计算机组成原理-平时作业一

北航16春《计算机组成原理》在线作业一北航16春《计算机组成原理》在线作业一
##目录
-[导语](#导语)
-[1.寻址方式](-寻址方式)
-[2.指令系统](-指令系统)
-[3.CPU的流水线技术](-CPU的流水线技术)
-[4.整数运算](-整数运算)
-[5.控制单元](-控制单元)
-[总结](#总结)
##导语
计算机组成原理是一门非常重要的基础课程，它的内容包括对计算机
组成原理的概念、算法和实现方法的研究。

本文就计算机组成原理的主要
内容作出详细的介绍，主要包括寻址方式、指令系统、CPU的流水线技术、整数运算、控制单元等几个方面。

##1.寻址方式
寻址是指计算机系统中访问存储器的方式，确定存储器中一些位置的
字节的地址。

常见的寻址方式有：直接寻址、寄存器寻址和间接寻址。

###(1)直接寻址
直接寻址是一种最简单的寻址方式，它的特点是，指令中包含要访问的存储单元的绝对地址或者该地址的偏移量。

当指令被解释执行时，指令解释器便可以根据地址来访问相应的存储单元，因此它的操作简单，但是地址可能变化，因此会出现地址失效的情况。

###(2)寄存器寻址
寄存器寻址是指指令中使用寄存器来保存要访问的存储单元地址的方式。

第一次作业题目
一、问答题：
1、冯﹒诺依曼型计算机系统的主要设计思想是什么？它包括哪些组成部
分？各个组成部分的作用是什么？
2、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？
3、如何理解软硬件之间的等价性？
4、4种机器码的主要区别？
5、为什么定点数采用补码进行加减法运算存在溢出现象？如何判断它的运
算结果是否溢出？
二、计算题：
1、若某浮点数采用IEEE754编码标准的存储格式是（BF400000）16 ，则其
代表的十进制真值为多少？
2、将数（18.6875）10转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式？
3、计算机存储程序概念的特点之一，是把数据和指令都化为二进制信息看
待，今有一计算机字长32位。

对于二进位1000 1111 1110 1111 1100 0000 0000 0000，
（1）表示一个补码整数，其十进制值是多少？
（2）表示一个无符号整数，其十进制值是多少？
（3）表示一个IEEE754标准的单精度浮点数，其值是多少？
4、对于数字56和-79分别用8位二进制表示其四种机器码，即原码，反码，
补码和移码？。

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。

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（1）CPU包括哪几个工作周期？每个工作周期访存的作用是什么。

答：（1）取指周期：取指令
（2）间指周期：取有效地址
（3）执行周期：取（或存）操作数
（4）中断周期：将程序断点保存起来
（2）什么是指令周期、机器周期和时钟周期？
答：指令周期是CPU取出并执行一条指令所需的全部时间，即完成一条指令的时间；
机器周期是所有指令执行过程中的一个基准时间，通常以存取周期作为机器周期；
时钟周期使机器周期主频的倒数，也可称为节拍，它是控制计算机操作的最小单位时间；
关系：一个指令周期包括若干个机器周期，一个机器周期又包括若干个时钟周期，每个指令周期内的机器周期数可以不等，每个机器周期内的时钟周期数也可以不等。

（3）总线通信控制有几种方式，简要说明各自的特点。

答：（1）同步通信：通信双方由统一时标控制数据传送；
（2）异步通信：采用应答方式通信；
（3）单通步通信：统一时钟，可插入等待信号；
（4）分离式通信：都是全反向，充分发挥总线的有效应用；
（4）控制器中常采用哪些控制方式，各有何特点？
答：同步控制：即微操作序列由基准时标系统控制，每一个操作出现的时间与基准时标保持一致；。

计算机组成原理作业1 10章答案(完全版)计算机组成原理作业1-10章答案(完全版)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：指计算机中的电子电路和物理设备。

计算机软件：计算机操作所需的程序和相关数据。

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）应用软件位于最外层，为用户提供解决特定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.解释高级语言、汇编语言和机器语言之间的区别和关系。

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？诺依曼计算机有什么特点？解决方案：冯？诺依曼电脑功能：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；指令由两部分组成：操作代码和地址代码。

操作代码用于表示操作的性质，地址代码用于表示操作数在内存中的位置；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）。

计算机组成原理形考任务1参考答案一、单项选择题（每小题6分，共36分）题目1下列数中最小的数是。

B. （42）8选择一项：A. （1010011）2B. （42）8C. （10011000）BCDD. （5A）16题目2某计算机字长16位，采用补码定点小数表示，符号位为1位，数值位为15位，则可表示的最大正小数为_____，最小负小数为_____。

选择一项：A.B.C.D.题目3两个补码数相加，在符号位相同时有可能产生溢出，符号位不同时。

D. 一定不会产生溢出选择一项：A. 会产生溢出B. 也有可能产生溢出C. 不一定会产生溢出D. 一定不会产生溢出题目4已知[X]原=010100，[X]反= 。

A. 010100选择一项：A. 010100B. 001011C. 101011D. 101100题目5已知[X]原=110100，[X]补= 。

D. 101100选择一项：A. 110100B. 001011C. 101011D. 101100题目6已知[X]原=110100，[X]移= 。

B. 001100选择一项：A. 101100B. 001100C. 101011D. 011011二、多项选择题（每小题9分，共36分）题目7机器数中，零的表示形式不唯一的是_____。

A. 原码C. 移码D. 反码选择一项或多项：A. 原码B. 补码C. 移码D. 反码题目8ASCII编码_____。

B. 是7位的编码C. 共有128个字符选择一项或多项：A. 是8位的编码B. 是7位的编码C. 共有128个字符D. 共有256个字符E. 有64个控制字符题目9相对补码而言，移码_____。

B. 仅用于浮点数的阶码部分D. 1表示正号，0表示负号选择一项或多项：A. 仅用于表示小数B. 仅用于浮点数的阶码部分C. 仅用于浮点数的尾数部分D. 1表示正号，0表示负号题目10当码距d=4时，海明校验码具有_____。

《计算机组成原理》作业1一. 选择题：1. 对计算机的软硬件资源进行管理是___A____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2. 定点二进制运算器中，减法运算一般通过___D____来实现。

A. 反码运算的二进制减法器B. 补码运算的二进制减法器C. 补码运算的十进制加法器D. 补码运算的二进制加法器3. 运算器的主要功能是进行___C_____。

A. 逻辑运算B. 算术运算C. 逻辑运算和算术运算D. 减法运算4．完整的计算机系统应包括__D_____。

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系统5. 计算机中表示地址时使用____D____。

A. 无符号数B. 原码C. 反码D. 补码6. 在机器数中，__B______的零的表示形式是唯一的。

A. 原码B. 补码C. 反码D. 原码和反码7. 在8位机中定点补码整数范围是___A____A. -128~+127B. -128~+128C. -127~+127D. -127~+1288. 在8位整数中，无符号数范围是___B____；A. 0~255B. 0~256C. -127~+128D. -128~+1279．在浮点编码表示中__D_____在机器数中不出现，是隐含的。

A. 阶码B. 符号C. 尾数D. 基数10. 在定点数运算中产生溢出的原因是____C___。

A. 运算过程中最高位产生了进位或借位B. 参加运算的操作数超出了机器表示范围C. 运算的结果的操作数超出了机器表示范围D. 寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位11. 运算器虽然有许多部件组成，但核心部分是____B____。

A. 数据总线B. 算术逻辑运算单元C. 多路开关D. 通用寄存器12．ALU属__ D_____部件。

A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 寄存器13. 计算机的存储器系统是指___D______。

计算机组成原理试题一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。

）1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。

A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址2.某计算机字长是16位它的存储容量是64,按字编址,它们寻址范围是（C ）。

A．64K B．32C．32K D．163.某一芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。

A.21B.17C.19D.204.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。

A.实现存储程序和程序控制B.可以直接访问外存C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在( B )。

A.通用寄存器B.贮存单元C.程序计数器D.堆栈6是(A)的简称。

A.精简指令系统计算机B.大规模集成电路C.复杂指令计算机D.超大规模集成电路7．响应中断的时间是_ C 。

A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。

8．常用的虚拟存储器寻址系统由两级存储器组成。

A．主存－辅存；B．－主存；C．－辅存；D．主存—硬盘。

9．访问主存时，让处于等待状态，等的一批数据访问结束后，再恢复工作，这种情况称作。

A．停止访问主存；B．周期挪用；C．与交替访问；D．。

10．浮点数的表示范围和精度取决于。

A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；C．阶码的位数和尾数的位数；D．阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。

11．中断向量可提供。

A．被选中设备的地址；B．传送数据的起始地址；C．中断服务程序入口地址；D．主程序的断点地址。

12．加法器采用先行进位的目的是。

A．优化加法器的结构；B．节省器材；C．加速传递进位信号；D．增强加法器结构。

13．在独立请求方式下，若有N个设备，则。

A．有一个总线请求信号和一个总线响应信号；B．有N个总线请求信号和N个总线响应信号；C．有一个总线请求信号和N个总线响应信号；D．有N个总线请求信号和一个总线响应信号。

一、单选题（共 20 道试题，共 40 分。

）V1. 总线中地址线的作用是___C___。

A. 只用于选择存储器单元；B. 由设备向主机提供地址；C. 用于选择指定存储器单元和I/O设备接口电路的地址；D. 即传送地址又传送数据。

满分：2 分2. 某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。

若用定点小数表示，则最大正小数为___B___。

A. +（1 – 2-32）B. +（1 – 2-31）C. 2-32D. 2-31满分：2 分3. 设X= —0.1011，则[X]补为___C___。

A. 1.1011B. 1.0100C. 1.0101D. 1.1001满分：2 分4. 所谓三总线结构的计算机是指____B__。

A. 地址线、数据线和控制线三组传输线。

B. I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线；C. I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线；D. 以上都不对。

满分：2 分5. 总线的异步通信方式____A__。

A. 不采用时钟信号，只采用握手信号；B. 既采用时钟信号，又采用握手信号；C. 既不采用时钟信号，又不采用握手信号；D. 既采用时钟信号，又采用握手信号。

满分：2 分6. 计算机的外围设备是指____D__。

A. 输入/输出设备B. 外存储器C. 远程通信设备D. 除了CPU 和内存以外的其它设备满分：2 分7. 当采用_____A_______对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O指令组。

A. 统一编址法B. 单独编址法C. 两者都是D. 两者都不是满分：2 分8. 设X=－0.1011，则〔Ｘ〕补为_C_____。

A. 1.1011B. 1.0100C. 1.0101D. 1.1001满分：2 分9. CPU响应中断的时间是___C___。

A. 中断源提出请求；B. 取指周期结束；C. 执行周期结束；D. 间址周期结束。

满分：2 分10. 带有处理器的设备一般称为___A___设备。