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计算机组成与系统结构课程试题及答案整理一、选择题1、运算器的核心部件是（D）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2、下列（C）不是输入设备A.画笔及图形板B.键盘C.打印机D.鼠标器3、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是（C）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4、计算机的算术逻辑单元和控制单元称为（D）A. ALUB. CADC.UPD. CPU5、某机字长8位，采用补码形式（其中1位为符号位），则机器数所能表示的范围是（C）A.-127 ～ 127B.-128 ～ +128C.-128 ～ +127D.-128 ～ +1286、DMA访问主存时，向CPU发出请求，获得总线使用权时再进行访存，这种情况称作（C）A.停止CPU访问主存B. DMA与CPU交替访问C.周期挪用D.DMA7、程序计数器的功能是（A）A.存放下一条机器指令的地址B.存放微指令地址C.计算程序长度D.存放指令8、就微命令的编码方式而言，若微操作命令的个数已确定，则（B）A.编码表示法与直接表示法的微指令字长大小关系不确定B.编码表示法比直接表示法的微指令字长短C.编码表示法与直接表示法的微指令字长是相等的D.直接表示法比编码表示法的微指令字长短9、（B ）寻址便于处理数组问题。
A.间接寻址B.变址寻址C.相对寻址D.立即寻址10、硬布线控制器是采用[（A）方法进行设计的。
A.组合逻辑B.微程序C.组合逻辑和微程序结合D.都不对二、简答题11、堆栈有哪两种基本操作？它们的含义是什么？参考答案：堆栈的两种基本操作是入栈和出栈。
入栈操作过程：先移动栈顶指针：（SP）-1→SP；后压入数据：数据→（SP）出栈操作过程：先弹出数据：（（SP））→寄存器；后动栈顶指针：（SP）+l→SP12、Cache的替换策略是什么？参考答案：随机法是用一个随机数产生器产生一个随机的替换块号；先进先出法是替换最早调入的存储单元；近期最少使用法替换近期最少使用的存储。
第 1 章习题答案令狐文艳5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元，下表给出请回答下列问题：（1）对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2）对于M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/0.003=100MIPS。
对于M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2，因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10×800M/(200×106)=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5×1.2G/(150×106)=40。
（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1/(执行时间×价格)R越大说明性价比越高，也即，“执行时间×价格”的值越小，则性价比越高。
因为10×5000 > 5×8000，所以，M2的性价比高。
计算机组成与系统结构习题答案上海交大陈泽文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]计算机组成与系统结构习题答案,上海交大陈泽宇着C1:以下哪些设备不属于冯诺伊曼体系结构计算机的五大部件寄存器, 缓冲器适配器的作用是保证_____用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。
正确答案是：I/O 设备1966年，Flynn从计算机体系结构的并行性能出发，按照_____的不同组织方式，把计算机系统的结构分为SISD、SIMD、MISD和MIMD四类。
指令流, 数据流具有相同_____的计算机，可以采用不同的_____ 。
：计算机体系结构，计算机组成冯诺伊曼型计算机的设计思想是_____。
正确答案是：存储程序并按地址顺序执行1958年开始出现的第二代计算机，使用_____作为电子器件。
晶体管在计算机系统的层次结构中，_____采用符号语言。
高级语言级, 汇编语言级世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC使用_____作为电子器件电子管在计算机系统的层次结构中，属于硬件级的是_____。
微程序设计级, 机器语言级C2：为了提高浮点数的表示精度，当尾数不为_____时，通过修改阶码并移动小数点，使尾数域的最高有效位为_____，这称为浮点数的规格化表示。
0，1在我国使用的计算机汉字操作平台中，_____字符集未收录繁体汉字。
GB2312在定点_____运算中，为了判断溢出是否发生，可采用双符号位检测法。
不论溢出与否,其_____符号位始终指示正确的符号。
小数，最高, 整数，最高在定点二进制运算器中，减法运算一般通过_____来实现。
补码运算的二进制加法器在奇偶校验中，只有当数据中包含有_____个1时, 偶校验位=_____。
偶数，0, 奇数，1奇偶校验无法检测_____个错误，更无法识别错误信息的_____。
偶数，位置, 偶数，内容在PC机中，若用扩展ASCII码、Unicode UCS-2和UCS-4方法表示一个字符，则三者之间的差异为：扩展ASCII码用_____位表示，Unicode UCS-2用_____位表示，Unicode UCS-4用_____位表示。
第 1 章习题答案5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000请回答下列问题：（1）对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2）对于M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/0.003=100MIPS。
对于M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2，因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10×800M/(200×106)=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5×1.2G/(150×106)=40。
（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1/(执行时间×价格)R越大说明性价比越高，也即，“执行时间×价格”的值越小，则性价比越高。
因为10×5000 > 5×8000，所以，M2的性价比高。
第1 章习题答案5．若有两个基准测试法度P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格辨别是5000元和8000元，下表给出了P1和P2在M1和M2上所花的时间和指令条数。
请回答下列问题：（1）对P1，哪台机器的速度快？快几多？对P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度辨别是几多MIPS？在M2上的执行速度又各是几多？从执行速度来看，对P2，哪台机器的速度快？快几多？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是几多？（4）如果某个用户需要年夜量使用法度P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，该用户需要年夜批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进年夜批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？参考谜底：（1）对P1，M2比M1快一倍；对P2，M1比M2快一倍。
（2）对M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/0.003=100MIPS。
对M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对P2，因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10×800M/(200×106)=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5×1.2G/(150×106)=40。
（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1/(执行时间×价格)R越年夜说明性价比越高，也即，“执行时间×价格”的值越小，则性价比越高。
第 1 章习题答案5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元，下表给出了P1和P2在M1和M2上所花的时间和指令条数。
请回答下列问题：（1）对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2）对于M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/=100MIPS。
对于M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2，因为100/70=倍，所以M1比M2快倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10×800M/(200×106)=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5×(150×106)=40。
（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1/(执行时间×价格)R越大说明性价比越高，也即，“执行时间×价格”的值越小，则性价比越高。
因为10×5000 > 5×8000，所以，M2的性价比高。
第 1 章习题答案5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元，下表给出了P1和P2在M1和M2上所花的时间和指令请回答下列问题：（1）对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2）对于M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/0.003=100MIPS。
对于M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2，因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10×800M/(200×106)=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5×1.2G/(150×106)=40。
（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1/(执行时间×价格)R越大说明性价比越高，也即，“执行时间×价格”的值越小，则性价比越高。
计算机组成与系统结构_上海交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.下面关于冯诺依曼计算机特点的描述，错误的是哪一个？答案:以运算器为中心，输入输出设备与存储器之间的数据传送都经过运算器。
自冯诺依曼计算机问世70多年来，计算机技术发展和变化很大，但这个特点一直没有改变。
2.假设某个使用桌面客户端和远程服务器的应用受到网络性能的限制，那么对于下列方法，哪个既没有改进吞吐率、也没有改善响应时间？答案:增加计算机内存3.假设同一套指令集用不同的方法设计了两种机器M1和M2。
机器M1的时钟周期为0.8ns，机器M2的时钟周期为1.2ns。
某个程序P在机器M1上运行时的CPI为4，在M2上的CPI为2。
对于程序P来说，哪台机器的执行速度更快？快多少？答案:M2 比 M1 快，快25%4.只有当程序执行时才将源程序翻译成机器语言，并且一次只能翻译一行语句，边翻译边执行的是（）程序，把汇编语言源程序转变成机器语言程序的过程是（）程序。
Ⅰ编译Ⅱ目标Ⅲ汇编Ⅳ解释答案:Ⅳ和Ⅲ5.假设一台计算机的I/O处理占整个系统运行时间的10%，当CPU性能改进到原来的10倍，而I/O性能仅改进为原来的两倍时，系统总体性能改进获得的加速比为多少？答案:7.14倍6.设主存储器容量为64K*32位，并且指令字长，存储字长，机器字长三者均相等，请问MAR，PC、MDR，IR 等寄存器的位数分别为多少位？答案:MAR 、PC为16位，MDR 、 IR均为32位7.假定带符号数整数采用补码表示，若int型变量x和y的机器数分别为FFFF FFDFH 和 0000 0041H，则x、y的值以及x-y的机器数分别是：答案:x=-33,y=65, x-y的机器数为 FFFF FF9EH8.某32位计算机按字节编址，采用小段（little Endian）方式存储。
若语句"int i=0 ; " 对应的指令机器代码为C7 45 FC 00 00 00 00,那么语句" int i = - 64 ;" 对应的指令机器代码是：答案:C7 45 FC C0 FF FF FF9.执行以下代码后，哪些变量的值为0?unsigned int a = 0xffffffff; unsigned int b = 1;unsigned int c = a + b; unsigned long d = a + b;unsigned long e = (unsigned long)a + b;(假定 int 型数据长度为32 位，long型数据长度为64位.)答案:c 和 d10.无符号整数变量ux和uy的声明和初始化如下：unsigned ux=x;unsigned uy=y;若sizeof(int)=4，则对于任意int型变量x和y，判断以下表达式哪些为永真i. x*4+y*8==(x<<2)+(y<<3)ii. x*y==ux*uyiii. (x*x)>=0iv. x/4+y/8==(x>>2)+(y>>3)答案:i 和 ii11.对于一个n（n≥8）位的变量x，根据C语言中按位运算的定义，下面的C语言表达式，哪一个的功能是：“x的最高有效字节不变，其余各位全变为0”？答案:(x>>(n-8))<<(n-8)12.考虑以下C语言程序代码：int func1(unsigned word) { return (int) (( word <<24) >> 24); } int func2(unsigned word) { return ( (int) word <<24 ) >> 24; }假设在一个32位机器上执行这些函数，该机器使用二进制补码表示带符号整数。
1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？略。
1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？略。
1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1．4 计算机通常有哪些分类方法？你比较了解的有哪些类型的计算机？略。
1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些？答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。
1．6 什么是机器字长？它对计算机性能有哪些影响？答：指CPU一次能处理的数据位数。
它影响着计算机的运算速度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。
1．7 什么是存储容量？什么是主存？什么是辅存？答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。
它包括主存容量和辅存容量。
主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。
如内存等。
辅存指的是CPU不能直接访问，必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u盘等。
1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短语只能使用一次。
（1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形显示器、键盘和鼠标。
（2）计算机中的核心部件，它执行程序中的指令。
它具有加法、测试和控制其他部件的功能。
（3）计算机的一个组成部分，运行态的程序和相关数据置于其中。
（4）处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。
（5）嵌入在其他设备中的计算机，运行设计好的应用程序实现相应功能。
（6）在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
（7）管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
（8）将高级语言翻译成机器语言的程序。
（9）将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
（10）计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语：1、汇编器2、嵌入式系统3、中央处理器（CPU）4、编译器5、操作系统6、控制器7、机器指令8、台式机或个人计算机9、主存储器10、VLSI答：（1）8，（2）3，（3）9，（4）6，（5）2，（6）10，（7）5，（8）4，（9）1，（10）7计算机系统有哪些部分组成？硬件由哪些构成？答：计算机系统硬件系统和软件系统组成。
计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析计算机组成原理与体系结构基础知识试题及解析一、选择题1. 下面哪个不是计算机中的主要硬件组成部分？A. 中央处理器B. 内存C. 硬盘D. 显卡答案：D解析：显卡是计算机中的辅助硬件组成部分，用于处理图形输出。
而中央处理器、内存和硬盘是计算机的三大核心硬件组成部分。
2. 下面哪个不是计算机存储器的一种？A. 随机存取存储器（RAM）B. 只读存储器（ROM）C. 磁盘存储器D. 闪存存储器答案：C解析：磁盘存储器属于外部存储器，不属于计算机存储器的范畴。
计算机存储器主要包括RAM、ROM和闪存存储器。
3. 下面哪个不属于计算机指令的基本格式？A. 操作码+操作数B. 地址码+操作码C. 操作数+寄存器D. 机器码答案：B解析：计算机指令的基本格式通常为操作码+操作数。
其中操作码表示要执行的操作，操作数则是操作的对象。
地址码+操作码不符合常见的指令格式。
4. 下面哪个不属于计算机中的主要总线？A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 系统总线答案：D解析：系统总线并非计算机中的主要总线，而是由数据总线、地址总线和控制总线组成的总线系统。
5. 下面哪个不是计算机系统中的输入设备？A. 键盘B. 鼠标C. 打印机D. 扫描仪答案：C解析：打印机是计算机系统中的输出设备，而键盘、鼠标和扫描仪属于输入设备。
二、填空题1. 操作系统负责管理计算机的资源，同时提供给用户一个__________的工作环境。
答案：友好2. 在计算机中，字长是指CPU一次能处理的二进制数据的位数，它也是计算机的__________。
答案：基本数据类型3. 计算机内存中保存的数据在计算机断电后会丢失，因此又称为__________。
答案：易失性存储器4. ALU（算术逻辑单元）是计算机中负责执行__________运算的部件。
答案：算术和逻辑5. 程序计数器是CPU中的一个寄存器，用来存储下一条指令的__________。
计算机组成与系统结构课程试题及答案整理一、选择题1、运算器的核心部件是（D）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2、下列（C）不是输入设备A.画笔及图形板B.键盘C.打印机D.鼠标器3、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是（C）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4、计算机的算术逻辑单元和控制单元称为（D）A. ALUB. CADC.UPD. CPU5、某机字长8位，采用补码形式（其中1位为符号位），则机器数所能表示的范围是（C）A.-127 ～ 127B.-128 ～ +128C.-128 ～ +127D.-128 ～ +1286、DMA访问主存时，向CPU发出请求，获得总线使用权时再进行访存，这种情况称作（C）A.停止CPU访问主存B. DMA与CPU交替访问C.周期挪用D.DMA7、程序计数器的功能是（A）A.存放下一条机器指令的地址B.存放微指令地址C.计算程序长度D.存放指令8、就微命令的编码方式而言，若微操作命令的个数已确定，则（B）A.编码表示法与直接表示法的微指令字长大小关系不确定B.编码表示法比直接表示法的微指令字长短C.编码表示法与直接表示法的微指令字长是相等的D.直接表示法比编码表示法的微指令字长短9、（B ）寻址便于处理数组问题。
A.间接寻址B.变址寻址C.相对寻址D.立即寻址10、硬布线控制器是采用[（A）方法进行设计的。
A.组合逻辑B.微程序C.组合逻辑和微程序结合D.都不对二、简答题11、堆栈有哪两种基本操作？它们的含义是什么？参考答案：堆栈的两种基本操作是入栈和出栈。
入栈操作过程：先移动栈顶指针：（SP）-1→SP；后压入数据：数据→（SP）出栈操作过程：先弹出数据：（（SP））→寄存器；后动栈顶指针：（SP）+l→SP12、Cache的替换策略是什么？参考答案：随机法是用一个随机数产生器产生一个随机的替换块号；先进先出法是替换最早调入的存储单元；近期最少使用法替换近期最少使用的存储。
计算机组成原理和系统结构课后答案1．1概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？略。
1．2你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？略。
1．3抓举一个你所熟识的计算机应用例子。
略。
1．4计算机通常存有哪些分类方法？你比较介绍的存有哪些类型的计算机？略。
1．5计算机硬件系统的主要指标存有哪些？答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。
1．6什么就是机器字长？它对计算机性能存有哪些影响？答：指cpu一次能处理的数据位数。
它影响着计算机的运算速度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。
1．7什么就是存储容量？什么就是主存？什么就是辅存？答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。
1它包括主存容量和辅存容量。
主存所指的就是cpu能通过地址线轻易出访的存储器。
例如内存等。
辅存所指的就是cpu无法轻易出访，必须通过i/oUSB和地址变换等方法就可以出访的存储器，例如硬盘，u盘等。
1．8根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短语就可以采用一次。
（1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形显示器、键盘和鼠标。
（2）计算机中的核心部件，它执行程序中的指令。
它具有加法、测试和掌控其他部件的功能。
（3）计算机的一个组成部分，运行态的程序和相关数据置于其中。
（4）处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和i/o设备做什么的部件。
（5）嵌入在其他设备中的计算机，运行设计好的应用程序实现适当功能。
（6）在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
（7）管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
（8）将高级语言翻译成机器语言的程序。
2（9）将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
（10）计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语：1、汇编器2、嵌入式系统3、中央处理器（cpu）4、编译器5、操作系统6、控制器7、机器指令8、台式机或个人计算机9、主存储器10、vlsi请问：（1）8，（2）3，（3）9，（4）6，（5）2，（6）10，（7）5，（8）4，（9）1，（10）7计算机系统有哪些部分组成？硬件由哪些构成？答：计算机系统硬件系统和软件系统组成。
第 1 章习题答案5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000请回答下列问题：（1）对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么，该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2？为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2？为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2）对于M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/0.003=100MIPS。
对于M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2，因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10×800M/(200×106)=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5×1.2G/(150×106)=40。
（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1/(执行时间×价格)R越大说明性价比越高，也即，“执行时间×价格”的值越小，则性价比越高。
因为10×5000 > 5×8000，所以，M2的性价比高。
计算机组成与体系结构赵姝版课后答案1.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是B A.每条机器指令由一条微指令米执行B.每一条机器指令由一段由微指令编程的微程序米解释执行C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D.一条微指令由若干个机器指令组成2.控制器的同步控制方式是指C A只适用于CPU控制的方式B.只适用于外围设备控制的方式C.由统一时序信号控制的方式D.所有指令执行的时间都相同的方式3.关于硬布线控制与微程序控制的描述不正确的是B A.微程序控制电路规整，应用广泛B.硬布线控制设计复杂，易于修改C.指令系统复杂的计算机，一般采用微程序控制D.在超高速机器中，对影响速度的关键部分（如CPU）往往采用硬布线控制4.下列关于RISC的叙述中，错误的是A A.RISC普遍采用微程序控制器B.RISC大多数指令在-个时钟周期内完成C.RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多D.RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少5.下列不会引起指令流水阻塞的是A A.数据旁路B.数据相关C.条件转移D.资源冲突。
6.某CPU结构如下图所示，其中有一个累加寄存器AC、一个状态寄存器PSR和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
（1）标明图中四个寄存器的名称：（2）简述指令从卞存取到控制器的数据通路：（3）简述数据在运算器和主存之间逃行存/取访问的数据通路。
答：（1）a-数据寄存器DR,b-指令寄存器IR,c-地址寄存器AR,d-程序计数器PC（2）M→DR→IR→控制器（3）存：运算器·AC→DR→M：取：M→DR→运算器7.某机采用微程序控制方式，微指令字长为32位，微指令采用水平型格式（含微指令字段、判别测试字段、下址字段三部分），控制微程序转移条件4个（直接控制），共有56个微命令，构成五组互斥类，各包含6个、8个、14个、3个、25个微命令（1）设计出微指令的具体格式：（2）控制存储器的容量应为多少。
计算机组成原理与体系结构智慧树知到课后章节答案2023年下黑龙江工程学院第一章测试1.运算器的核心部件是______。
A:算术逻辑运算部件 B:数据选择器 C:累加寄存器 D:数据总线答案:算术逻辑运算部件2.存储器主要用来______。
A:存放程序和数据 B:存放数据 C:存放微程序 D:存放程序答案:存放程序和数据3.电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为______。
A:UP B:ALU C:CPU D:主机答案:主机4.输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为______。
A:主机 B:存储器 C:操作系统 D:外围设备答案:外围设备5.用户与计算机通信的界面是______。
A:应用程序 B:文本处理 C:外围设备 D:CPU 答案:外围设备6.下列______不是输入设备。
A:打印机 B:鼠标器 C:画笔及图形板 D:键盘答案:打印机7.一片1MB的磁盘能存储______的数据。
A:220字节 B:210字节 C:109字节 D:106字节答案:220字节8.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答案:机器语言9.一个节拍信号的宽度是指_____。
A:时钟周期 B:指令周期 C:存储周期 D:机器周期答案:时钟周期10.32位的个人计算机，一个字节由______位组成。
A:32 B:16 C:4 D:8 答案:811.微处理器可以用来做微型计算机的CPU。
A:错 B:对答案:错12.决定计算机运算精度的主要技术指标是计算机的字长。
A:错 B:对答案:对13.计算机总线用于传输控制信息、数据信息和地址信息的设施。
A:对 B:错答案:对14.计算机系统软件是计算机系统的核心软件。
A:对 B:错答案:对15.计算机运算速度是指每秒钟能执行操作系统的命令个数。
A:对 B:错答案:错16.计算机主机由CPU、存储器和硬盘组成。
第1章习题答案5 .若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000请回答下列问题：（1）对于P1,哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？（2）在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MlPS ?在M2上的执行速度又各是多少？从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？（3）假定M1和M2的时钟频率各是800MHZ和1.2GHZ，则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少？（4）如果某个用户需要大量使用程序P1 ,并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那么, 该用户需要大批购进机器时，应该选择M1还是M2 ?为什么？（提示：从性价比上考虑）（5）如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2 ?为什么？参考答案：（1）对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2）对于M1，P1 的速度为：200M∕10=20MIPS ；P2 为300k∕0.003=100MIPS。
对于M2，P1 的速度为：150M∕5=30MIPS ；P2 为420k∕0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2,因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3）在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10疋00M∕（200×106）=40。
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5X1.2G/（150 ×06）=40°（4）考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：R=1∕（执行时间×介格）R越大说明性价比越高，也即，执行时间×介格”的值越小，则性价比越高。
因为10×5000 > 5 ×000,所以，M2的性价比高。
第一章计算机系统概论
2．简单回答下列问题。
（参考答案略）
（1）冯·诺依曼计算机由哪几部分组成？各部分的功能是什么？采用什么工作方式？
（2）摩尔定律的主要含义是什么？
（3）计算机系统的层次结构如何划分？计算机系统的用户可分哪几类？每类用户工作
在哪个层次？
（4）程序的CPI与哪些因素有关？
（5）为什么说性能指标MIPS不能很好地反映计算机的性能？
3．假定你的朋友不太懂计算机，请用简单通俗的语言给你的朋友介绍计算机系统是如何工作的。
要求写一页纸左右。
4．你对计算机系统的哪些部分最熟悉，哪些部分最不熟悉？最想进一步了解细节的是哪些部分的内容？
5．若有两个基准测试程序P1和P2在机器M1和M2上运行，假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元，下表给出了P1和P2在M1和M2上所花时间和指令条数。
M1 M2 程序
指令条数执行时间(ms) 指令条数执行时间(ms) P1 200x10610 000 150 x106 5000
x103 6
x103 3 420
P2 300
请回答下列问题：
（1） 对于P1，哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？
（2） 在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS？在M2上的执行速度各是多少？
从执行速度来看，对于P2，哪台机器的速度快？快多少？
（3） 假定M1和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz，则在M1和M2上执行P1
时的平均时钟周期数CPI各是多少？
（4） 如果某个用户需要大量使用程序P1，并且该用户主要关心系统的响应时间而不是
吞吐率，那么，该用户需要大批构成机器时，应该选择M1还是M2呢？为什么？
（提示：从性价比上考虑）
（5） 如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心
的也是响应时间，那么，应该选择M1还是M2呢？为什么？
参考答案：
（1） 对于P1，M2比M1快一倍；对于P2，M1比M2快一倍。
（2） 对于M1，P1的速度为：200M/10=20MIPS；P2为300k/0.003=100MIPS。
对于M2，P1的速度为：150M/5=30MIPS；P2为420k/0.006=70MIPS。
从执行速度来看，对于P2，因为100/70=1.43倍，所以M1比M2快0.43倍。
（3） 在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10x800M/(200x106)=40
在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：5x1.2G/(150x106)=40
（4） 考虑运行P1时M1和M2的性价比，因为，该用户主要关心系统的响应时间，所
以，性价比中的性能考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。
故性价比R为：
R=1/（执行时间x价格）
R越大说明性价比越高，也即，“执行时间x价格”的值越小，则性价比越高。
因为10x5000 > 5x8000，所以，M2的性价比高。
应选择M2。
（5） P1和P2需要同等考虑，性能有多种方式：执行时间总和、算术平均、几何平均。
若用算术平均方式，则：因为，(10+0.003)/2x5000 > (5+0.006)/2x8000，
所以，M2的性价比高。
应选择M2。
若用几何平均方式，则：因为，sqrt(10x0.003)x5000 < sqrt(5x0.006)x8000，
所以，M1的性价比高，应选择M1。
6．若机器M1和M2具有相同的指令集，其时钟频率分别为1GHz和1.5GHz。
在指令集中有5种不同类型的指令A～E。
下表给出了在M1和M2上每类指令的平均时钟周期数
CPI。
程序 A B C D E
M1 1 2 2 3 4
M2 2 2 4 5 6
请回答下列问题：
（1）M1和M2的峰值MIPS各是多少？
（2）假定某个程序P的指令序列中，5类指令具有完全相同的指令条数，则程序P在
M1和M2上运行时，哪台机器更快？快多少？在M1和M2上执行程序P时的平均时
钟周期数CPI各是多少？
参考答案：
（1）M1上可以选择一段都是A类指令组成的程序，其峰值MIPS为1000MIPS。
M2上可以选择一段A和B类指令组成的程序，其峰值MIPS为1500/2=750MIPS。
（2）5类指令具有完全相同的指令条数，所以各占20%。
在M1和M2上执行程序P时的平均时钟周期数CPI分别为：
M1：20% x (1+2+2+3+4)= 0.2 x 12 = 2.4
M2：20% x (2+2+4+5+6)= 0.2 x 19 = 3.8
假设程序P的指令条数为N，则在M1和M2上的执行时间分别为：
M1：2.4 x N x 1/1G = 2.4N (ns)
M2：3.8 x N x 1/1.5G = 2.53 N (ns)
所以，M1执行P的速度更快，每条指令平均快0.13ns。
7．假设同一套指令集用不同的方法设计了两种机器M1和M2。
机器M1的时钟周期为0.8ns，机器M2的时钟周期为1.2ns。
某个程序P在机器M1上运行时的CPI为4，在M2上的
CPI为2。
对于程序P来说，哪台机器的执行速度更快？快多少？
参考答案：假设程序P的指令条数为N，则在M1和M2上的执行时间分别为：
M1：4 N x 0.8 = 3.2N (ns)
M2：2 N x 1.2 = 2.4 N (ns)
所以，M2执行P的速度更快，每条指令平均快0.8ns。
8．假设某机器M的时钟频率为4GHz，用户程序P在M上的指令条数为8x109，其CPI 为1.25，则P在M上的执行时间是多少？若在机器M上从程序P开始启动到执行结束
所需的时间是4秒，则P占用的CPU时间的百分比是多少？
参考答案：程序P在M上的执行时间为：1.25 x 8 x 109 x 1/4G = 2.5 s
从启动P执行开始到执行结束的总时间为4秒，其中2.5秒是P在CPU上真正
的执行时间，其他事件可能执行操作系统程序或其他用户程序。
所占的百分比为：2.5/4 = 62.5%
9．假定某编译器对某段高级语言程序编译生成两种不同的指令序列S1和S2，在时钟频率为500MHz的机器M上运行，目标指令序列中用到的指令类型有A、B、C和D四类。
四类指令在M上的CPI和两个指令序列所用的各类指令条数如下表所示。
项目 A B C D 各指令的CPI 1 2 3 4
S1的指令条数 2 2 2 4
S2的指令条数 4 1 2 1
请问：S1和S2各有多少条指令？CPI各为多少？所含的时钟周期数各为多少？执行
时间各为多少？
参考答案：S1和S2的指令条数分别为：10和8
S1和S2的CPI分别为：
S1：1x2/10+2x2/10+3x2/10+4x4/10=28/10=2.8
S2：1x4/8+2x1/8+3x2/8+4x1/8=16/8=2
S1和S2所含的时钟周期数分别为：
S1：28；S2：16
S1和S2的执行时间分别为：
S1：28x1/500M = 56ns；S2：16x1/500M = 32ns
10．假定机器M的时钟频率为1.2GHz，某程序P在机器M上的执行时间为12秒钟。
对P 优化时，将其所有的乘4指令都换成了一条左移2位的指令，得到优化后的程序P’。
已知在M上乘法指令的CPI为5，左移指令的CPI为2，P的执行时间是P’执行时间的1.2倍，则P中有多少条乘法指令被替换成了左移指令？
参考答案：显然，P’的执行时间为10秒，因此，P比P’多花了2秒钟，因此，被换成左移指令的乘法指令的条数为：1.2Gx2/(5-2) = 800M。
