、逻辑运算⑵为计算机的工作提供统一的时钟，按照程序，不断的取指令、分析指令，把指令中的操作码译码成相应的操作命令，并进行时序分配，变成相应的控制信号，驱动计算机的各部件按照节拍有序地完成程序规定的操作内容⒉⑴系统软件⑵应用软件⑶系统软件⑷控制和管理计算机的所有资源⒊⑴数字⑵模拟⑶处理的是数字量⑷处理的是模拟量⒋⑴字长⑵长⒌⑴计算机的地址总线的根数⑵=2地址总线根数⒍⑴内存储器⑵外存储器⒎计算机系统的运算速度指标，即每秒钟执行多少百万条指令⒏⑴曙光4000A ⑵10万⑶美国、日本）⒐⑴CPU ⑵CPU ⑶主机）⒑⑴机器语言⑵翻译程序）⒒计算机的运算速度与下列因素决定：⑴、⑵、⑶和⑷。

⒓某微处理器的地址总线有16条，则该微处理器所能直接访问的存储空间为⑴字节；若该存储空间的起始地址是0000H，那么最高地址应为⑵。

习题二一、判断题⒈（×）⒉（√）⒊（√）⒋（√）⒌（×）⒍（×）⒎（×）⒏（×）⒐（√）⒑（√）二、单选题⒈D ⒉C ⒊(1) D (2) A (3) C (4)B (5) B (6) A⒋ B ⒌ (1) A (2) D ⒍ (1) C (2) F (3) B (4) C (5) A⒎在计算机中，由于受有限字长的限制，用机器代码表示数时会产生误差，该误差称为(1) ；若取圆周率π=3.…的近似值为π*=3.1416，则它有 (2) 有效数字。

(1) A.相对误差 B.绝对误差 C.截断误差 D.测量误差(2) A.2位 B.3位 C.4位 D.5位⒏ (1) B (2) A (3) D (4)C (5) B⒐ (1) (2) ； (3) (4) (5) 。

《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。

计算机第六次试题及答案1. 选择题1.1 在计算机中，磁盘存储设备属于（）。

A. 输入设备B. 输出设备C. 外存储器D. 主存储器1.2 在计算机中，存储器用于存放（）。

A. 计算机指令B. 用户数据C. 控制程序D. 所有选项都正确1.3 在二进制系统中，最小的计量单位是（）。

A. 位B. 字节C. 千字节D. 兆字节2. 判断题2.1 二进制系统是计算机中最基本的数制，用于表示所有数据。

2.2 字符型数据在计算机中以二进制的形式存储和处理。

3. 客观题3.1 解释什么是操作系统。

操作系统是计算机系统中的一种软件，它管理和控制计算机硬件和软件资源，为用户提供一个操作界面，协调和分配任务，并提供各种系统服务，以方便用户使用计算机。

3.2 解释什么是二进制转十进制。

二进制转十进制是将一个二进制数转换为对应的十进制数。

在计算机中，二进制是一种常用的数制，而十进制是我们常见的数制。

二进制数由0和1组成，每一位表示2的幂次方，通过将各位的幂次方相加即可得到对应的十进制数。

4. 主观题4.1 请描述计算机的五个基本组成部分，并简要介绍其功能。

（1）中央处理器（CPU）：负责执行计算机指令和控制计算机的运行，是计算机的核心部件。

（2）存储器：用于存储计算机指令和数据，包括主存储器（内存）和外存储器（硬盘）。

（3）输入设备：用于将外部数据或指令输入到计算机中，例如键盘、鼠标、扫描仪等。

（4）输出设备：用于将计算机处理后的结果输出给用户，例如显示器、打印机、音箱等。

（5）通信设备：用于计算机之间或计算机与外部设备之间的数据传输，例如网络适配器、调制解调器等。

4.2 请解释什么是操作系统的内存管理。

操作系统的内存管理是指操作系统如何管理计算机的内存资源。

操作系统通过内存管理，将内存划分为不同的区域，分配给不同的程序和进程使用，以实现资源的合理利用和保护。

内存管理涉及到进程的加载、运行和结束，还包括内存分配和回收等功能。

总线标准是计算机各部件之间进 行信息传输的一组公共规范。
常见的总线标准
PCI总线、USB总线、IEEE 1394 总线等。
总线接口电路设计与应用
总线接口电路的功能
实现数据的缓冲、电平转换和驱动能力的提高等。
总线接口电路的设计原则
满足数据传输速率的要求、实现数据的正确传输、具有足够的驱动 能力等。
总线接口电路的应用举例
以微程序为基本单位，通过微指令序列控制计算机各部件的操作。
微程序设计技术
包括微指令格式设计、微程序流程控制、微指令编码等技术。
微程序控制器应用
在复杂指令集计算机（CISC）和精简指令集计算机（RISC）中广 泛应用，实现指令的快速执行和复杂控制。
硬布线控制器原理及应用
硬布线控制器基本概念
01
通过硬件逻辑电路实现控制信号的产生和传输，控制计算机各
02
存储器层次结构习题解答
存储器基本概念及原理
存储器的定义与分类
存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。根据存储介质和读写方式的不同， 存储器可分为随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、顺序存取存储器（SAM） 和直接存取存储器（DAM）等。
存储器的层次结构
计算机存储系统采用层次结构，包括寄存器、高速缓存（Cache）、主存储器（内存）、外 存储器（辅存）等层次，各层次之间通过接口进行连接和数据交换。
寄存器组织与操作
寄存器类型
通用寄存器、专用寄存器（如程序计数器 PC、堆栈指针SP等）和控制寄存器（如状 态寄存器PSW等）。
寄存器操作
包括寄存器的读写操作、寄存器间的数据传输和算 术逻辑运算等。
寄存器寻址方式
通过寄存器名或寄存器间接寻址方式访问内 存中的数据。

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。

第六次作业单选题：1、CPU是指（B）A、控制器B、运算器和控制器C、运算器、控制器和主存D、都不对2、在CPU的寄存器中，（C）对用户是透明的A、程序计数器B、状态寄存器C、指令寄存器D、通用寄存器3、程序计数器的位数取决于（A）A、存储器的容量B、机器字长C、指令字长D、都不对4、程序计数器用来存放指令地址，其位数和以下（D）相同A、指令寄存器IRB、主存数据寄存器MDRC、程序状态寄存器PSWD、主存地址寄存器MAR5、CPU中的通用寄存器（B）A、只能存放数据，不能存放地址B、可以存放数据和地址C、既不能存放数据，也不能存放地址D、可以存放数据和地址，还可以替代指令寄存器6、在计算机系统中表征程序和机器运行状态的部件是（D）A、程序计数器B、累加寄存器C、中断寄存器D、程序状态字寄存器7、数据寄存器中既能存放源操作数，又能存放结果的称为（C）A、锁存器B、堆栈C、累加器D、触发器8、指令寄存器的位数取决于（C）A、存储器的容量B、机器字长C、指令字长D、存储字长9、状态寄存器用来存放（D）A、算术运算结果B、逻辑运算结果C、运算类型D、算术、逻辑运算及测试指令的结果状态10、下面有关CPU的寄存器的描述中，正确的是（D）A、CPU中的所有寄存器都可以被用户程序使用B、一个寄存器不可能即作数据寄存器，又作地址寄存器C、程序计数器用来存放指令D、地址寄存器的位数一般和存储器地址寄存器MAR的位数一样11、控制器的全部功能是（C）A、产生时序信号B、从主存取出指令并完成指令操作码译码C、从主存取出指令、分析指令并产生有关的操作控制信号D、都不对12、指令译码器是对（B）进行译码A、整条指令B、指令的操作码字段C、指令的地址码字段D、指令的地址13、CPU中不包括（C）A、存储器地址寄存器B、指令寄存器C、地址译码器D、程序计数器14、下面（D）部件不包含在中央处理器CPU中A、ALUB、控制器C、寄存器D、DRAM15、CPU中控制器的功能是（D）A、产生时序信号B、从主存取出一条指令C、产生指令操作的译码D、从主存取出指令，完成指令操作码的译码，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令。

计算机组成原理第6章习题参考答案第6章中央处理器6-6．某机CPU芯⽚的主振频率为8MHz，其时钟周期是多少uS？若已知每个机器周期平均包含4个时钟周期，该机的平均指令执⾏速度为0.8MIPS，试问：（1）平均指令周期是多少？（2）平均每个指令周期含有多少个机器周期？（3）若改⽤时钟周期为0.4uS的CPU芯⽚，则计算机的平均指令执⾏速度⼜是多少MIPS？（4）若要得到40万次/S的指令执⾏速度，则应采⽤主振频率为多少MHz的CPU芯⽚？[解] 时钟周期 = 1÷8MHz = 0.125uS（1）平均指令周期 = 1÷0.8MIPS = 1.25uS（2）机器周期 = 0.125u S×4 = 0.5uS平均每个指令周期的机器周期数 = 1.25u S÷0.5u S = 2.5（3）平均指令执⾏速度 = 1÷（0.4×4×2.5）= 0.25 MIPS（4）主振频率 = 8MH z/(0.8MIPS/0.4MIPS) = 4MHz6-7．以⼀条典型的单地址指令为例，简要说明下列部件在计算机的取指周期和执⾏周期中的作⽤。

（1）程序计数器PC（2）指令寄存器IR（3）算术逻辑运算部件ALU（4）存储器数据寄存器MDR（5）存储器地址寄存器MAR[解]（1）程序计数器PC：存放指令地址（2）指令寄存器IR：存放当前指令（3）算术逻辑运算部件ALU：进⾏算逻运算（4）存储器数据寄存器MDR：存放写⼊到内存或从内存读出的数据或指令（5）存储器地址寄存器MAR：存放写⼊到内存或从内存读出的数据或指令的地址以单地址指令“加1（INC A）”为例，该指令分为3个周期：取指周期、分析取数周期、执⾏周期。

3个周期完成的操作如表所⽰。

取指周期分析取数周期执⾏周期PC （PC）→ MAR ——IR 指令→MDR→IR ——ALU (PC)+1 —（A）+1MAR 指令地址→MAR A→MAR —MDR 指令→MDR （A）→MDR （A）+1→MDR6-9．指令和数据都存放在主存，如何识别从主存储器中取出的是指令还是数据？[解] 指令和数据都存放在主存，它们都以⼆进制代码形式出现，区分⽅法为：（1）取指令或数据时所处的机器周期不同：取指令周期取出的是指令；分析取数或执⾏周期取出的是数据。

《计算机组成原理》习题集部分参考答案说明：这里给出了习题部分答案，仅供参考。

名词解释、简答题以及论述题的答案均可以在教材以及其它参考书上找到，请各位同学自行完成。

一. 选择题（每小题2分，共20分）1. B2. C3. B4. A5. B6. A7. B8.B 9.A 10.A11. C 12. C 13. D 14. B 15. D16. A 17. D 18. B 19. C 20. C21. D 22. B 23. B 24. D 25. A 26. D27. D 28. D 29. B 30. A31. D 32. D 33. D 34.D、C 35. D 36. C37. B 38. B 39. B 40. C 43.B二. 填空题（每小题1分，共20分）1. 输入编码内码字模码2. 加、减法浮点运算3. 2102304. 算术运算逻辑运算5. 程序地址6. 存储周期存储器7. 顺序寻址方式跳跃寻址方式 8. 并行串行复用9. 符号位数值域 10.控制器运算器11. 系统软件应用软件系统软件 12.带宽单总线、双总线（或三总线。

答2个即可）13. 并行空间并行时间并行 14. 先进后出寄存器存储器15. 软件系统 16. 集中式分布式17. 寄存器主存 18．为计算机各部件的协调工作提供时间标志。

19. 硬、软件系统器件性能决定20. 输入编码（或输入码）内码（或机内码）字模码21. 内外存贮器指令寄存器 22. 存储容量存取时间23. 程序控制类操作数下一条指令24. 寄存器—寄存器型寄存器—存储器型25. 精简指令系统计算机复杂指令系统计算机 26. 统一编址单独编址27. 总线 I/O设备（或输入输出设备）28. 输入设备输出设备29.三半导体发光二极管显示器 30.程序断点PC 程序状态字PSW31. cache 主存 32. 二进制代码地址码33. 存储周期存储器带宽 34. 算术 135.地址线数据线控制线 36. 外围设备 DMA控制器内存三. 简答题1.计算机主要由：CPU子系统、存贮子系统以及输入输出子系统。

2012年计算机组成原理考研试题及参考答案一、单项选择题，每小题2分。

1、基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其余为I/O时间，若CPU速度提高50%，I/O速度不变，则运行基准程序A所耗费的时间是A．55 B．60 C．65 D．702、在C语言中，int型占32位，short型占16位，若有下列语句unsigned short x=65530；unsigned int y=x；则执行后，y的十六进制表示为A．00007FFA B．0000FFFA C．FFFF 7FFA D．FFFF FFFA3、float类型（即IEEE754单精度浮点数格式）所表示的最大正整数是A．2126-2103B．2127-2104C．2127-2103D．2128-21044、某计算机存储器按字节编址，采用小端方式存放数据，假定编译器规定int型和short型长度分别为32位和16位，并且数据按边界对齐存储。

某C程序段如下：struct｛int a；char b；short c；｝record；record．a=273；若record变量的首地址为0xc008，则地址0xc008中内容及record．C的地址是A．0x00、0xC00D B．0x00、0xC00EC．0x11、0xC00D D．0x11、0xC00E5、下列关于闪存（Flash Memory）的叙述中，错误的是A．信息可读可写，并且读、写速度一样快B．存储元由MOS管组成，是一种半导体存储器C．掉电后信息不丢失，是一种非易失性存储器D．采用随机访问方式，可替代计算机外部存储器6、假设某计算机按字编址，Cache有4个行，Cache和主存之间交换的块为2个存储字。

若Cache的内容初始为空，采用2路组相联映射方式和LRU替换策略。

访问的主存地址依次为0，4，8，2，0，6，8，6，4，8时，命中Cache的次数是A．1 B．2 C．3 D．47、某计算机的控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用字段直接编码法，共有33个微命令，构成5个互斥类，分别包含7、3、12、5和6个微命令，问操作控制字段至少有多少位A．5 B．6 C．15 D．338、设某同步总线频率为100MHz，数据总线和地址总线共用一组总线，32位宽，存储字长也是32位。

计算机组成原理课后答案1. 什么是计算机组成原理？计算机组成原理是研究计算机硬件的基本组成和工作原理的学科，主要包括处理器、内存、输入输出设备等方面的内容。

它研究计算机硬件的组成结构和各部件之间的组织、连接和控制方式，以及计算机如何运行和进行数据处理的原理和方法。

2. 计算机的五大基本部件是什么？计算机的五大基本部件是：•中央处理器（CPU）：负责执行计算机指令，控制和协调计算机的各部件工作。

•主存储器（Memory）：用于存储计算机处理数据和指令时所需要的数据。

•输入设备：用户通过输入设备向计算机输入数据和指令。

•输出设备：计算机将处理结果输出给用户。

•外部存储器：用于长期存储数据和程序的设备，例如硬盘和光盘等。

3. 简述冯·诺依曼体系结构的特点。

冯·诺依曼体系结构是计算机组成原理中最重要的概念之一，其特点包括：•存储程序：指令和数据以二进制形式存储在同一存储器中，计算机可以根据指令的地址自动取指令执行。

•以运算器和控制器为核心：运算器负责执行算术和逻辑运算，控制器负责控制计算机的运行和各部件的协调工作。

•输入输出分离：计算机的输入设备和输出设备与运算器和控制器分离，通过输入输出设备和外存进行数据交互。

•指令执行顺序：指令按照程序设计者指定的顺序执行，依次从存储器中取出指令并执行。

4. 什么是指令集架构？指令集架构是计算机体系结构的一种分类方式，它定义了计算机硬件与软件之间的接口和指令集的编码规则。

指令集架构决定了计算机的指令集和寻址方式，是软硬件协同工作的重要基础。

常见的指令集架构有精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）两种。

精简指令集架构主张指令集简单、指令执行速度快，执行周期短，例如ARM架构；而复杂指令集架构主张指令集功能丰富、指令执行效率高，例如x86架构。

5. 计算机中的字长是什么意思？计算机中的字长是指计算机中最基本的数据单位的长度，决定了计算机的数据处理能力和寻址能力。

计算机组成原理习题和解析答案习题和解析第一部分《计算机原理组成》中各章习题的解析及补充题的解析。

第1章计算机系统概论1．1习题解析一、选择题1．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是。

A．计算机可以存储大量信息B．计算机能代替人的脑力劳动C．计算机是一种信息处理机D．计算机可实现高速运算解：答案为C。

2．1946年2月，在美国诞生了世界上第一台电子数字计算机，它的名字叫（1），1949年研制成功的世界上第一台存储程序式的计算机称为（2）。

（1）A．EDVAC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ （2）A．EDVAC B．EDSAC C．ENIAC D．UNIVAC-Ⅰ 解：答案为⑴ C，⑵ A。

3．计算机硬件能直接执行的只能是。

A．符号语言B．机器语言C．汇编语言D．机器语言和汇编语言解：答案为B。

4．运算器的核心部件是。

A．数据总线B．数据选择器C．累加寄存器D．算术逻辑运算部件解：答案为D。

5．存储器主要用来。

A．存放程序B．存放数据C．存放微程序D．存放程序和数据解：答案为D。

6．目前我们所说的个人台式商用机属于。

A．巨型机B．中型机C．小型机D．微型机解：答案为D。

7．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是。

A．节约元件B．运算速度快C．物理器件性能决定D．信息处理方便解：答案为C。

8．对计算机软、硬件资源进行管理，是的功能。

A．操作系统B．数据库管理系统C．语言处理程序D．用户程序解：答案为A。

9．企事业单位用计算机计算、管理职工工资，这属于计算机的应用领域。

A．科学计算B．数据处理C．过程控制D．辅助设计解：答案为B。

10．微型计算机的发展以技术为标志。

A．操作系统B．微处理器C．硬盘D．软件解：答案为B。

二、填空题1．操作系统是一种（1），用于（2），是（3）的接口。

（1）A．系统程序B．应用程序C．用户程序D．中间件（2）A．编码转换B．操作计算机C．管理和控制计算机的资源D．把高级语言程序翻译成机器语言程序（3）A．软件与硬件B．主机与外设C．用户与计算机D．高级语言与机器语言机解：答案为⑴ A ⑵ C ⑶ C。

第7次作业及参考答案第五章作业5.3 I/O设备与主机交换信息时，共有哪几种控制方式？简述它们的特点。

参考答案要点：I/O设备与主机交换信息时，共有5种控制方式：程序查询方式、程序中断方式、DMA 方式、I/O通道方式和I/O处理机方式。

其中前3种方式是基本的且广泛应用的控制方式。

程序查询方式的特点：控制简单，硬件开销小；CPU与外设是串行工作的，系统效率低。

适用于CPU不太忙且传送速度要求不太高的场合。

程序中断方式的特点：CPU和外设可并行工作，提高了CPU的效率，不仅适于主机和外设的数据交换，还特别适于对外界随机事件的处理。

适用于CPU较忙，传送速度不太高的系统中，尤其适合实时控制及紧急事件的处理。

DMA方式的特点：完全由硬件（DMA控制器）负责完成信息交换，信息传递从以CPU为中心，转为以内存为中心，CPU和外设可并行工作，对高速大批量数据传送特别有用。

但缺点是只能进行简单数据交换，电路结构复杂，硬件开销大。

5.16 在什么条件和什么时间，CPU可以响应I/O的中断请求？参考答案要点：CPU响应I/O中断请求的条件和时间是：当中断允许状态为1（EINT=1），且至少有一个中断请求被查到，则在一条指令执行完时，响应中断。

5.20 试比较单重中断和多重中断服务程序的处理流程，说明它们不同的原因。

参考答案要点：1）二者的比较可用两种中断的服务程序流程图（见教材P201）的对比来说明，此处略。

2）单重中断和多重中断的区别在于“开中断”的设置时间不同。

对于单重中断，开中断指令设置在最后“中断返回”之前，意味着在整个中断服务处理过程中，不能再响应其他中断源的请求。

而对于多重中断，开中断指令提前至“保护现场”之后，意味着在保护现场之后，若有更高级别的中断源提出请求，CPU也可以响应，从而实现中断嵌套，这是二者的主要区别。

5.29 结合DMA接口电路说明其工作过程。

参考答案要点：DMA的数据传送过程分为预处理、数据传送和后处理3个阶段。

第一章１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。

２．冯·诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？解：冯·诺依曼计算机的特点如下：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。

第③点是最主要的一点。

３．计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。

它们各自的功能是：①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。

②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。

③存储器：用来存放程序和数据。

④运算器：对信息进行处理和运算。

⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。

４．什么叫总线？简述单总线结构的特点。

解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。

单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。

CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU 的干预。

５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。

解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。

第０级为硬件组成的实体。

第１级是微程序级。

这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。

第２级是传统机器级。

这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。