计算机组成原理答案7
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《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。
第七章、系统总线
系统总线测试
1、从信息流的传送效率来看,()工作效率最低。
A、三总线系统
B、单总线系统
C、双总线系统
D、多总线系统
2、系统总线地址的功能是()。
A、选择主存单元地址
B、选择进行信息传输的设备
C、选择外存地址
D、指定主存和I / O设备接口电路的地址
3、计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同时()。
A、减少了信息传输量
B、提高了信息传输的速度
C、减少了信息传输线的条数
D、加重了CPU的工作量
4、IEEE1394的高速特性适合于新型高速硬盘和多媒体数据传送,它的数据传输率最高可以达到()。
A、100 Mb/秒
B、200 Mb/秒
C、400 Mb/秒
D、300 Mb/秒
5、异步控制常用于()作为其主要控制方式。
A、在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时
B、微型机的CPU中
C、硬布线控制器中
D、微程序控制器中
6、当采用()对设备进行编址情况下,不需要专门的I/O指令。
A、统一编址法
B、单独编址法
C、两者都是
D、两者都不是
参考答案如下:
1。
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。
1.控制器有哪几种控制方式?各有何特点?解:控制器的控制方式可以分为3种:同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。
同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制,在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲。
这种控制方式设计简单,容易实现;但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间,造成较大数量的时间浪费,从而影响了指令的执行速度。
异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制,而根据指令或部件的具体情况决定,需要多少时间,就占用多少时间。
异步控制方式没有时间上的浪费,因而提高了机器的效率,但是控制比较复杂。
联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。
2.什么是三级时序系统?解:三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。
计算机中每个指令周期划分为若干个机器周期,每个机器周期划分为若干个节拍,每个节拍中设置一个或几个工作脉冲。
3.控制器有哪些基本功能?它可分为哪几类?分类的依据是什么?解:控制器的基本功能有:(1)从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。
(2)对指令进行译码或测试,产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。
(3)指挥并控制CPU 、主存和输入输出设备之间的数据流动。
控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型3类,分类的依据在于控制器的核心———微操作信号发生器(控制单元CU)的实现方法不同。
4.中央处理器有哪些功能?它由哪些基本部件所组成?解:从程序运行的角度来看,CPU 的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。
对于冯? 诺依曼结构的计算机而言,数据流是根据指令流的操作而形成的,也就是说数据流是由指令流来驱动的。
5.中央处理器中有哪几个主要寄存器?试说明它们的结构和功能。
解:CPU 中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的,它可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。
通用寄存器可用来存放原始数据和运算结果,有的还可以作为变址寄存器、计数器、地址指针等。
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在下列寻址中,()寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案:C2、在链式查询方式下,若有N个设备,则()oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定,可能一条,也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案:A3、以下有关I/O端口的叙述中,错误的是()oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号,也可以单独编号正确答案:B4、用移码表示浮点数的阶码,其好处是()。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案:B5、在取指操作结束后,程序计数器中存放的是()。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案:D6、微指令格式分为水平型和垂直型,水平型微指令的位数(),用它编写的微程序()。
A、较短,较少B、较长,较短C、较多,较长D、较少,较短正确答案:B7、用二地址指令来完成算术运算时,其结果一般存放在()。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器(ACC)中D、以上都不对正确答案:A8、为了缩短指令中某个地址段(或地址码)的位数,有效的方法是采取()。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案:D9、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案:A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是()oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案:C11、D/A转换是()。
A、把数字量转换为模拟量,把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量,把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案:A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒,编译优化后,P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍,则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案:A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案:C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案:A15、字长12位,用定点补码规格化小数表示时,所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案:A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
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。
计算机组成原理考试试题及答案一、选择题 (每题5分,共50分)1. 下列哪种设备不属于输入设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C2. 下列哪种存储器访问速度最快?A. 硬盘B. 缓存C. 内存D. 光盘【答案】B3. 下列哪种指令能够实现两个数相加?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】A4. 下列哪种总线用于连接处理器和内存?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】D5. 下列哪种寄存器用于存储指令?A. 数据寄存器B. 地址寄存器C. 指令寄存器D. 状态寄存器【答案】C6. 下列哪种缓存方式是CPU缓存采用的?A. 直接映射缓存B. 全相连缓存C. 组相连缓存D. 以上都对【答案】D7. 下列哪种技术能够提高存储器的访问速度?A. 并行存储B. 串行存储C. 缓存D. 分页存储【答案】C8. 下列哪种指令能够实现两个数相乘?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】C9. 下列哪种设备属于输出设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C10. 下列哪种总线用于连接处理器和外部设备?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】B二、填空题 (每题5分,共30分)11. 计算机的中央处理器简称为________。
【答案】CPU12. 计算机中用于存储程序和数据的设备称为________。
【答案】存储器13. 计算机中的数据是以________的形式进行存储和传输的。
【答案】二进制14. 计算机中的内存分为________和________两种类型。
【答案】RAM, ROM15. 在计算机中,数据的传输是通过________实现的。
【答案】总线三、简答题 (每题10分,共30分)16. 请简述CPU的主要功能。
【答案】CPU的主要功能是执行程序中的指令,进行数据的运算和控制计算机的运行。
专科生期末试卷七答案
一. 选择题
二. 填空题
1. A.1万亿 B.神威 C.美国、日本
5. A.存储保护 B.存储区域 C.访问方式
7. A.MMX B.图像数据
8. A.传输 B.字节
三. 简答题
2. 解:连接到总线上的功能模块有主动和被动两种形态。
主方可以启动一个总线周期,而从方只能响应主方的请求。
每次总线操作,只能有一个主方占用总线控制权,但同一时间里可以有一个或多个从方。
除CPU模块外,I/O功能模块也可以提出总线请求。
为了解决多个主设备同时竞争总线控制权,必须具有总线仲裁部件,以某种方式选择其中一个主设备作为总线的下一次主方。
一般来说,采用优先级或公平策略进行仲裁。
在多处理器系统中对CPU模块的总线请求采用公平原则处理,而对I/O模块的总线请求采用优先级策略。
四. 应用题
2. 证明:因为[1-X]补 = [1]补 + [-X]补 = 1 + X0. X1 X2 … X n + 2-n
1 + X0 = X0
所以 [1-X]补 = 1 + X0. X1 X2 … X n + 2-n = X0. X1 X2…X n + 2-n
3.
(2)对于128K×8位的DRAM片子,选择一行地址进行刷新,取刷新地址A8—A0,则8ms 内进行512个周期的刷新。
按此周期数,512×4096 = 128KB,对一行上的4096个存储元同时进行刷新。
采用异步刷新方式刷新信号的周期为 8ms÷512 = 15.6μs
4. 解:(1)双字长二地址指令,用于访问存储器。
(2)操作码字段OP为6位,可以指定64种操作。
(3)一个操作数在源寄存器(共16个),另一个操作数在存储器中(由基值寄存器和位移量决定),所以是RS型指令。
5.解:
图C7.1
(1)控制存储器用来存放实现全部指令系统的所有微程序。
(2)微指令寄存器用来存放由控制存储器读出的一条微指令信息。
(3)地址转移逻辑在一般情况下,微指令由控制存储器读出后直接给出下一条微指令地址,这个微地址信息就存放在微地址寄存器中,如果微程序不出现分支,那么下一条微指令的地址就直接由微地址寄存器给出。
当出现分支时,由地址转移逻辑自动完成修改微地址的任务。
7.解:
图C7。
2
8. 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 = 601MB。