第4单元--冯.诺依曼计算机
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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。
冯诺依曼结构计算机的五大基本构件冯诺依曼结构是一种使用硬件和软件结合的计算机结构,它是二十世纪四十年代末开发出来的,由冯·诺依曼和贝尔实验室的计算机团队以及贝尔电话实验室的斯蒂芬·贝尔等人互相配合发明的。
该结构具有灵活性强、组件可重用、可独立添加容易操控的优点。
其原理简要地说,就是把计算机的各个部分分开,形成5大模块,实现主计算机的“字面上的分解”:
1、存储器:计算机可以通过算法处理和储存数据,存储器就起到了记忆的作用,是冯·诺依曼结构计算机的第一个构建部分。
2、外部设备:这类设备已经支持了冯诺依曼结构计算机,主要包括打印机、显示器等外设,是冯·诺依曼结构计算机的第二个构建部分。
3、控制单元:它是冯·诺依曼结构的核心部件,全部的处理和指令都要借助控制单元在存储器和外部设备之间进行控制和通讯,冯·诺依曼结构的第三个构建原件。
4、算法:这是程序的一种形式,它可以直接在冯·诺依曼结构中操作,比如算术算法、逻辑算法等等,冯·诺依曼结构计算机的第四个构建部分。
5、指令解码:最后,控制单元需要指令解码,指令解码的作用是解释控制器收到的指令,并以可执行的语言形式传送到算法中去,冯·诺依曼结构的第五个构建原件。
从上面可以看出,冯·诺依曼结构的计算机由5个构建部分组成,分别是存储器、外部设备、控制单元、算法以及指令解码。
它是当今最灵活、通用的计算机结构方式之一,在计算机发展史上占据了重要的地位。
第一章测试1.冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是()。
A:存储器按内容选择地址B:按地址访问并顺序执行指令C:多指令流单数据流D:堆栈操作答案:B2.从器件角度看,计算机经历了四代变化。
但从系统结构看,至今绝大多数计算机仍属于()型计算机。
A:冯.诺依曼B:实时处理C:智能D:并行答案:A3.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是()。
A:节约元件;B:信息处理方便;C:运算速度快;D:物理器件的性能决定;答案:D4.计算机的目标程序是()。
A:高级语言程序;B:C++语言程序;C:机器语言程序。
D:汇编语言程序;答案:C5.在下面描述的汇编语言基本概念中,不正确的表述是()。
A:汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快。
B:对程序员的训练要求来说,需要硬件知识;C:用汇编语言编写程序的难度比高级语言小;D:汇编语言对机器的依赖性高;答案:C6.冯·诺依曼型计算机的设计思想主要是()。
A:微程序方式和存储程序;B:局部性原理和并行性原理。
C:二进制表示和存储程序;D:二进制表示和微程序方式;答案:C7.假设执行一个程序占用的时间tCPU=1s,时钟频率f 为300MHz,CPI 为4,则CPU系统的性能MIPS为()。
A:4B:300C:25D:75答案:D8.机器字长指CPU一次能处理的数据位数。
()A:错B:对答案:B9.数字计算机的特点:数值由数字量(如二进制位)来表示,运算按位进行。
()A:对B:错答案:A10.在冯.诺依曼型计算机中指令和数据放在同一个存储器。
()A:错B:对答案:B第二章测试1.浮点数的表示范围和精度取决于()。
A:阶码的位数和尾数的位数B:阶码的机器数形式和尾数的机器数形式C:阶码的机器数形式和尾数的位数D:阶码的位数和尾数的机器数形式答案:A2.计算机中表示地址时,采用()。
A:补码B:原码C:反码D:无符号数答案:A3.运算器由许多部件组成,其核心部分是()。