《计算机组成原理》习题课：提高题7-11章---文本资料
《计算机组成原理》习题部分答案(别的班给的).doc
《计算机组成原理》习题A.电压B.二进制C.十进制D.八进制2•半导体存储器的读取速度比磁芯存储器快，其重要原因之一（D ）oA. 它为破坏性读出B.它的存储容量大C.它需要重写数据电路D.它为非破坏性读出，不需要重写数据电路 3•存储器是存放（D ）的部件。
A. 程序B.数据C.正在被执行的程序和数据4•冯•诺依曼最先提出了（ D ）原理。
A. 存储B.控制C.存储程序和程序控制5•总线具有两个特性，分别是“分时性”和（BA.互斥性B.共享性C.独占性D.自动性 6•某机字长8位，含数符一位，原码表示，则定点小数所能表示的非 零最小正数为（DA. B. 2-8 7•存储字长是指（CA. 存储单元的个数。
B. 存放在一个存储单元中的二进制代码的组合。
C. 存放在一个存储单元中的二进制代码的总位数。
D. 机器指令的位数。
8•如果X 为负数，由［X ］补求［-X ］补,是将（A ）。
A. ［X ］补连同符号位一起各位变反，末位加1B ・［X ］补除符号位外，各位变反，末位加1C. ［X ］补各值保持不变D ・［X ］补符号位变反，其他各位不变9 •微型计算机的发展以（B ）技术为标志。
A. 操作系统B.微处理器C.外存储器D.软件一、单项选择1 •数字计算机用（B ）来表示数据。
D.程序和数据 D.系统总线 ）。
)。
C. 2-5 D. 2-7)o10.与木指令的地址有关的寻址方式是（C ） oA.立即寻址B.直接寻址C.和对寻址D.寄存器寻址11 •已知［X］补=01100011,则［-X］补等于（A ）oA.10011100B.01100011C.10011101D. 1111111112•原码乘法是（D ） oA.用原码表示操作数，然后直接相乘。
B.乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后和乘。
C.被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘。
D.先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理。
13. （2143）10=（ D ）8OA.3735B.7DDC.11111011101D.413714•当定点运算发生溢出时，应（C ）oA.向左规格化B.向右规格化C.发出出错信息D.舍入处理15•原码恢复余数除法中，（B ）oA.余数为负则商1B.余数为负则商0C.余数与除数异号则商1D.余数与除数异号则商016•主存直接寻址时，指令的地址段给出的是（D ）。
计算机组成原理课后习题答案
计算机组成原理课后习题答案(一到九章)(总40页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--作业解答第一章作业解答基本的软件系统包括哪些内容答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。
系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。
包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。
计算机硬件系统由哪些基本部件组成它们的主要功能是什么答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。
输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。
输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。
存储器的主要功能是存储信息，用于存放程序和数据。
运算器的主要功能是对数据进行加工处理，完成算术运算和逻辑运算。
控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤，控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。
冯·诺依曼计算机的基本思想是什么什么叫存储程序方式答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。
2) 采用二进制形式表示数据和指令。
3) 采用存储程序方式。
存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。
在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。
早期计算机组织结构有什么特点现代计算机结构为什么以存储器为中心答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。
随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。
《计算机组成原理》习题课：提高题7-11章
中断处理程序
① ② ③
②
③
②
①
中断处理程序占用的时间断及中断程序完成的次序
15
10.3 什么叫中断嵌套？CPU中断处理周期完成哪些工作？ 答： 中断嵌套：当已经有中断发生并转入服务程序，而且并不 禁止其他中断发生时，此时又有别的高级中断源发生请求， 因而被迫停止当前的中断服务程序，转去响应更高优先权的 中断请求，这就形成中断的嵌套。 CPU中断处理周期要完成的工作： A)关中断。防止保存现场不完整。 B)保存断点和现场。保证今后能正确返回中断点。 C)判断中断源，转向中断服务程序。多个中断源同时请求，选择 最高优先权的中断源，并转入相应的服务程序入口。 D)开中断。允许更高级中断响应。 E)执行中断服务程序。实际有效的服务工作。 F)关中断。防止恢复现场不完整。 G)恢复现场，恢复断点。返回中断点。 H)开中断。此次中断响应结束，允许各种中断响应。
13
中断请求
①
主程序
中断处理程序
① ② ③
②
③
②
①
中断处理程序占用的时间断及中断程序完成的次序
14
②由于进行了软件干预，实际响应时发生了变化，虽然② 的级别高于③，但是当 ③先到来时，②并不能中断它。 所以，进行了软件干预后，中断处理程序占用的时间段及 中断程序完成的次序如图所示。
中断请求
①
主程序
10
9.2 一个黑白CRT，显示具有16级灰度的图片，已知 CRT的分辨率为800×600，问显示RAM的容量为多少？ 如帧同步脉冲的频率为30Mhz，则视频脉冲的频率应是 多少？ 答： 显示RAM容量为： 800×600×㏒216 =240kB 视频脉冲的频率是： 800×600×30=1.44Mhz 9.3 如果某计算机显示器的分辨率为1024×768，65535 灰度级，则它显示卡的刷新存储器至少为多少kB？ 答： 需要容量为： 1024×768×㏒265535 =1536kB 9.4 某位图终端的显示器分辩率为1024*768，显示器每 秒钟刷新75次。对应于一个像素点的刷新时间是多长？ 9.5 激光打印机有哪些部件组成？它的工作原理是什么？
计算机组成原理练习试题带答案
计算机组成原理试题及答案一、填空（12分）1.某浮点数基值为2，阶符1位，阶码3位，数符1位，尾数7位，阶码和尾数均用补码表示，尾数采用规格化形式，用十进制数写出它所能表示的最大正数，非0最小正数，最大负数，最小负数。
2.变址寻址和基址寻址的区别是：在基址寻址中，基址寄存器提供，指令提供；而在变址寻址中，变址寄存器提供，指令提供。
3.影响流水线性能的因素主要反映在和两个方面。
4.设机器数字长为16位（含1位符号位）。
若1次移位需10ns，一次加法需10ns，则补码除法需时间，补码BOOTH算法最多需要时间。
5.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫，它通常包含若干个，而后者又包含若干个。
组成多级时序系统。
二、名词解释(8分)1.微程序控制2.存储器带宽3.RISC4.中断隐指令及功能三、简答（18分）1. 完整的总线传输周期包括哪几个阶段？简要叙述每个阶段的工作。
2. 设主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块有16个字，每字32位。
(1)若Cache采用直接相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。
(2)若Cache采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。
3. 某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1，写出各中断源的屏蔽字。
4. 统具备120种操作。
操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。
（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用； （2）该指令直接寻址的最大范围； （3）一次间址的寻址范围； （4）相对寻址的寻址范围。
四、（6分）设阶码取3位，尾数取6位（均不包括符号位），按浮点补码运算规则计算 [25169⨯] + [24)1611(-⨯]五、画出DMA 方式接口电路的基本组成框图，并说明其工作过程（以输入设备为例）。
（8分）六、（10分）设CPU 共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ 作访存控制信号，用W R /作读写控制信号，现有下列存储芯片：RAM ：1K ×8位、2K ×4位、4K ×8位ROM ：2K ×8位、4K ×8位以及74138译码器和各种门电路（自定），画出CPU 与存储器连接图。
《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。
计算机组成原理课后习题及答案(完整版)
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• 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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系统总线
第三章
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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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11. 画一个具有双向传输功能的总线逻
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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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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(薛胜军)课后习题答案第三版
1．1计算机是一种能自动地、高速地对各种数字化信息进行运算处理的电子设备。
1．2冯诺依曼计算机体系结构的基本思想是存储程序，也就是将用指令序列描述的解题程序与原始数据一起存储到计算机中。
计算机只要一启动，就能自动地取出一条条指令并执行之，直至程序执行完毕，得到计算结果为止。
按此思想设计的计算机硬件系统包含：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
各部分的作用见教材：P10—P121．3计算机的发展经历了四代。
第一代：见教材P1第二代：见教材P2第三代：见教材P2第四代：见教材P21．4系统软件定义见教材：P12—13，应用软件定义见教材：P121．5见教材：P14—151．6见教材：P111．7见教材：P6—81．8硬件定义见教材：P9软件定义见教材：P12固件定义见教材：P131．91）听觉、文字、图像、音频、视频2）图像、声音、压缩、解压、DSP1．10处理程度按从易到难是：文本→图形→图像→音频→视频第二章2．227/64=00011011/01000000=0.0110110=0.11011×2-1规格化浮点表示为：[27/64]原＝101，011011000[27/64]反＝110，011011000[27/64]补＝111，011011000同理：--27/64=--0.11011×2-1规格化浮点表示为：[27/64]原＝101，111011000[27/64]反＝110，100100111[27/64]补＝111，1001010002．3 模为：29=10000000002．4 不对，8421码是十进制的编码2．5浮点数的正负看尾数的符号位是1还是0浮点数能表示的数值范围取决于阶码的大小。
浮点数数值的精确度取决于尾数的长度。
2．61）不一定有N1>N2 2）正确2．7 最大的正数：0111 01111111 十进制数：（1－2－7）×27最小的正数：1001 00000001 十进制数：2－7×2－7最大的负数：1001 11111111 十进制数：--2－7×2－7最小的负数：0111 10000001 十进制数：--（1－2－7）×272．81）[x]补=00.1101 [y]补=11.0010[x+y]补＝[x]补+[y]补=11.1111无溢出x+y= －0.0001[x]补=00.1101 [--y]补=00.1110[x－y]补＝[x]补+[--y]补=01.1011 正向溢出2）[x]补=11.0101 [y]补=00.1111[x+y]补＝[x]补+[y]补=00.0100 无溢出x+y= 0.0100[x]补=11.0101 [--y]补=11.0001[x－y]补＝[x]补+[--y]补=10.0110 负向溢出3) [x]补=11.0001 [y]补=11.0100[x+y]补＝[x]补+[y]补=10.0101 负向溢出[x]补=11.0001 [--y]补=00.1100[x－y]补＝[x]补+[--y]补=11.1101 无溢出X－y=－0.00112．91）原码一位乘法|x|=00.1111 |y|=0.1110部分积乘数y n00.0000 0.1110+00.000000.0000→00.00000 0.111+00.111100.11110→00.011110 0.11+00.111101.011010→00.1011010 0.1+00.111101.1010010→00.11010010P f=x f⊕y f=1 |p|=|x|×|y|=0.11010010所以[x×y]原=1.11010010补码一位乘法[x]补=11.0001 [y]补=0.1110 [--x]补=11.0001 部分积y n y n+100.0000 0.11100→00.00000 0.1110+00.111100.11110→00.011110 0.111→00.0011110 0.11→00.00011110 0.1+11.000111.00101110[x×y]补=11.001011102）原码一位乘法|x|=00.110 |y|=0.010部分积乘数y n00.000 0.010+00.00000.000→00.0000 0.01+00.11000.1100→00.01100 0.0+00.00000.01100 0→00.001100P f=x f⊕y f=0 |p|=|x|×|y|=0.001100所以[x×y]原=0.001100补码一位乘法[x]补=11.010 [y]补=1.110 [--x]补=00.110部分积y n y n+100.000 1.1100→00.0000 1.110+00.11000.1100→00.01100 1.11→00.001100 1.1所以[x×y]补=0.0011002．101）原码两位乘法|x|=000.1011 |y|=00.0001 2|x|=001.0110部分积乘数 c000.0000 00.00010+000.1011000.1011→000.001011 0.000→000.00001011 00.0P f=x f⊕y f=1 |p|=|x|×|y|=0.00001011所以[x×y]原=1.00001011补码两位乘法[x]补=000.1011 [y]补=11.1111 [--x]补=111.0101 部分积乘数y n+1000.0000 11.11110+111.0101111.0101→111.110101 11.111→111.11110101 11.1所以[x×y]补=111.11110101 x×y=--0.000010112）原码两位乘法|x|=000.101 |y|=0.111 2|x|=001.010 [--|x| ]补=111.011 部分积乘数 c000.000 0.1110+111.011111.011→111.11011 0.11+001.010001.00011→000.100011P f=x⊕y f=0 |p|=|x|×|y|=0.100011所以[x×y]原=0.100011补码两位乘法[x]补=111.011 [y]补=1.001 [--x]补=000.101 2[--x]补=001.010 部分积乘数y n+1000.000 1.0010+111.011111.011→111.111011 1.00+001.010001.00011→000.100011所以[x×y]补=0.1000112.111) 原码不恢复余数法|x|=00.1010 |y|=00.1101 [--|y| ]补=11.0011部分积商数00.1010+11.00111101101 0←11.1010+00.110100.0111 0.1←00.1110+11.001100.0001 0.11←00.0010+11.001111.0101 0.110←01.1010+00.110111.0111 0.1100+00.110100.0100所以[x/y]原=0.1100 余数[r]原=0.0100×2—4补码不恢复余数法[x]补=00.1010 [y]补=00.1101 [--y]补=11.0011 部分积商数00.1010+11.001111.1101 0←11.1010+00.110100.0111 0.1←00.1110+11.001100.0001 0.11←00.0010+11.001111.0101 0.110←10.1010+00.110111.0111 0.1100+00.110100.0100所以[x/y]补=0.1100 余数[r]补=0.0100×2—42）原码不恢复余数法|x|=00.101 |y|=00.110 [--|y| ]补=11.010 部分积商数00.101+11.01011.111 0←11.110+00.11000.100 0.1←01.000+11.01000.010 0.11←00.100+11.01011.110 0.110+00.11000. 100所以[x/y]原=1.110 余数[r]原=1.100×2—3补码不恢复余数法[x]补=11.011 [y]补=00.110 [--y]补=11.010 部分积商数11.011+00.11000.001 1←00.010+11.01011.100 1.0←11.000+00.11011.110 1.00←11.100+00.11000.010 1.001+11.01011.100所以[x/y]补=1.001+2—3=1.010 余数[r]补=1.100×2—32．121）[x]补=21101×00.100100 [y]补=21110×11.100110小阶向大阶看齐：[x]补=21110×00.010010求和：[x+y]补=21110×（00.010010＋11.100110）＝21110×11.111000 [x-y]补=21110×（00.010010＋00.011010）＝21110×00.101100 规格化：[x+y]补=21011×11.000000 浮点表示：1011，11.000000规格化：[x-y]补=21110×00.101100 浮点表示：1110，0.101100 2）[x]补=20101×11.011110 [y]补=20100×00.010110小阶向大阶看齐：[y]补=20101×00.001011求和：[x+y]补=20101×（11.011110＋00.001011）＝20101×11.101001 [x-y]补=20101×（11.011110＋11.110101）＝20101×00.010011 规格化：[x+y]补=21010×11.010010 浮点表示：1010，11. 010010规格化：[x-y]补=21010×00.100110 浮点表示：1010，00.1001102．13见教材：P702．141）1.0001011×262）0.110111*×2-62．151）串行进位方式C1=G1+P1C0G1=A1B1，P1=A1⊕B1C2=G2+P2C1G2=A2B2，P2=A2⊕B2C3=G3+P3C2G3=A3B3，P3=A3⊕B3C4=G4+P4C3G4=A4B4，P4=A4⊕B42)并行进位方式C1=G1+P1C0C2=G2+P2G1+P2P1C0C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0C4= G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C02．16参考教材P62 32位两重进位方式的ALU和32位三重进位方式的ALU 2．17“1”第三章3.1见教材：P79 3．2 见教材：P833．3与SRAM 相比，DRAM 在电路组成上有以下不同之处：1） 地址线的引脚一般只有一半，因此，增加了两根控制线RAS 、CAS ，分别控制接受行地址和列地址。
《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 第四版课后习题答案(完整版)
第一章1．比较数字计算机和模拟计算机的特点。
解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。
两者主要区别见P1 表1.1。
2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。
通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。
分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。
3．数字计算机有那些主要应用？（略）4．冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？解：冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。
存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。
主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。
5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。
单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地址。
数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。
指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。
6．什么是指令？什么是程序？解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。
程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。
7．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？解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
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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7.4A 某计算机系统的内存系统中，已知cache存取周 期为 45ns ，主存存取周期为 200ns 。 CPU 执行一段程 序时，CPU访问内存系统共 4500次，其中访问主存的 次数为340次，问： 1．Cache 命中率H是多少？， 2．CPU访问内存的平均访问时间Ta是多少？ 3．Cache/主存系统的访问效率e是多少？ 解： 1、Cache 命中率H H=Nc/(Nc+Nm)=(4500-340)/4500=0.92 2、CPU访存的平均时间 Ta = H*Tc+(1-H)（Tm+Tc） = 0.92*45+(1-0.92)*（200+45）= 61 ns 3、Cache/主存系统的访问效率 e=Tc/Ta*100%=45/61*100%=0.74*100%=74%
2
7.5某计算机，如果所有的Cache访问都命中的话，它的 CPI（每条指令执行的周期数）时2.0。唯一的数据访问 指令是Store和Load,它们占总数指令的40%，不命中的 损失是25个时钟周期，不命中率是2%。如果所有的指 令访问Cache都命中的话，那么机器的速度是存在 Cache不命中的多少倍？ 答：设机器执行的总指令条数为100；设在所有存储器 访问都在Cache命中时，所需时钟周期数为T1;设在一 般Cache命中率下，执行上述指令的时钟周期为T2，则： T1=指令条数×平均Cache=100 ×2.0=200 T2=∑指令条数×CPI=指令总条数×平均CPI+Cache不 命中指令条数×引起的延迟 =100 ×2.0+100 ×40% ×2% ×25=220 则加速比S=T2/T1=1.1,则在Cache全部命中情况下的机 3 器速度是在Cache有缺失情况下的1.1倍。
4
7.7有一主存-Cache层次的存储器，其主存容量1MB,Cache容量是 64KB,每块8KB,若采用直接映像方式，请问主存的地址格式？若 主存地址为25301H,那么它在主存的哪一块？映射到Cache的哪一 块？ 解：主存地址格式为：区号+主存块号+块内地址其中，主存分了 1MB/64K=16个区，所以区号是4位，主存每个区中的块和Cache中 的块相同，是64K/8K=8块，所以主存块号是3位，块内地址是13 位。即4位区号 3位块号 13位块内地址。地址为25301H,就 是0010 0101 0011 0000 0001B, 也就是0010 010 1001100000001B ,它在主存2区的第2块，映像到Cache的第2块。 7.8 某计算机的Cache采用4路组相连映射，已知Cache容量为 16KB，主存容量为2MB，每块有8个字，每个字32位。请回答： a)主存地址多少位（按字节编址），各字段如何划分（个需多少 位）？ b)设Cache初始时为空，CPU从主存单元0，1，……，100连续读 出101个字（主存一次读出一个字），并重复按此次序读11次， 问命中率为多少？若Cache速度是主存速度的5倍，则采用Cache 5
8.1 某活动磁头磁盘组的性能参数如下：转数 6000转/分，每道容量20KB，平均寻道时间10ms。 假定操作系统采用两种方式访问该磁盘组，第一 种方式每次读取2KB，第二种方式每次读取8KB。 已知操作系统访问磁盘的时间开销为5ms的额外 开销和2KB/ms的传输开销。求; 1.计算该次片组的数据传输率和平均寻址时间 （即从磁头定位到目标磁道开始到寻找到目标扇 区的平均时间）？ 2.如果要读取一个很大的磁盘文件，操作系统 按第一种方式和第二种方式所需的时间比是多少？
7.6 某计算机的存储系统是由Cache、贮存和磁 盘组成的虚拟存储系统。若一字在Cache中，访 问它需要T1ns;若字不在主存中，将其从磁盘装 入主存需要时间T2ns,主存字访问周期为T3ns,若 Cache的命中率为P1,主存命中率为T2，求出该 存储系统的平均字访问时间。 解：平均字访问时间： 在Cache+在内存+不再内存 即 P1T1+（1-P1)P2T3+(1-P1)(1-P2)(T2+T3)
7.1A 若对磁表面存储器写入代码10011，请画出NR-1制、PE制、 FM制、MMF制记录方式的写入电流波形。设点流初始方向为-I。 7.2B 假设在一个采用组相联映象方式的Cache种，主存有B0~B7 共8块组成，Cache有C0~C4共4块，组内块数为2块。每块位32个 字节。求： 1）写出主存地址的格式，并标出各字段的长度。 2）写出Cache地址的格式，并标出各字段的长度。 3）画出主存与Cache字间各个块的映象对应关系。 7.3B 一个由Cache与主存组成的二级存储系统。已知主存容量为 1MB,缓存容量为32KB,采用组相联方式进行地址映象与变换，主 存与缓存的每一块为64B,缓存共分8组。求： 1）写出主存与缓存的地址格式。（地址码长度及各字段名称与 位数） 2）假定Cache的存取周期为20ns,命中率位0.95，希望采用Cache 后的加速比大于10，那么要求主存的存取速度应大于多少？
7.9某计算机采用直接映射Cache，已知容量为4096B。 a)若CPU依次从主存单元0，1，……，99和4096， 4097，……，4195交替取指令，循环执行10次，问命中 率是多少？ b)如Cache存取时间为10ns，主存存取时间为100ns， Cache命中率为95% ，求平均存取时间。 7.10 已知某计算机系统共有2KB Cache，采用组相连映 射方式，分为16组，每组有4个Cache块。其地址长32 位，最小编址单位为字节。 a)内存地址000010AF16将映射到Cache中的哪一组？ b) 若内存地址000010AF16和FFFF7XYZ16可以同时被 映射到Cache中的同一组，那么，xyz可能的取值为多少？ 7.11 什么是虚拟存储器？它的存储介质有哪些？虚拟存 储器主要要解决什么问题？分别是怎么解决的？ 7.12 虚拟存储器是如何进行虚地址到内存实地址的转换 的？说明段表的组成。哪些常用的指令寻址方式可用在 虚实地址的转换中？ 6