计算机体系结构第五章-1
第1章 计算机系统概论-计算机组成原理-刘超-清华大学出版社
第二节 计算机的结构原理
一 计算机的工作原理
1 计算模型及其基本内容 计算模型是完成计算任务所必需遵循的基于形式化 描述的基本规则。工作单元(对计算机来说即是指令)之 间存在处理次序与数据依赖等两种关联性，用于控制处 理次序的工作驱动与数据依赖机制的数据传递是计算模 型的基本内容。工作驱动方式是计算模型的核心。
第二节 计算机的结构原理
一 计算机的工作原理
3 计算机工作过程 程序控制计算机完成计算任务过程可分为人工编制 程序和机器运行程序两个阶段。
存储器存储单 元地址
00000000 00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000 00001001 00001010 00001011 00001100 00001101 00001110 00001111 00010000
第二节 计算机的结构原理
二 冯.诺依曼计算机的体系结构
2 冯.诺依曼体系结构及其演变
输入设备
辅助存储器 存储 系统
主存储器
输出设备 外设
运算器
控制器
具有存储层次计算机的体系结构框架
第二节 计算机的结构原理
二 冯.诺依曼计算机的体系结构
2 冯.诺依曼体系结构及其演变
主存 储器
主机 CPU
算术逻辑运算 单元ALU
第二节 计算机的结构原理
二 冯.诺依曼计算机的体系结构
1 计算机体系结构及其范畴 计算机体系结构的一般定义是：机器语言程序员所 必须了解的计算机概念性结构和功能特性。 计算机体系结构作为一门学科，其研究内容主要有 两个方面：一是软件与硬件功能分配；二是如何最佳最 合理地实分配给硬件的功能。 计算机体系结构(或属性)的范畴有：数据表示、指 令系统、寻址方式、寄存器组织、存储组织、中断机构、 机器状态、输入输出结构、信息保护等。
计算机网络课后习题与答案
计算机⽹络课后习题与答案第⼀章计算机⽹络概论第⼆章数据通信技术1、基本概念（1）信号带宽、信道带宽，信号带宽对信道带宽的要求答：信号带宽是信号所占据的频率范围；信道（通频）带宽是信道能够通过的信号的频率范围；信号带宽对信道带宽的要求：信道（通频）带宽>信号带宽。
（2）码元传输速率与数据传输速率概念及其关系？答：码元传输速率（调制速率、波特率）是数据信号经过调制后的传输速率，表⽰每秒传输多少电信号单元，单位是波特；数据传输速率（⽐特率）是每秒传输⼆进制代码的位数，单位是b/s或bps；两者的关系：⽐特率＝波特率×log2N，N为电脉冲信号所有可能的状态。
（3）信道容量与数据带宽答：信道容量是信道的最⼤数据传输速率；信道带宽W是信道能够通过的信号的频率范围，由介质的质量、性能决定。
（4）数字信号的传输⽅式、模拟信号的传输⽅式答：数字信号传输:数据通信1）数/模转换-->模拟通信系统-->模/数转换2）直接通过数字通信系统传输模拟信号传输1）模拟通信：直接通过模拟通信系统2）数字通信:模/数转换-->数字通信系统-->数/模转换2、常⽤的多路复⽤技术有哪些？时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是什么？答：常⽤的多路复⽤技术有空分多路复⽤SDM、频分多路复⽤FDM、时分多路复⽤TDM 和波分多路复⽤WDM；时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是：时分多路复⽤：1）时隙固定分配给某⼀端⼝2）线路中存在空闲的时隙统计时分多路复⽤（按排队⽅式分配信道）：1）帧的长度固定2）时隙只分配给需要发送的输⼊端3、掌握T1和E1信道的带宽计算⽅法。
答：每⼀个取样值⽤8位⼆进制编码作为⼀个话路，则24路电话复⽤后T1标准的传输⽐特率为多少？8000×(8×24+1)=1544000b/sE1 标准是32路复⽤（欧洲标准）传输⽐特率为多少？8000×(8×32)= 2048000bps 4、⽐较电路交换、报⽂交换、分组交换的数据报服务、分组交换的虚电路服务的优缺点？5、指出下列说法错误在何处：（1）“某信道的信息传输速率是300Baud”；（2）“每秒50Baud的传输速率是很低的”；（3）“600Baud和600bps是⼀个意思”；（4）“每秒传送100个码元，也就是每秒传送100个⽐特”。
数据通信网课后题答案 第一章-第五章
第一章引论1. 计算机网络的发展可划分为几个阶段？每个阶段各有何特点？答：计算机网络的发展主要分为一下四个阶段：1)以单计算机为中心的联机系统-缺点，主机负荷重，通信线路利用率低，结构属集中控制方式，可靠性低2)计算机－计算机网络-是网络概念最全，设备最多的一种形式3)体系结构标准化网络4)Internet时代-是人类有工业社会向信息社会发展的重要标志，简单实用，高效传输，有满足不同服务的网络传输要求3. 计算机网络由哪些部分组成，什么是通信子网和资源子网？试述这种层次结构观的特点以及各层的作用是什么？答：通信控制处理机构成的通信子网是网络的内层，或骨架层，是网络的重要组成部分。
网上主机负责数据处理，是计算机网络资源的拥有者，它们组成了网络的资源子网，是网络的外层，通信子网为资源子网提供信息传输服务，资源子网上用户间的通信是建立在通信子网的基础上。
没有通信子网，网络不能工作，而没有资源子网，通信子网的传输也失去了意义，两者合起来组成了统一的资源共享的两层网络。
将通信子络的规模进一步扩大，使之变成社会公有的数据通信网，5. 一个完整的计算机网络的定义应包含哪些内容？答：1.物理结构：通过通信线路、通信设备将地理上分散的计算机连成一个整体2.逻辑结构：在网络协议控制下进行信息传输3.主要目的：资源共享9. 局域网、城域网与广域网的主要特征是什么?答：这三种网络主要是按照网络覆盖的地理范围来划分的：1)广域网（远程网）WAN （Wide Area Network）：广域网的作用范围一般为几十到几千公里。
2)局域网LAN（Local Area Network）:局域网的作用范围通常为几米到几十公里。
3)城域网MAN（Metropolitan Area Network）：城域网的作用范围在WAN与LAN之间，其运行方式为LAN相似。
13. 计算机网络与分布式计算机系统之间的区别与联系是什么?答：两者在物理结构上是非常类似的，但是软件上有很大的差异。
智慧树答案计算机组成原理与体系结构知到课后答案章节测试2022年
第一章1.运算器的核心部件是______。
答案:算术逻辑运算部件2.存储器主要用来______。
答案:存放程序和数据3.电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为______。
答案:主机4.输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为______。
答案:外围设备5.用户与计算机通信的界面是______。
答案:外围设备6.下列______不是输入设备。
答案:打印机7.一片1MB的磁盘能存储______的数据。
答案:220字节8.计算机硬件能直接执行的只能是_____。
答案:机器语言9.一个节拍信号的宽度是指_____。
答案:时钟周期10.32位的个人计算机，一个字节由______位组成。
答案:811.微处理器可以用来做微型计算机的CPU。
答案:错12.决定计算机运算精度的主要技术指标是计算机的字长。
答案:对13.计算机总线用于传输控制信息、数据信息和地址信息的设施。
答案:对14.计算机系统软件是计算机系统的核心软件。
答案:对15.计算机运算速度是指每秒钟能执行操作系统的命令个数。
答案:错16.计算机主机由CPU、存储器和硬盘组成。
答案:错17.计算机硬件和软件是相辅相成、缺一不可的。
答案:对18.输入设备将机器运算结果转换成人们熟悉的信息形式。
答案:错19.控制器用来完成算术运算和逻辑运算。
答案:错20.操作系统属于系统软件。
答案:对21.汇编语言是计算机能直接识别的语言。
答案:错22.机器字长指CPU一次能处理的数据位数。
答案:对23.存储器的容量应该包括主存容量和辅存容量。
答案:对24.计算机的运算速度只与机器的主频相关。
答案:错第二章1.零的反码可以表示为______。
答案:111111112.十进制数5的单精度浮点数IEEE 754代码为______。
答案:010000001010000000000000000000003.一个8位二进制整数，若采用补码表示，且由4个1和4个0组成，则最小值为______。
计算机控制技术第二版课后第五章答案于海生
计算机控制技术第二版课后第五章答案于海生1、显示器得屏幕尺寸就是指（）得长度,一般以英寸为单位。
[单选题] *A. 显示器屏幕对角线(正确答案)B. 显示器屏幕水平宽度C. 显示器屏幕垂直高度D. 显示器屏幕对角线2、如果广域网中的任何一个结点都至少与其他两个结点相连，那么这种广域网的拓扑结构是（）。
易[单选题] *A. 集中式B. 分散式C. 分布式(正确答案)D. 全互连3、数据链路层的协议数据单元（PDU）是（）易[单选题] *A．比特B. 帧(正确答案)C. 分组D. 报文4、在通信术语中，计算机和终端统称为（）易[单选题] *A. DTE(正确答案)B. DCEC. DSED. Client/Server5、用MIPS衡量的计算机性能指标是______。
[单选题] *A：处理能力B：存储容量C：可靠性D：运算速度(正确答案)6、端口号的目的是（）。
中[单选题] *A.跟踪同一时间网络中的不同会话B.源系统产生端口号来预报目的地址C.用于标识应用层的进程(正确答案)D.用于标识网络中的主机7、42.在因特网上，一台计算机可以作为另一台主机的远程终端，使用该主机的资源，该项服务称为（）。
[单选题] *A.Telnet(正确答案)B.BBSC.FTPD.WWW8、路由器最主要的功能是（）。
中[单选题] *A.集中线路B.选择数据分组传输的最佳路径(正确答案)C.连接互联网D.将信号还原为原来的速率再发送出去9、1冯.诺依曼型计算机工作方式的基本特点是（）。
[单选题] *A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令(正确答案)C.堆栈操作D.存储器按内部选择地址10、1根据冯.诺依曼原理，准确地说计算机硬件各部件如何动作具体是由（）决定的。
[单选题] *A.存储器中的内容B.操作系统C.用户D.CPU 中所执行的指令(正确答案)11、下列叙述中，正确的是______。
[单选题] *A：(正确答案)C++ 是一种高级程序设计语言B：用C++ 程序设计语言编写的程序可以无需经过编译就能直接在机器上运行C：汇编语言是一种低级程序设计语言，且执行效率很低12、D：断电后，优盘还能保持存储的数据不丢失影响一台计算机性能的关键部件是______。
chapter1基本概念
C++和Java等语言与汇编语言有什么关系？
C++和Java等高级语言与汇编语言及机器语言之间是一对 多的关系。例如，一条简单的C++语句会被扩展成多条汇编语 言或者机器语言指令。
计算机科学系－汇编语言程序设计
9
高级语言与汇编、机器语言是一对多的关系 mov eax, Y add eax, 4
计算机科学系－汇编语言程序设计
12
1.5 虚拟机的概念
由机器语言编写的程序可以由计算机直接执行，每条指令都简 单到能够用相对较少的电子电路单元即可实现。我们称这种语 言为L0。 由于L0语言不符合人的思维习惯,而且要考虑到很多细节,程序 员使用L0语言编程非常困难,因此人们考虑创建某种更加易于 使用的语言L1来进行程序设计。 L1源程序的执行有两种方法： –编译方式：用特别设计的编译程序将整个L1源程序翻译成L0程序，生
第1章 基本概念
要点：
1. 为什么学？
2. 学什么？
3. 虚拟机的概念 4. 数据的表示方法 5. 布尔运算
计算机科学系－汇编语言程序设计
3
1.1 为什么学汇编
深入了解计算机体系结构和操作系统
在机器层次思考并处理程序设计中遇到的问题
在许多专业领域，汇编语言起主导作用：
–嵌入式系统
–游戏程序 –设备驱动程序
课程内容
第一章 基本概念 第二章 IA-32处理器体系结构 第三章 汇编语言基础 第四章 数据传送、寻址和算术运算 第五章 过程 第六章 条件处理 第七章 整数算术指令 第八章 高级过程 第九章 字符串和数组 第十章 结构和宏
课程简介
–教材：INTEL汇编语言程序设计（第五版） –学时：36（理论课）＋ 12（上机课）
计算机系统结构期末复习
第一章计算机系统结构定义计算机＝软件＋硬件（+网络）两种定义：定义1：Amdahl于1964年在推出IBM360系列计算机时提出：程序员所看到的计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性定义2：计算机系统结构主要研究软硬件功能分配和对软硬件界面的确定计算机系统的多级层次模型第6级专用应用语言机器特定应用用户（使用特定应用语言）（经应用程序翻译成高级语言）第5级通用高级语言机器高级语言程序员（使用通用高级语言）（经编译程序翻译成汇编语言）第4级汇编语言机器汇编语言程序员（使用汇编语言）（经汇编程序翻译成机器语言、操作系统原语）第3级操作系统语言机器操作系统用户（使用操作系统原语）（经原语解释子程序翻译成机器语言）第2级传统机器语言机器传统机器程序员（使用二进制机器语言）（由微程序解释成微指令序列）第1级微指令语言机器微指令程序员（使用微指令语言）（由硬件译码器解释成控制信号序列）第0级硬联逻辑硬件设计员第0级由硬件实现，第1级由微程序实现，第2级至第6级由软件实现，由软件实现的机器称为：虚拟机从学科领域来划分：第0和第1级属于计算机组织与结构，第3至第5级是系统软件，第6级是应用软件。
它们之间仍有交叉。
第0级要求一定的数字逻辑基础；第2级涉及汇编语言程序设计的内容；第3级与计算机系统结构密切相关。
在特殊的计算机系统中，有些级别可能不存在。
计算机组成：是计算机系统结构的逻辑实现确定数据通路的宽度•确定各种操作对功能部件的共享程度•确定专用的功能部件•确定功能部件的并行度•设计缓冲和排队策略•设计控制机构•确定采用何种可靠性技术计算机实现：是指计算机组成的物理实现处理机、主存储器等部件的物理结构•器件的集成度和速度•专用器件的设计•器件、模块、插件、底版的划分与连接•信号传输技术•电源、冷却及装配技术，相关制造工艺及技术等计算机系统结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
系统结构是计算机系统的软硬件的界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。
5计算机网络题目第五章
一. 术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位A. 连接多个节点的总线。
B. 多个节点通过总线发送和接收数据的现象。
C•同一个时刻有两个或两个以上的节点同时在一条总线上发送数据的现象。
D. 控制多个节点通过总线发送数据的方法。
E. 采用令牌控制的逻辑环网。
F •传输介质上可以连续发送的比特数。
G. 可以在多个端口之间同时建立多个并发连接的局域网设备。
H. 定义无线局域网访问控制子层与物理层的标准。
I •定义CSMA/C总、线介质访问控制子层与物理层的标准。
J .确定总线是否空闲的方法。
K. Ethernet传播延迟两倍的值。
L. CSMA/C的后退延迟算法。
M. Ethernet帧头中表示网络层使用协议类型的字段。
N. Ethernet节点不发送数据帧时应处的状态。
O. Ethernet的物理地址。
P. 交换机通过检查帧的源地址与进入端口号对应关系来获取端口转发表数据的方法。
Q. 交换机只接收并检测到目的地址字段，不进行差错校验立即转发的方法。
R. 交换机单位时间内能够交换的最大数据量。
S .可以通过软件设置的方法将计算机划分成多个逻辑工作组的局域网。
T .能够使10Mbps与100Mbps共存的机制。
U.连接中继器多个缆段的物理层联网设备。
V所有节点属于同一个冲突域的星状网络连接设备。
W在MAC g互连两个或两个以上局域网的设备。
X .能够自动控制局域网系统的拓扑形成无环路逻辑结构的协议。
Y.发送器以固定的间隔变换发送频率的调制方法。
乙基站以轮询的方式周期性广播信标帧对多个无线节点发送数据进行控制的方法。
二. 选择题1 . 一下关于术语”共享介质” “多路访问”与“冲突”的描述错误的是（D）A. 传统的Ethernet是用一条作为总线的同轴电缆连接多个节点B. 连接多个节点的同轴电缆被称为“共享介质”C. 同一时刻有两个或两个以上的节点同时利用同轴电缆发送数据的现象叫做“冲突”D. 对应的物理层协议时10Base-T2. —下关于CSMA/CD,Token Bus与Token Ring三者的共同之处的描述中错误的是（A）A. 体系结构都遵循TCP/IP层次结构模型B. 传输介质主要采用同轴电缆、双绞线、与光纤C. 采用共享介质的方式发送和接受数据帧D 介质访问控制都才用了分布式控制方法3 一下关于Boken Bus 特点的描述中错误的是（B）A. Token Bus利用令牌作为控制节点访问公用总线的一类局域网B 令牌是一种特殊的数据帧C 通过预先确定节点获得令牌的顺序来形成逻辑的环状D 环中节点获取令牌发送数据时间的最大间隔是确定的4 一下关于Boken Ring 特点的描述中错误的是（B）A 令牌环网中的节点通过网卡和点点线路结构闭合的环状结构B 环中数据沿着一个方向环绕环隔站传输C 令牌环控制适用于重负载的应用领域D 令牌环宇令牌维护复杂，组网成本高5 一下关于局域网应用环境的描述中错误的是（D）A 在线条的网络负载的条件下，令牌网变现出很好的吞吐率与较低的传输延迟B 在相同规模的情况下，令牌网组网费用一般要超过EthernetC Ethernet 能适应办公环境应用D 对于工业环境以及对数据传输实时性要求严格的应用，建议适应Ethernet 协议6 一下对于4 个主要的介质访问控制协议标准的描述中错误的是（C）A .标准定义CSMA/C总线介质访问控制子层与物理层的标准B 标准定义无线局域网访问控制子层与物理层的标准C 标准定义无线广域网访问控制子层与物理层的标准D 标准定义无线城域网访问控制子层与物理层的标准7 一下对于“冲突检测”的，描述错误的是（B）A 传播延迟等于D/VB “冲突窗口”值等于D/VC 在传播延迟的2倍时间内，冲突的时间帧可以传遍整个缆段D 缆段上连接的所有计算机术语一个“冲突域“8. 以下对于Ethernet 协议的描述中，错误的是__D___。
计算机组成原理课程大纲
计算机组成原理课程大纲一、课程简介计算机组成原理课程是计算机科学与技术专业的重要基础课程之一，旨在让学生全面了解计算机组成及其内部运行原理。
本课程内容涵盖计算机硬件组成、指令系统结构、处理器设计与实现、存储器层次结构、I/O系统等方面的知识，通过理论讲解与实践操作相结合的方式，培养学生的计算机系统分析、设计与优化能力。
二、课程目标1. 理解计算机系统的层次结构与组成部件，掌握计算机系统的发展历程；2. 掌握指令系统设计与硬件描述语言的基本原理与方法；3. 理解处理器的主要功能与运行原理，能够进行处理器的设计与实现；4. 理解计算机存储器层次结构、高速缓存、虚拟存储器等相关概念与技术；5. 了解计算机的I/O系统、总线结构及工作原理。
三、课程大纲与内容安排1. 第一章：引言1.1 计算机的发展历程1.2 计算机系统的层次结构1.3 计算机性能指标与评价方法2. 第二章：计算机硬件组成2.1 冯·诺依曼体系结构2.2 中央处理器（CPU）的组成与功能 2.3 存储器的层次结构与分类2.4 输入输出设备与接口控制器2.5 总线与主板3. 第三章：指令系统结构3.1 指令的格式与编码方式3.2 寻址方式与寻址模式3.3 指令的执行过程与流水线技术4. 第四章：处理器设计与实现4.1 单周期与多周期处理器设计4.2 流水线处理器设计与优化4.3 异常处理与中断机制5. 第五章：存储器层次结构5.1 存储器的分类与特性5.2 高速缓存的工作原理与替换策略5.3 虚拟存储器的概念与实现6. 第六章：I/O系统6.1 输入输出系统的基本概念与功能6.2 I/O接口与设备控制器6.3 DMA技术与中断处理四、教学方法与评估方式本课程以理论授课、实践操作、课堂讨论等形式相结合，培养学生的综合分析与解决问题的能力。
通过课堂作业、实验报告以及期末考试等方式进行综合评估，考核学生对计算机组成原理的理解与应用能力。
空间数据结构
2）双重独立编码结构/DIME（Dual Independent Map Encoding）码
9i
1j
10 线号 左多边形
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Ⅲ5
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II II II III III III II II II II II II
相同； 拓扑空间数据结构的共同的特点是：点是相互独立的，点连成线， 线构成面；每条线始于起始结点，止于终止结点，并与左右多边形相 邻接。 拓扑空间数据结构主要有： ①索引式 ②双重独立编码结构 ③链状双重独立编码结构等。
1）索引式拓扑空间数据结构
11
15
c 10
12 14
16
A
B
C
D
9
B
d 13
桥梁
空间数据结构是数据逻辑模型与数据文件格式间的桥梁
选择一种数据逻辑模型 对空间数据进行描述
一种数据结构 对该模型进行表达
一种适合记录该结构的 文件格式
一、空间数据结构要描述的内容
数据结构即指数据组织的形式，是适合于计算机存储、管理和处 理的数据逻辑结构。是地理实体的空间排列方式和相互关系的抽象描 述。
② 岛只作为一个单图形，没有建立与外界多边形的联系。 ③ 每个多边形自成体系，缺少多边形的邻域信息和图形
的拓扑关系； ④ 难以检查多边形边界的拓扑关系正确与否，如是否存