计算机组成原理习题课1汇总
《计算机组成原理》习题集部分参考答案
《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. 210 2304. 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。
《计算机组成原理》各章练习参考答案
《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。
计算机组成原理课后习题及答案(完整版)
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7
• 3. 什么是摩尔定律？该定律是否永远生效 ？为什么？
• 答：P23，否，P36
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8
系统总线
第三章
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9
1. 什么是总线？总线传输有何特点？ 为了减轻总线的负载，总线上的部件都应 具备什么特点？
解：总线是多个部件共享的传输部件； 总线传输的特点是：某一时刻只能有 一路信息在总线上传输，即分时使用； 为了减轻总线负载，总线上的部件应 通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
解： 总线标准——可理解为系统与模块、 模块与模块之间的互连的标准界面。 总线标准的设置主要解决不同厂家各 类模块化产品的兼容问题； 目前流行的总线标准有：ISA、EISA、 PCI等； 即插即用——指任何扩展卡插入系统 便可工作。EISA、PCI等具有此功能。
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16
11. 画一个具有双向传输功能的总线逻
12
总线的主设备（主模块）——指一次总
线传输期间，拥有总线控制权的设备（模块）； 总线的从设备（从模块）——指一次总
线传输期间，配合主设备完成传输的设备（模 块），它只能被动接受主设备发来的命令；
总线的传输周期——总线完成一次完整 而可靠的传输所需时间；
总线的通信控制——指总线传送过程中 双方的时间配合方式。
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10
4. 为什么要设置总线判优控制？常见的集 中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响 应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？
解：总线判优控制解决多个部件同时申请总 线时的使用权分配问题；
常见的集中式总线控制有三种： 链式查询、计数器查询、独立请求；
特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，
计算机组成原理课后考试习题王万生
习题1参考答案一、选择题1．微型计算机的分类通常是以微处理器的 D 来划分。
A．芯片名 B. 寄存器数目C．字长 D. 规格2. 将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称为 A。
A．数据处理 B. 辅助设计C．实时控制 D. 数值计算3．计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循这一位科学家提出的基本原理D 。
A.爱因斯坦B. 爱迪生C. 牛顿D. 冯·诺伊曼4．冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是 A 。
A．按地址访问并顺序执行指令 B．堆栈操作C．选择存储器地址 D．按寄存器方式工作5．目前的CPU包括_A_和cache。
A. 控制器、运算器B. 控制器、逻辑运算器C. 控制器、算术运算器D. 运算器、算术运算器二、填空1. 数字式电子计算机的主要外部特性是快速性、准确性、通用性、逻辑性。
2. 世界上第一台数字式电子计算机诞生于 1946 年。
3. 第一代电子计算机逻辑部件主要由电子管组装而成。
第二代电子计算机逻辑部件主要由晶体管组装而成。
第三代电子计算机逻辑部件主要由集成电路组装而成。
第四代电子计算机逻辑部件主要由大规模集成电路组装而成。
4. 当前计算机的发展方向是网络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等方向发展。
5. 电子计算机与传统计算工具的区别是自动化程度高。
6.冯·诺依曼机器结构的主要思想是 1.采用二进制代码表示数据和指令；2．采用存储程序的工作方式；3．计算机的硬件系统由五大部分组成。
7. 冯·诺依曼机器结构由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部分组成。
8. 中央处理器由运算器和控制器两部分组成。
9. 计算机中的字长是指机器数的二进制位数（或计算机一次可以处理的二进制位数）。
10. 运算器的主要部件是算术逻辑运算单元ALU。
11. 控制器工作的实质是指挥和协调机器各个部件有条不紊工作。
计算机组成原理期末分章节习题
一.选择题1.完整的计算机系统应包括( )。
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设备2. 计算机问世至今，不管怎样更新，依然保持“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是______。
A. 帕斯卡B. 巴贝奇C. 冯·诺依曼D. 贝尔答案: 1. D 2. C二. 填空题1. 计算机的主机由______、______和内存等部件组成。
2. 在计算机传统的术语中，将运算器和______合在一起称为CPU，而将CPU和______合在一起称为主机。
3. 计算机软件一般分为______和______两大类。
4.计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构。
它通常由__________、__________、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成。
每一级上都能进行程序设计。
5. 存储______并按________顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机的工作原理。
答案：1. 运算器控制器2．控制器存储器3．系统软件应用软件4．微程序级一般机器级5．程序地址三. 名词解释1. 透明计算机的某些特征用户可以不关心，则这些特征对用户是透明的。
2. ALU算术逻辑运算器3. 总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通道四. 简答题1. 计算机中采用什么计数制，为什么？计算机中所有信息是以二进制方式表示的。
原因是物理器件性能决定的，因为半导体、磁性、光电等器件都只有2种稳定状态。
目前还没有超过2种稳定状态的器件。
2. 计算机系统的层次结构可分为哪几级?计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
一、选择题1.运算器的核心部分是______。
A. 数据总线B. 多路开关C. 算术逻辑运算单元D. 累加寄存器2.设字长32位，使用IEEE格式，则阶码采用( )表示。
《计算机组成原理》课后习题答案
第1章计算机组成原理考试大纲第一章计算机体系结构和计算机组成冯。
诺伊曼体系的特点Amdahl定律第二章数制和数制转换各种码制的表示和转换浮点数的表示补码加减法布思算法浮点数的加减法海明码的计算练习：5，6，7，8，101、已知X=19，Y=35，用布思算法计算X×Y和X×(-Y)。
2、使用IEEE 754标准格式表示下列浮点数：-5，-1.5，1/16，-6，384，-1/32。
3、已知X=-0.1000101×2-111，Y=0.0001010×2-100。
试计算X+Y，X-Y，X×Y和X/Y。
4、某浮点数字长12位，其中阶符1位，阶码数值3位，尾符1位，尾数数值7位，阶码和尾数均用补码表示。
它所能表示的最大正数是多少？最小规格化正数是多少？绝对值最大的负数是多少？5、求有效信息位为01101110的海明码校验码。
第三章练习：5解释下列概念：PROM，EPROM，E2PROM，Flash memory，FPGA，SRAM和DRAM。
第四章总线的分类总线操作周期的四个传输阶段总线仲裁的概念及其分类异步通信方式的种类总线的最大传输率第五章存储器的分类存储容量的扩展RAID的概念、特点以及分类Cache的地址映射Cache的写策略Cache的性能分析3C练习：4，5，71．一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少?用下列存储芯片时，各需要多少片?1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×l位，4K×8位，8K×8位2．现有1024×l的存储芯片，若用它组成容量为16K×8的存储器。
(1)实现该存储器所需的芯片数量?(2)若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量为4K×8，该存储器所需的地址线总数是多少?几位用于选片?几位用作片内地址?(3)画出各芯片的连接逻辑图。
计算机组成原理·第六版(课后习题)第一章
计算机组成原理·第六版（课后习题）第⼀章第⼀章计算机系统概论1. ⽐较电⼦数字计算机和电⼦模拟计算机的特点电⼦数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算过程是不连续的；电⼦模拟计算机中处理的信息是连续的变化的物理量，运算过程是连续的。
2. 数字计算机如何分类？分类的依据是什么？分为专⽤计算机和通⽤计算机分类依据是计算机性能、速度、价格、运⾏的经济性3. 数字计算机有哪些应⽤ ？科学计算、⼈⼯智能、家⽤电器、测量等4. 冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些组成部分？主要设计思想：1）采⽤存储程序的⽅式编织好的程序和数据都存放在同⼀存储器中，2）计算机可以在⽆⼈⼲预的请扩下⾃动完成逐条指令的取出和执⾏指令的任务3）指令和数据均以⼆进制码的形式存储在计算机中组成部分：运算器、存储器、I/O设备、逻辑器、5. 什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据⾃？什么是指令字？存储容量：存储器中所有存储单元的总数单元地址：每个存储单元的编号数据字：某字代表要处理的数据指令字：某字为⼀条指令6. 什么是指令？什么是程序？指令：计算机硬件可以直接执⾏的每⼀个基本的算术运算或逻辑运算的操作程序：解算某⼀问题的⼀串指令寻列7. 指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分他们是指令还是数据？指令：取指周期中从内存读出的信息流数据：执⾏器周期中内存读取的信息流8. 计算机的系统软件包括哪⼏部分？说明他们的⽤途。
半导体存储器称为内存存储容量更⼤的磁盘存储器和光盘存储器称为外存内存和外存共同来保存⼆进制数据运算器和控制器合称中央处理器，简称CPU ⽤来控制计算机以及进⾏算术逻辑运算配适器是外围设备与主机联系的桥梁，相当于转换器，使主机和外围设备并⾏协调⼯作9. 计算计的系统软件包括哪⼏类？说明他们的⽤途包括系统程序和应⽤程序。
系统程序⽤于简化程序设计，提⾼计算机使⽤效率应⽤程序是⽤户利⽤计算机来解决某些问题⽽编制的程序10. 现代计算机系统如何进⾏多级划分？这种分级观点对计算机设计会产⽣什么影响？微程序设计级机器语⾔级操作系统级汇编语⾔级⾼级语⾔级⽤⼀系列的级来组成计算机的借⼝对于掌握计算机是如何组成的提供了良好的结构和体制分级的挂念来设计计算机保证产⽣⼀个良好的系统结构也是很有帮助的11. 为什么软件能够转化为硬件？硬件能转化为软件？实现这种转化的媒介是什么？应为任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执⾏可以由软件完成，也可以由硬件完成，实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
计算机组成原理习题库完整
计算机组成原理习题库第一章计算机系统概论1.选择题1、电子计算机问世至今，新型机器不断推出新，不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早提出这种概念的是B。
A.巴贝奇（Charles Babage）B.·诺依曼（von Neumann）C.帕斯卡（Blaise Pascal）D.贝尔（Bell）2、下了描述中B是正确的。
A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算术逻辑运算五个部分C.所有的数据计算都在CPU的控制器完成D.以上答案都正确3、电子计算机的运算/逻辑单元、控制、单元及主要存储器合称为C。
A.CPUB.ALUC.主机D.UP4、计算机系统中的存储系统是指D。
A.RAM存储器B.ROM存储器C.主存D.主存和辅存5、·诺依曼机工作方式的基本特点是B。
A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存储前容选择地址6、由0、1代码组成的语言，称为C。
A.汇编语言B.人工语言C.机器语言D.高级语言7、下列语句中C是正确的。
A.1KB=1 024×1 024 BB. 1KB=1 024 BC.1MB=1 024×1 024 BD. 1MB=1 024 B8、一片1MB的磁盘能存储D的数据。
A.106字节B. 10-6字节C. 109字节D. 220字节二、填空题1、计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
其中运算器、控制器和存储器组成主机，运算器和控制器可统称为CPU。
简答：1.简述．诺依曼计算机的特点2.按照．诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？答：按照．诺依曼原理，现代计算机应具备以下5个功能：⑴输入输出功能：能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来（输入），把计算结果与计算过程中出现的情况告诉（输出）给用户。
⑵记忆功能：应能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。
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1、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（）
A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B、扩大主存贮器容量
C、扩大CPU中通用寄存器的数量
D、既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量
2、若一台计算机的字长为4个字节，则表明该机器（）
A、能处理的数值最大为4位十进制数
B、能处理的数值最多由4位二进制数组成
C、在CPU中，能够作为一个整体加以处理的二进制代码为32位
D、在CPU中，运算结果最大为2的32次方
3、求110101101的海明校验编码。
4、某机器中，已知道有一个地址空间为0000H～1FFFH的ROM区域，现在再用RAM芯片(8K×4)形成一个16K×8的RAM区域，起始地址为2000H，假设RAM芯片有CS和WE信号控制端。
CPU地址总线为A15～A0，数据总线为D7～D0，控制信号为R/ (读/写)，MREQ(当存储器进行读或写操作时，该信号指示地址总线上的地址是有效的)。
要求：
（1）满足已知条件的存储器，画出地址译码方案。
（2）画出ROM与RAM同CPU连接图。
5、（10分）已知某8位机的主存采用半导体存贮器，地址码为18位，
若使用4K×4位SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式。
问：
（1）若每个模板为32K×8位，共需几个模块板?
（2）每个模块内共有多少片RAM芯片?
（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择模块板？
解：（1）由于主存地址码给定18位，所以最大空间为218=256K，主存的最大容量为256K。
现在每个模块板的存贮容量为32KB，所以主存共需256KB/32KB=8块板。
（2）每个模块板的存贮容量为32KB，现用4K×4位的SRAM 芯
片。
每块板采用位并联与地址串联相结合的方式：即用2片SRAM 芯片拼成4K×8位（共8组），用地址码的低12位（A0 ~ A11）直接接到芯片地址输入端，然后用地址码的高3位（A14 ~ A12）通过3：8 译码器输出分别接到8组芯片的片选端。
共8×2=16个S RAM
（3）根据前面所得，共有8个模板，每个模板上有16片芯片，故主存共需8×16=128片芯片（SRAM）。
CPU选择各模块板的方法是：各模块板均用地址码A0 ~ A14译码，而各模块的选择用地址码最高三位A17，A16，A15通过3：8译码器输出进行选择。
6、（10分）用512K*16位的SRAM存储器芯片组成一个2M*32的半导体存储器，试问：
1）数据寄存器多少位？
2）地址寄存器多少位？
3）共需要多少个这样的器件？
4）画出此存储器的组成框图.
解：
1）数据寄存器32位
2）地址寄存器21位
3）共需要8片
4）参考课本例题“字位同时扩展”图
7、（10分）某机中，已知配有一个地址空间为0000H~3FFFH的ROM 区域，现在再用RAM芯片8K×8形成16K×8的RAM区域，起始地址为8000H,假设RAM芯片有CS和WE信号控制端,CPU的地址总线为A15—A0,数据总线D7—D0,控制信号为R/ W, MREQ,.
要求:
(1)画出地址译码方案
(2)将RAM和ROM用CPU连接
8、（9分）用定量分析方法证明交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。
4模块交叉存储器，连续读取m 个字所需的时间为
t1=T+(m-1)τ
而顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为t2=mT
可见，交叉存储器的带宽确实大大提高了
9、（10分）某计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache
的存取周期为45纳秒，主存的存取周期为200纳秒。
已知在
一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访
问主存。
问：（1）Cache的命中率是多少？（2）CPU访问
内存的平均时间是多少纳秒？（3）Cache-主存系统的效率是
多少？
解：
①命中率 H = Nc/（Nc+Nm） = （4500-340）/4500=92.4%（4分）
② CPU访问内存的平均时间t=45*0.924+200*（1-0.924）=50.78ns （7分）
③Cache-主存系统的效率e=45/50.78=88.6% （10分）
10、（10分）某磁盘存储器的转速为n转/分，共有4个记录盘面，每道记录信息为m字节，共256道，问：①磁盘存储器的存储容量是多少？②磁盘数据传输率是多少？
解：（1）磁盘存储器的存储容量256*4*m=1024m（字节）（5分）
（2）数据传输率=转速*每道容量=n/60*m=nm/60(字节/秒) （10分）
11、磁盘组有６片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。
存储区域内径２２cm，外径３３cm，道密度为４０道／cm，内层位密度４００位／cm，转速２４００转／分。
问：
(1)共有多少柱面？（2）组总存储容量是多少？（3）数据传输率
是多少?
如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？为什么？
某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12288B,最小磁道直径为230mm,共有275道.问：
(1)磁盘存储器的存储容量是多少？
(2)最大位密度，最小位密度是多少？
(3)磁盘数据传输率是多少？
(4)平均等待时间是多少？
(5)给出一个磁盘地址格式方案。
解：（1）每道记录信息容量 = 12288字节
每个记录面信息容量 = 275×12288字节
共有4个记录面，所以磁盘存储器总容量为
4×275×12288字节 = 13516800字节
（2）最高位密度D1按最小磁道半径R1计算（R1= 115mm）: D1 = 12288字节/2πR1= 17字节/mm
最低位密度D2按最大磁道半径R2计算
R2 = R1 + (275/5) = 115 + 55 = 170mm
D2 = 12288字节/2πR2 = 11.5字节/mm
（3）磁盘数据传输率
r = 3000/60 = 50周/秒
N = 12288字节（每道信息容量）
C = r×N = 50×12288 = 614400字节/秒
（4）平均等待时间 = 1/2r = 1/2×50 = 1/100秒 = 10
毫秒
（5）本地磁盘存储器假设只有一台，所以可不考虑台号
地址。
有4个记录面，每个记录面有275个磁道。
假设每个扇区记录
1024个字节，则需要12288字节/1024字节 = 12个扇区。
由此可得
如下地址格式：
14 6 5 4 3 0
12、假设主存只有a、b、c三个页框，组成a进c出的FIFO队列进程，访问页面的序列是0，1，2，4，2，3，0，2，1，3，2号。
若采用（1）FIFO算法；（2）FIFO+LRU算法，用列表法求两种替换策略的命中率。
解：求解表格如下所示。
FIFO算法只是依序将页面在队列中推进，先进先出，最先进入队列的页面由C页框推出（被替换掉）。
从表中看出命中两次，故命中率为18.2%。
当FIFO算法结合LRU算法时，当命中后不再保持队列不变，而是将这个命中的页面移到a页框.从表中看出命中3次，从而使命中率提高到27.3%。
13、计算机的三级存储体系结构是如何构成的？试分析计算机采用这种结构的原因？
解：目前计算机的存储系统是三级存储体系结构，它是指高速缓冲存储器（cache）、主存储器和辅助存储器。
（4分）
高速缓冲存储器（cache）的速度接近cpu，但是容量小，价格昂贵；辅助存储器位价格低，容量大，断电之后信息长期保存，但是速度较慢；主存的容量和速度介于cache和辅助存储器之间，足以容纳系统
核心程序和更多的用户程序。
（8分）
对存储器的要求是存储速度快、存储容量大和位价格低，三级存储体系结构正好满足了对存储器的要求。
（10分）。