计算机组成与设计第三版 第一章课后答案
计算机组成课后习题答案
闪存可以分为NOR Flash和NAND Flash两种类型。
工作原理
闪存的主要功能是可擦写、非易失性存储数据。NOR Flash读取速度快，适用于代码存储；NAND Flash容量大 、成本低，适用于大量数据的存储。闪存的擦除和编程操作需要特定的电压和时序。
04
输入输出设备
键盘的工作原理与分类
THANKS
感谢观看
成字符或汉字。
05
数据传输方式
并行传输与串行传
并行传输
指数据以多个通道同时传输，适用于近距离、高速传输，如 CPU与内存之间的数据交换。
串行传输
指数据一位一位地顺序传输，适用于远距离、低速传输，如 网络通信。
数据传输速率
数据传输速率
指单位时间内传输的数据量，通常以比特率（bit per second）表示。
影响数据传输速率的因素
包括信号带宽、信噪比、误码率等。
数据传输过程中的同步与异步问题
同步传输
指发送方和接收方的时钟信号保持同 步，适用于高速数据传输。
异步传输
指发送方和接收方的时钟信号不需同 步，适用于低速数据传输。
06
操作系统基础知识
操作系统的功能与分类
要点一
功能
操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机硬件 和软件资源，提供用户与计算机交互的界面。
硬盘的分类与工作原理
分类
硬盘可以分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD）。
工作原理
硬盘的主要功能是永久存储数据。HDD采用磁记录技术，将数据以磁道的形式存 储在旋转的盘片上；SSD则采用闪存技术，通过电子方式存储数据。HDD的读取 速度较慢，但价格较低；SSD的读取速度较快，但价格较高。
计算机组成与设计课后答案
3.6.海明校验码具有怎样的检错纠错能力？为实现对8位数 据的海明校验，应安排几个校验位？设计该海明校验码的 编码逻辑表达式、译码逻辑表达式。
3.6.海明校验码具有怎样的检错纠错能力？为实现对8位数 据的海明校验，应安排几个校验位？设计该海明校验码的 编码逻辑表达式、译码逻辑表达式。 编码逻辑表达式: 对Pi，总是用处在Pi取值为1的行中的、用1标记出来的 数据位计算该Pi的值。 P5=D8⊕D7⊕D6⊕D5⊕D4⊕D3⊕D2⊕D1⊕P4⊕P3⊕ P2⊕P1 P4 = D8⊕D7⊕D6⊕D5 P3 = D8⊕ D4⊕D3⊕D2 P2 = D7⊕D6 ⊕D4⊕D3 ⊕D1 P1 = D7 ⊕D5⊕D4 ⊕D2⊕D1
3.11依照计算机的计算过程，用原码计算第4题中的第（1） 小题给出的2个小数X/Y的商和正确的余数。
X=0.1101 [X]原=00 1101 [X]补=00 1101
Y=-0.0111 [Y]绝对值=0.0111 [Y]补=00 0111 [-Y]补=11 1001
符号位由X、Y的符号位求异或得到，即1⊕0=1
3.2、 下面给出的几种不同进制（以下标形式给出在右括号之后）的 数化成十进制的数： （1010．0101）2， -（101101111.101）2，（23.47）8，（1A3C.D）16
参考答案： (1010.0101) 2 = (10.3125)10 - (101101111.101) 2 = -(357.625)10 (23.47) 8 = (19+39/64)10 - (1A3C.D) 16 = -(6716&出下面2组数的原、反、补表示，并用补码计算每组 数的和、差。双符号位的作用是什么？它只出现在什么电 路之处？ (1) X=0.1101 Y=-0.0111 (2) X=10111101 Y=-00101011
计算机操作系统第三版课后答案汤子瀛等著全部的
因为程序在并发执行过程中存在相互制约性.
4.程序并发执行为何会失去封闭性和可再现性?
因为程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，资源状态需要多个程序来改变，即存在资源共
享性使程序失去封闭性；而失去了封闭性导致程序失去可再现性.
5.在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?
---多道批处理系统则具有调度性，无序性和多道性的特点；
b.单道批处理系统是在解决人机矛盾及CPU和I/O设备之间速度不匹配的矛盾中形成的，旨在提高系统
资源利用率和系统吞吐量，但是仍然不能很好的利用系统资源；
---多道批处理系统是对单道批处理系统的改进，其主要优点是资源利用率高，系统吞吐量大；缺点是
---进程通信的任务是实现在相互合作进程之间的信息交换.
---调度分为作业调度和进程调度.作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个
作业，为它们分配必要的资源;而进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一新
进程，把处理机分配给它，并为它设置运行现场，是进程投入运行.
14设备管理有哪些主要功能?其主要任务是什么?
a. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构.PCB中记录了操作系统所需的用于
描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息.因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行
的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程.
b.在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别
证明:
R(S2)={x,a}, W(S2)={b}, R(S3)={x}, W(S3)={c};
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，
第1-3章计算机组成原理课后习题答案
第1章计算机系统概论1.1 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？解：计算机系统由硬件和软件两大部分组成。
硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外设等。
软件是看不见摸不着的，由人们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成，用来充分发挥硬件功能，提高机器工作效率，便于人们使用机器，指挥整个计算机硬件系统工作的程序、资料、数据集合。
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。
1.2 如何理解计算机系统的层次结构？解：（1）第一级：实际机器M1 (机器语言机器)，机器语言程序直接在M1上执行；（2）第二级：虚拟机器M2（汇编语言机器），将汇编语言程序先翻译成机器语言程序，再在M1-上执行；（3）第三级：虚拟机器M3(高级语言机器)，将高级语言程序先翻译成汇编语言程序，再在M2、M1（或直接到M1）上执行；（4）第零级：微程序机器M0（微指令系统），由硬件直接执行微指令。
（5）实际上，实际机器M1和虚拟机器M2之间还有一级虚拟机，它是由操作系统软件构成，该级虚拟机用机器语言解释操作系统。
（6）虚拟机器M3还可以向上延伸，构成应用语言虚拟系统。
1.3 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及联系。
解：机器语言由0、1代码组成，是机器能识别的一种语言。
用机器语言编写程序时要求程序员对他们所使用的计算机硬件及其指令系统十分熟悉，编写程序难度很大，操作过程也极易出错。
汇编语言是符号式的程序设计语言，汇编语言是面向机器的语言，它由一些特殊的符号表示指令。
用汇编语言编写的汇编语言程序必须先被翻译成机器语言程序，才能被机器接受并自动运行。
汇编语言的每一条语句都与机器语言的某一条语句（0、1代码）一一对应。
高级语言是面向用户的语言，与具体的计算机指令系统无关、对问题的描述更接近于人们习惯，且易于掌握和书写。
它具有较强的通用性，程序员完全不必了解、掌握实际机器M1的机型、内部的具体组成及其指令系统，只要掌握这类高级语言的语法和语义，便可直接用这种高级语言来编程，给程序员带来了极大的方便。
(I)计组课后答案(第一章和二章部分)
计算机组成课后答案第一章和二章部分答案1.1计算机组成与计算机体系结构在概念上有何区别?答：计算机体系结构是指那些对程序员可见的系统属性即概念性结构与功能特性，还包括设计思想与体系结构。
计算机组成指的是系统结构的逻辑实现，包括机器机内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。
1.2计算机结构与计算机功能在概念上有何区别?答：计算机结构是指计算机的组件是以何种方式相互关联的。
计算机功能是指每个单独的操作组分作为结构的一部分。
1.3计算机的四个主要功能是什么”答：数据处理、数据存储、数据移动、控制。
1.4列出并概要定义计算机的主要结构部件。
答：中央处理单元（CPU ）：控制电脑的操作，执行它的数据处理功能;常简称为处理器。
主存储器：存储数据。
I / O ：输入输出，计算机及其外部环境之间数据移动。
系统总线：它提供了一些沟通机制，连接其他部分的结构。
1.5列出并概要定义处理器的主要结构部件答：控制单元:控制CPU,因此计算机的操作。
算术和逻辑单元(ALU):执行计算机的数据处理功能。
寄存器:提供存储内部CPU。
CPU内部总线:一些之间提供了沟通的机制。
控制器：控制cpu的关系。
第二章2.1什么是存储程序式计算机?答：存储程序计算机最早是由著名数学家冯·诺依曼等人在1946年总结并明确提出来的，因此又被称为冯·诺依曼计算机。
其要点为：1.计算机完成任务是由事先编号的程序完成的；2.计算机的程序被事先输入到存储器中，程序运算的结果，也被存放在存储器中。
3.计算机能自动连续地完成程序。
4.程序运行的所需要的信息和结果可以通输入\输出设备完成。
5.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备所组成。
2.2任何通用计算机的4个主要部件是什么？答：运算器、控制器、存储器、输入输出设备。
2.3对集成电路级别而言.计算机系统的3个基本组成部分是什么答：中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片。
2.4解释摩尔定律答：：集成电路上可容纳的电晶体数目，约每隔24个月便会增加一倍。
计算机操作系统教程第三版答案
第一章操作系统概述课后习题. 硬件将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处答：便于设计平安可靠的操作系统。
管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的干扰和破坏而引入的两种状态。
通常操作系统在管态下运行，可以执行所有机器指令；而用户程序在目态下运行，只能执行非特权指令。
如果用户程序企图在目态下执行特权指令，将会引起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。
. 何为特权指令举例说明之。
如果允许用户执行特权指令，会带来什么后果？答：只能在管态下才能执行的指令称为特权指令。
如开关中断、置程序状态存放器等。
如果允许用户执行特权指令，它将不仅影响当前运行的程序，而且还有可能影响操作系统的正常运行，甚至整个系统。
. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的答：中断向量在机器中的位置是由硬件确定的。
例如，在中，内存空间——为中断向量空间。
. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？答：中断向量的内容是由操作系统程序确定的。
向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字〔中断处理程序运行环境〕，中断处理程序是由操作系统装入内存的，操作系统将根据装入的实际地址和该中断处理程序的运行环境来填写中断向量。
. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态为什么答：应当标明是管态。
该状态由系统初试化程序设置，这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。
. 中断和程序并发之间的关系是什么？答：中断是程序并发的必要条件。
如果没有中断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进展重新分配，一个程序将一直运行到完毕而不会被打断。
. 说明“栈〞和“堆〞的差异．答：栈是一块按后进先出〔〕规则访问的存储区域，用来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。
而堆虽然是一块存储区域，但是对堆的访问是任意的，没有后进先出的要求，堆主要用来为动态变量分配存储空间。
计算机组成原理(第三版)习题答案
计算机组成原理课后习题答案第一章1．模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算，并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方式，盘上连线的控制方式，而数字计算机用数字0和1表示数据，采用数字计数的计算方式，程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比，精度高，数据存储量大，逻辑判断能力强。
2．数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，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。
3．科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4．主要设计思想是：存储程序通用电子计算机方案，主要组成部分有：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备5．存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号，称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据，称为数据字。
如果某字为一条指令，称为指令字。
6．每一个基本操作称为一条指令，而解算某一问题的一串指令序列，称为程序。
7．取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流。
8．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，内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU，它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调地工作。
9．计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能用用途；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．在早期的计算机中，人们是直接用机器语言来编写程序的，这种程序称为手编程序或目的程序；后来，为了编写程序方便和提高使用效率，人们使用汇编语言来编写程序，称为汇编程序；为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机，人们又创造了算法语言，用算法语言编写的程序称为源程序，源程序通过编译系统产生编译程序，也可通过解释系统进行解释执行；随着计算机技术的日益发展，人们又创造出操作系统；随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展，要求大量处理某些数据，建立和检索大量的表格，于是产生了数据库管理系统。
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高级语言层 高级语言层 汇编语言层 汇编语言层 操作系统层 操作系统层 指次结构
6.什么是操作系统？它的作用主要表现在哪些方 面？
操作系统是使用计算机硬件指令系统所提供的指令设 计出来的程序，把一些常用功能以操作命令或者系统 调用的方式提供给使用者。 它主要承担计算机系统中的资源管理与分配，也向使 用者和程序设计人员提供简单，方便，高效的服务。
7.计算机体系结构，计算机组成和计算机实现各 自主要处理哪些方面的问题？你是怎样看待三者 之间的关系的？
计算机的体系结构:通常是指涉及机器语言或者汇编语言的程序 设计人员所见到的计算机系统的属性，更多情况下是指计算机的 外特性，是硬件子系统的结构概念及其功能特性。 计算机组成：是依据计算机体系结构，在确定并且分配了硬件子 系统的概念结构和功能特性的基础上，设计计算机各部件的具体 组成及它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。 计算机实现：是计算机组成的物理实现，就是把完成逻辑设计的 计算机组成方案转换为真实的计算机，也就是把满足设计和运行， 价格等各项要求的计算机系统真正地制作并调试出来。 它们之间地相互关系：计算机组成是计算机体系结构地逻辑实现， 计算机实现是计算机组成原理的物理实现。
计算机组成原理第一章习题
1.何谓计算机系统？哪些部分属于硬件系统？哪些部分属 于软件系统？应如何看待两者之间的关系？
2.从传统的观点来看，基本计算机硬件系统由哪几个功能 部件组成？每个部件完成的主要功能是什么？它们之间 是如何连接在一起的？ 计算机硬件是由：I/O设备，运算器，控制器，存储器 组成的。 运算器：数据处理：算术运算和逻辑运算 存储器：存储数据与程序 控制器：从存储器中取出指令，并进行指令译码 输入设备：输入数据，并且把人读数据变为机读数据 输出设备：输出数据，并且把机读数据变为人读数据 它们是通过总线连接在一起的，其中总线包括：数据 总线，地址总线，控制总线。
10.要学好本课程，应选择什么样的学习态度？需 要注意哪些方面的问题？把计算机组成原理作为 一门“纯”硬件课程看待有什么问题吗？
学生上课讨论
3.什么是计算机系统的层次结构？一般可以划分为哪几个层 次？层次之间的关系体现在哪些方面？采用层次结构的观点 来看待，分析计算机的组成有什么好处?
层结构。 从图中可以看到的计算机系统的 7 层结构。在 不同层次之间的关系表现为： 不同层次之间的关系表现为： 上面的一层是建立在下一层的基础上实现出来 实现的功能更强大， 的，实现的功能更强大，更接近人解决问题的思维 方式和处理问题的具体过程，对使用人员更方便， 方式和处理问题的具体过程，对使用人员更方便， 使用这一层提供的功能时，不必关心下一层的实现 使用这一层提供的功能时， 细节。 细节。 下面一层是实现上一层的基础， 下面一层是实现上一层的基础，更接近计算机 硬件实现的细节，实现的功能相对简单， 硬件实现的细节，实现的功能相对简单，人们使用 这些功能更感到困难。在实现这一层的功能时， 这些功能更感到困难。在实现这一层的功能时，可 能尚无法了解其上一层的目标和将要解决的问题， 能尚无法了解其上一层的目标和将要解决的问题， 也不必理解其更下一层实现中的有关细节问题， 也不必理解其更下一层实现中的有关细节问题，只 要使用下一层所提供出来的功能来完成本层次的功 能处理即可。 能处理即可。 采用这种分层次的方法来分析和解决某些问题， 采用这种分层次的方法来分析和解决某些问题， 有利于简化处理问题的难度，在某一段时间， 有利于简化处理问题的难度，在某一段时间，在处 理某一层中的问题时， 理某一层中的问题时，只需集中精力解决当前最需 要关心的核心问题即可， 要关心的核心问题即可，而不必牵扯各上下层中的 其他问题。 其他问题。 应用层