计算机组成原理 习题答案
1.4 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？➢冯诺依曼计算机的主要设计思想是：存储程序并按地址顺序执行。
➢冯诺依曼计算机主要包括：存储器、运算器、控制器、输入和输出五部分组成。
1.5 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？➢存储容量✓存储器所能保存二进制数据的总数，常用单位为KB、MB等。
➢单元地址✓用于识别存储器中每个存储单元的编号，即单元地址。
➢数据字✓表示计算机所要处理数据的计算机字，称为数据字。
➢指令字✓表示一条指令的计算机字，称为指令字。
1.6 什么是指令？什么是程序？➢指令：由操作码和操作数两部分构成，能够表示计算机中的一个基本操作的代码或二进制串。
➢程序：用于求解某一问题的一串指令序列，称为该问题的计算程序，简称为程序。
1.7 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？➢计算机对指令和数据的区分是依靠指令的执行阶段来决定的；➢在取指阶段，从存储器中读取的均是CPU要执行的指令；➢在执行阶段，从存储器中读取的一定是指令执行所需要的操作数；1.8 什么是内存？什么是外存？什么是CPU？什么是适配器？简述其功能。
➢内存：用于存放系统当前运行所需要的程序和数据的半导体存储器，称为内存储器，简称内存；➢外存：用于存放程序和数据，但不能被CPU直接访问的大容量存储器，称为外存储器，简称为外存；外存一般包括磁盘存储器和光盘存储器。
➢CPU：运算器和控制器合称为中央处理器，简称CPU。
➢适配器：主机和不同速度的外设之间的一种部件，用于主机和外设之间的信息转换。
2.2 设[X]补＝a7.a6 a5··· a0 ，其中ai 取0或1，若要X>-0.5，求a0 a1 a2 ··· a6 的取值。
①若a7 ＝0，则X为正数，显然a6··· a0取任何值，X均大于-0.5。
②若a7 ＝1，则X为负数，[X]移＝0. a6 a5 ··· a0∵－0.5D = －0.B，则[－0.5D ]移＝0.∴若要X>－0.5，即等价于[X]移> [－0.5D ]移即0. a6 a5··· a0>0.，因此必须是a5··· a2不全为0结论：如果a7 ＝0，a6··· a0取任何值均可；如果a7 ＝1 ，必须满足a6 =1 且a5··· a0不全为0。
2.3 有一个字长为32位的浮点数，符号位1位；阶码8位，用移码表示；尾数23位，用补码表示；基数为2。
请写出：(1)最大数的二进制表示(2)最小数的二进制表示(3)规格化数所能表示的数的范围。
（1）最大值（最大正数）机器数形式：0 1111 1111 111 1111 1111 1111 1111 1111真值：(1-2-23) * 2127二进制表示：x = (1-0.0000 0000 0000 0000 0000 001) * 2111 1111（2）最小值（最小负数）机器数形式：1 1111 1111 000 0000 0000 0000 0000 0000真值：－1 * 2127二进制表示：x = -1* 2111 1111（3）规格化数表示范围➢最大正数：0 1111 1111 111 1111 1111 1111 1111 1111即x = (1-2-23) * 2127➢最小正数：0 0000 0000 100 0000 0000 0000 0000 0000即x = 2-1 * 2-128➢最大负数：1 0000 0000 011 1111 1111 1111 1111 1111即x = -(2-1+2-23) * 2-128➢最小负数：1 1111 1111 000 0000 0000 0000 0000 0000即x = －1 * 2127➢所以规格化数的正数范围为：2-129～(1-2-23) * 2127，负数范围为：－2127 ～-(2-1+2-23) * 2-1282.4 将下列十进制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数。
(1)27/64 (2)－27/64(1) 27/64 =27×(1/64) = (0001 1011)2*2-6 = 0.B = 1.1011 ×2-2e=－2，则E＝e＋127＝125(2) －27/64 =－0.B = －1.1011 ×2-22.5 已知x和y，用变形补码计算x＋y，同时指出结果是否溢出。
(1) x=11011 y=00011(2) x=11011 y=－10101(3) x=－10110 y=－00001(1) [x]补＝00 11011 ，[y]补＝00 00011∴[x+y]补＝00 11110，未溢出(2) [x]补＝00 11011 ，[y]补＝11 01011∴[x+y]补＝00 00110，未溢出(3)[x]补＝11 01010 ，[y]补＝11 11111∴[x+y]补＝11 01001 ，未溢出2.6 已知x和y，用变形补码计算x－y，同时指出结果是否溢出。
(1)x=11011 y=－11111(2) x=10111 y=11011(3)x=11011 y=－10011(1) [x]补＝00 11011 ，[－y]补＝00 11111∴[x－y]补＝01 11010 ，溢出（上溢）(2) [x]补＝00 10111 ，[y]补＝00 11011 ，[－y]补＝11 00101∴[x－y]补＝11 11100 ，未溢出(3) [x]补＝00 11011 ，[y]补＝11 01101 ，[－y]补＝00 10011∴[x－y]补＝01 01110 ，溢出（上溢）2.7 用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算x×y。
(1) x＝11011 y＝－11111(2) x＝－11111 y＝－11011(1) 输入数据的原码：[x]原＝0 11011 [y]原＝1 11111➢符号位单独运算：0⊕1＝1➢算前求补器输出：|x|=11011 |y|=10011➢乘法阵列：|x| ×|y| ＝1 1 0 1 0 0 0 1 0 1➢加上乘积符号位1，得[x×y]原＝1即x ×y=－(2) x ＝－11111 y ＝－11011➢ 输入数据的原码：[x]原＝ 1 11111 [y]原＝ 1 11011 ➢ 符号位单独运算1⊕1＝0➢ 算前求补器输出：|x|= 11111 |y|= 11011 ➢ 乘法阵列： |x| ×|y| ＝ 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1➢ 加上乘积符号位0，得[x ×y]原＝ 0 即x ×y=3.1 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问： (1) 该存储器能存储多少个字节的信息？ 存储容量=存储单元个数×每单元字节数=(2) 如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成，需要多少片？ 由512K ×8位的芯片构成1M ×32位的存储器，需要做字位扩展； 其中，位扩展——需要4片基本芯片构成512K ×32位的存储组； 字扩展——需要2组存储组构成1M ×32位的存储器； 因此共需要2×4=8片 (3) 需要多少为地址作芯片选择？ 字扩展时使用了2组存储组，因此只需1位地址做芯片选择 ，每次同时选择4片位扩展的基本芯片。
3.2 已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用256K ×16位的DRAM 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) 若每个模块板为1024K ×64位，共需几个模块板？ (2) 每个模块板内共有多少DRAM 芯片？ (3) 主存共需多少DRAM 芯片？CPU 如何选择各模块板？ 主存共需64×16 = 1024块由高位地址选模块，A0～A19用于地址线，A20～A25用于译码控制。
3.3 用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，问： (1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
由16K ×8位的芯片构成64K ×32位的存储器，共需16片基本芯片，其中每4片构成一个存储组，存储器共由4个存储组构成； 因此，4个存储组的片选信号应由最高两位地址A14和A15产生； 该存储器的组成逻辑框图如下：64个模块264*264*262026==1616*2*264*281020=(2) 设存储器读/写周期为0.5us ，CPU 在1us 内至少要访问一次。
试问：采用哪种刷新方式比较合理？ 两次刷新的最大时间间隔是多少？ 对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？➢ 由于16K ×8位的DRAM 芯片内部用128×(128×8)的矩阵构成 若采用集中刷新，则有128行× 0.5us=64us 的死时间，不合适； 若采用分散刷新，则每访存一次需要1us ，也不合适； 所以采用异步式刷新方式。
➢ 刷新时，由于每次刷新存储矩阵的1行 因此，刷新间隔为：2ms/128 = 0.ms=15.625us ，➢ 如果取15.6us 作为实际的刷新间隔，则刷新一遍实际所用时间为： 15.6us ×128＝1996.8us=1.9968ms3.4 (3) 采用异步刷新方式，如单元刷新间隔不超过8ms ，则刷新信号周期是多少？➢ 刷新信号周期：存储芯片刷新一行的时间间隔；➢ 128K ×8的DRAM 芯片，行地址为9位，因此，共29=512行； ➢ 异步刷新方式：在一个刷新周期分散地刷新所有行； 则刷新信号周期=8ms/512= 15.5us3.6 用32K ×8位的EPROM 芯片组成128K ×16位的只读存储器，试问：（1）数据寄存器多少位？ 因为系统数据总线为16位，所以数据寄存器16位 （2）地址寄存器多少位？ 因为存储器容量为128K ，需系统地址总线17位， 所以地址寄存器17位（3）共需多少个EPROM 芯片？ 所需芯片总数： (128K/32K)×(16/8)=8片CS 313~A 073.9 CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache 存储周期为40ns ，主存存储周期为240ns ，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。
计算机组成原理练习题答案
计算机组成原理练习题答案一、填空题1．储器的要求是速度快，_容量大_____，_价位低_____。
为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。
2．系统是表征一台计算机__性能__的重要因素，它的____格式__和___功能___不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。
3．CPU中至少有如下六类寄存器__指令____寄存器，__程序_计数器，_地址__寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，缓冲寄存器。
4．一条指令一般分为取指周期和执行周期，前者完成取指令和分析指令操作，后者完成执行指令操作。
5．的数据传送类指令的功能可实现寄存器和寄存器之间，或寄存器和存储器之间的数据传送。
6．令格式可分为垂直型和水平型两类，其中垂直型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。
7．一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出操作数的地址，其中一个操作数通常隐含在累加器中8．点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为 2^127(1-2^－23) ，最小正数为2^－129 ，最大负数为 2^－128(-2^－1-2^－23) ，最小负数为 -2^127 。
9．数定点机，字长8位（含1位符号位），当机器数分别采用原码、补码和反码时，其对应的真值范围分别是 -127/128 ～+127/128 -1 ～+127/128 -127/128 ～+127/128 （均用十进制表示）。
10．DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止CPU访问主存、周期挪用和DMA和CPU 交替访问主存。
11． n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做 8 次移位和最多 8 次加法，补码Booth算法需做 8 次移位和最多 9 次加法。
12．点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为，最小正数为，最大负数为，最小负数为。
计算机组成原理习题含参考答案
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在下列寻址中，（）寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案：C2、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定，可能一条，也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案：A3、以下有关I/O端口的叙述中，错误的是（）oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号，也可以单独编号正确答案：B4、用移码表示浮点数的阶码，其好处是（）。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案：B5、在取指操作结束后，程序计数器中存放的是（）。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案：D6、微指令格式分为水平型和垂直型，水平型微指令的位数（）,用它编写的微程序（）。
A、较短，较少B、较长，较短C、较多，较长D、较少，较短正确答案：B7、用二地址指令来完成算术运算时，其结果一般存放在（）。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器（ACC）中D、以上都不对正确答案：A8、为了缩短指令中某个地址段（或地址码）的位数，有效的方法是采取（）。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案：D9、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是（）oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案：A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是（）oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案：C11、D/A转换是（）。
A、把数字量转换为模拟量，把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量，把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案：A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒，编译优化后，P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案：A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案：C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案：A15、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案：A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
计算机组成原理课后习题和答案_唐朔飞[完整版]
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5. 解释概念：总线宽度、总线带宽、总线复
用、总线的主设备（或主模块）、总线的从设备 （或从模块）、总线的传输周期、总线的通信控制。
解： 总线宽度——指数据总线的位（根）数，用 bit（位）作单位。 总线带宽——指总线在单位时间内可以传输的 数据总量，相当于总线的数据传输率，等于总线工 作频率与总线宽度（字节数）的乘积。 总线复用——指两种不同性质且不同时出现的 信号分时使用同一组总线，称为总线的“多路分时 复用”。
运算。 • ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器
。 • MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。 • X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作
作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； • 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； • 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：P9-10 • 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。 • 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
• 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。 • CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和
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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，
计算机组成原理习题及答案
计算机组成原理习题及答案简答题1.什么是存储程序原理？按此原理，计算机应具有哪几大功能？1.请问：存储程序原理就是用户事先编号的程序先取走主存中，然后cpu在从主存中抽出指令、运转指令。
按此原理，计算机应当具备输入输出设备，即为能够把程序和数据通过输入输出设备送进主存中；还应当具备存储设备，即为内存能够存储程序和数据；最后应当具备控制器和运算器，即cpu能够从主存中抽出程序和数据，并按顺序一条一条抽出、继续执行。
2.存储器与cpu相连接时，应当考量哪些问题？2.答：应考虑（1）合理选择存储芯片，要考虑芯片的类型和数量尽量使连线简单方便；（2）地址线的连接，将cpu地址线的低位与存储芯片的地址线相连，以选择芯片中的某一单元，儿高位则在扩充存储芯片时用，用来选择存储芯片；（3）数据线的连接，cpu的数据线与存储芯片的数据线不一定相等，相等时可直接连接，不相等时要对存储芯片进行扩位，使其相等连接；（4）读/写控制线的连接，高电平为读，低电平为写；（5）片选线的连接，cpu的高位地址来产生片选信号。
3.什么叫做地址重合区，什么情况下可以产生地址重合区？3.答：存储系统中的某些存储单元有多个地址，这种现象叫地址重叠区。
原因是，存储系统是由多个芯片组成的，在产生片选信号时，如果只用部分高位地址来产生片选信号，则有一部分高位地址线没用，这样这部分地址线的值就不确定，可以为0也可以为1，所以存储芯片的地址空间也不确定了，出现了重复值，产生了地址重叠区。
4.什么叫“对准字”和“未对准字”，cpu对二者的访问有何不同？4.请问：cpu出访的数据类型存有字节，半字，字和双字。
若字长为32十一位，则字节8十一位，半字16十一位，字32十一位，双字64十一位。
对准字就是存储这四种数据类型时，字节的初始地址任一，半字的初始地址为2的倍数，字的初始地址为4的倍数，双字的初始地址为8的倍数。
未对准字就是四种数据类型在存储时都任一，无论从哪个存储单元已经开始都可以。
(完整版)计算机组成原理习题答案(蒋本珊)
第一章１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。
２．冯·诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？解：冯·诺依曼计算机的特点如下：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。
第③点是最主要的一点。
３．计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。
它们各自的功能是：①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。
②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。
③存储器：用来存放程序和数据。
④运算器：对信息进行处理和运算。
⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。
４．什么叫总线？简述单总线结构的特点。
解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。
单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。
CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU 的干预。
５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。
解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。
第０级为硬件组成的实体。
第１级是微程序级。
这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。
第２级是传统机器级。
这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。
计算机组成原理习题答案
1、冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（ C ）。
A.多指令流单数据流B.具备了自动输入输出的功能C.按地址访问并顺序执行指令D.存储器按内容选择地址2、完整的计算机应包括（ D ）。
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系统3. 下列逻辑部件中，不包括在运算器内的是（ D ）。
A. 累加器B. 运算状态寄存器C. ALUD. 指令寄存器4. 计算机系统中广泛采用总线将五大部件联系起来，使用总线结构可以（ B ）。
A. 减少信息传输量B. 减少信息传输线的条数C. 提高信息传输的速度D. 增加CPU的工作量5. 运算器虽有许多部件组成，但核心部件是（ B ）。
A. 数据总线B. 算术逻辑运算单元C. 多路开关D. 累加寄存器6. 某寄存器中的值有时是地址，因此具有计算机的（ C ）才能识别它。
A. 译码器B. 判断程序C. 指令D. 时序信号7. 早期的8位微型计算机中乘除法大多数用（ A ）实现。
A. 软件B. 硬件C. 固件D. 专用芯片8. 硬件在功能实现上比软件强的是（ A ）。
A. 速度快B. 成本低C. 灵活性强D. 实现容易9. 存储器地址的重要作用是（ B ）。
A. 便于按地址编号读写连续的数据B. 作为存储器中不同数据字的惟一标志C. 便于一个程序连续存放D. 作为区分地址中的数据和指令的标志10. 下列部件不属于主机的是（ C ）。
A. 运算器B. 控制器C. 键盘D. 内存储器11. 虚拟机中不包括的层次是（ D ）。
A. 应用软件B. 硬件C. 操作系统D. 用户自编程序12. 运算器中临时存放数据的部件是（ B ）。
A. ALUB. 寄存器C. 半导体存储器D. 指令寄存器13. 计算机内存与外存的区别在于（ A ）。
A. 是否包括在主机中B. 是否包括在主机箱中C. 是否由主机控制D. 是否由操作系统控制14. 计算机的外围设备是指（ D ）。
计算机组成原理习题及答案
概论一、选择题：１．1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为＿B＿。
2.完整的计算机系统应包括..运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和存储器D.配套的硬件和软件设备3.计算机系统中的存储器系统是指存储器存储器 C.内存储器 D.内存储器和外存储器4.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_C_____.A..节约元件B.运算速度快C.物理器件性能所致D.信息处理方便5.计算机硬件能直接执行的只有_B___.A.符号语言B.机器语言C.机器语言和汇编语言D.汇编语言二、填空题:1.计算机的硬件包括__运算器控制器存储器输入设备输出设备__.2.在计算机术语中,将运算器和控制器合在一起称为_CPU__,而将_CPU__和存储器合在一起称为__主机__.3.计算机的软件一般分为两大类:一类叫_系统__软件,一类叫_应用__软件,其中,数据库管理系统属于_系统_软件,计算机辅助教学软件属于__应用___软件.4.计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_.在CPU执行程序时,必须将指令存放在_内存储器__中.5.输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备___.6.计算机存储器的最小单位为__位___,1KB容量的存储器能够存储_1024*8__个这样的单位.7.在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送的公共通路称为__总线___,就其所传送的信息的性质而言,在公共通路上传送的信息包括_数据__、__地址__和__控制___信息.三、衡量计算机性能的基本指标有哪些答：1.基本字长 2.数据通路宽度 3.运算速度：包括CPU时钟频率和数据传输率 4.存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量 5.外围设备及其性能 6.系统软件配置运算方法和运算器一、选择题:1.在机器数中,__B____的零的表示形式是唯一的.A.原码B.补码C.反码D.原码和反码3.若某数X的真值为,在计算机中该数表示为,则该数所用的编码方法__B__码.A.原B.补C.反D.移4.运算器虽有许多部件组成,但核心部分是__B____.A.数据总路线B.算术逻辑运算单元C.多路开关D.通用寄存器5.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过__D_____来实现. A.原码运算的二进制减法器 B.补码运算的二进制减法器 C.补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器6.在定点运算器中,无论采用双符号位还是单符号位,必须有__C___,它一般用_____来实现.A.译码电路,与非门B.编码电路,或非门C.溢出判断电路,异或门D.移位电路,与或非门7.在定点运算中产生溢出的原因是__C_____.A.运算过程中最高位产生了进位或借位B.参加运算的操作数超出了机器的表示范围C.运算的结果的操作数超出机器的表示范围D.寄存器的位数太少,不得不舍弃最低有效位二、计算题:1.把十进制数X=(+×2-10写成浮点表示的机器数,阶码、尾数分别用原码、反码和补码表示,设阶码4位,阶符1位,尾数15位,尾数符号1位. (原码：1 0010 0 00 反码：1 1101 0 00 补码：1 1110 1 00)2.已知X=,Y=+,求[X]补, [Y]补, [-Y]补, X+Y=,X-Y=存储系统一、选择题:1.存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来__C_____.A.存放数据B.存放程序C.存放数据和程序D.存放微程序2.存储单元是指___B_____. A.存放一个二进制信息的存储元 B.存放一个机器字的所有存储元集合 C.存放一个字节的所有存储元集合 D.存放两个字节的所有存储元集合3.存储周期是指__D___. A.存储器的读出时间 B.存储器的写入时间 C.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间 D.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔4.和外存储器相比,内存储器的特点是_C_____.A.容量大,速度快,成本低B.容量大,速度慢,成本高C.容量小,速度快,成本高D.容量小,速度快,成本低5.某计算机字长16位,其存储容量64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是_B_____.—64K B. 0---32K C. 0---64KB D. 0---32KB6.某SRAM芯片,其存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为__D__.A. 64,16B. 16,64C. 64,8 ,167.某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为__D___.A. 8,512B. 512,8C. 18,8D. 19,88.某机字长32位,存储容量1MB,若按字编址,它的寻址范围是__C___.A, 0—1M B. 0---512K C. 0---256K D. 0---256KB9.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按字编址,它的寻址范围是__A___.A. 0---1MB. 0---4MBC. 0---4MD. 0---1MB10.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按半字编址,它的寻址范围是_C____.A. 0---4MBB. 0---2MBC. 0---2MD. 0---1MB11.某计算机字长为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它的寻址范围是_C____.A. 0---4MBB. 0---2MBC. 0---2MD. 0---1MB12.主存储器和CPU之间增加cache的目的是__A___.A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题B.扩大主存储器的数量C.扩大CPU中通用寄存器的数量D.既扩大主存容量又扩大CPU通用寄存器数量13.在cache的地址映射中,若主存中的任意一块可映射到cache内的任意一块的位置上,则这种方法称为__A____.A.全相联映射B.直接映射C.组相联映射D. 混合映射二、填空题:1.对存储器的要求是_容量大__,__速度快__,__成本低___,为了解决这三方面的矛盾,计算机采用_多级__体系结构.能直接访问_主存__和__cache__,但不能直接访问__辅存__和__外设_____.3.广泛使用的__SRAM__和__DRAM__都是半导体__随机读写__存储器.前者的速度比后者快,__集成度_不如后者高.它们的共同特点是断电后__不能___保存信息.4. cache是一种__高速缓冲__存储器,是为了解决CPU和主存之间__速度___不匹配而采用的一项重要的硬件技术.5.三级存储系统是由主存辅存____组成.6.半导体SRAM是靠__触发器___存储信息,半导体DRAM则是靠__电容____存储信息.存储器的刷新一般有_集中式__,__分散式__两种方式,刷新是因为_电荷泄漏，需定期补充___.8.计算机系统的存储系统通常采用层次结构,在选择各层次所采用的器件时,应综合考虑__速度_,_容量_,_位价__等因素.三、分析题:1.设有一个具有24位地址和8位字长的存储器,问(1)该存储器能够存储多少字节的信息(16MB)(2)如果存储器由4M×1位的RAM芯片组成,需要多少片(4*8=32片) (3)需要多少位作芯片选择(4位)2.某SRAM芯片有17位地址线和4位数据线,用这种芯片为32位字长的处理器构成1M×32位的存储器,并采用模块板结构,问: (1)若每个模块板为256K×32位,共需几块板(2)每块板内共需用多少片这样芯片(3)共需多少位地址线,各完成什么功能总线部分：一、填空题：1．计算机中各个功能部件是通过（总线）连接的，它是各部件之间进行信息传输的公共线路。
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MTTR：系统的平均修复时间。
MTBF：平均故障间隔时间，指相邻两次故障之间的平均工作时间。
可用性：指系统在任意时刻可使用的概率，可根据 MTTF、MTTR 和 MTBF 等指标计算处系统的
可用性。
1.2 什么是计算机系统的硬件和软件？为什么说计算机系统的硬件和软件在逻辑功能上是 等价的？
答：计算机硬件系统是指构成计算机系统的电子线路和电子元件等物理设备的总称。硬件是 构成计算机的物质基础，是计算机系统的核心。计算机的硬件系统包含运算器、控制器、存 储器、输入设备和输出设备等五大部件。
CPI：指执行每条指令所需要的平均时钟周期数。
MIPS：用每秒钟执行完成的指令数量作为衡量计算机性能的一个指标，该指标以每秒钟完成
的百万指令数作为单位。
CPU 时间：计算某个任务时 CPU 实际消耗的时间，也即 CPU 真正花费在某程序上的时间。
计算机系统的层次结构：计算机系统的层次结构由多级构成，一般分成 5 级，由低到高分别
1.5 计算机系统从功能上可划分为哪些层次？各层次在计算机系统中起什么作用？ 答：计算机系统分成五级层次结构，第 1 级为微程序设计级、第 2 级为机器语言级、第 3 级为操作系统级、第 4 级为汇编语言级、第 5 级为高级语言级。
各层次的作用： 微程序级：为机器指令级提供机器指令的解释指行功能。 机器指令级：是软件系统和硬件系统的界面，一条机器指令的功能由微程序机器级的一 段微型程序的功能实现。 操作系统级：调度计算机中的软件和硬件资源。 汇编语言级：它将用户编写的接近人类语言的程序，翻译成能在机器上运行的目标程序。 高级语言级：完全面向用户，是用户关心的目标，可执行各种用途的程序。
1.6 计算机内部有哪两股信息在流动？它们彼此有什么关系？ 答：计算机中有两股信息在流动：一股是控制信息，即操作命令，它分散流向各个部件；一 股是数据信息，它受控制信息的控制，从一个部件流向另一个部件，在流动的过程被相应的 部件加工处理。
计算机组成原理课后习题参考答案
计算机组成原理答案第一章计算机系统概论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。
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）（CPU的两部分组成）、存储器、输入设备、输出设备（I/O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：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。