计算机组成原理课后习题答案
作业解答第一章 作业解答1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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。同时随着半导体存储器代替磁芯存储器,存储容量成倍地扩大,加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增,以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求,甚至会影响计算机的性能。为了适应发展的需要,现代计算机组织结构逐步转变为以存储器为中心。
1.5 什么叫总线?总线的主要特点是什么?采用总线有哪些好处?答:总线是一组可为多个功能部件共享的公共信息传送线路。总线的主要特点是共享总线的各个部件可同时接收总线上的信息,但必须分时使用总线发送信息,以保证总线上信息每时每刻都是唯一的、不至于冲突。使用总线实现部件互连的好处:①可以减少各个部件之间的连线数量,降低成本;②便于系统构建、扩充系统性能、便于产品更新换代。1.6 按其任务分,总线有哪几种类型?它们的主要作用是什么?答:按总线完成的任务,可把总线分为:CPU内部总线、部件内总线、系统总线、外总线。
1.7 计算机的主要特点是什么?答:计算机的主要特点有:① 能自动连续地工作;② 运算速度快;③运算精度高;④ 具有很强的存储能力和逻辑判断能力;⑤ 通用性强。
1.8 衡量计算机性能有哪些基本的技术指标?以你所熟悉的计算机系统为例,说明它的型号、主频、字长、主存容量、所接的I/O设备的名称及主要规格。答:衡量计算机性能的基本的技术指标有:① 基本字长;② 主存容量;③ 运算速度;④ 所配置的外部设备及其性能指标;⑤ 系统软件的配置。
1.9单选题(1)1946年,美国推出了世界上第一台电子数字计算机,名为__A__。A. ENIAC B. UNIVAC-I C. ILLIAC-IV D. EDVAC(2)在计算机系统中,硬件在功能实现上比软件强的是__C__。A. 灵活性强 B. 实现容易 C. 速度快 D. 成本低(3)完整的计算机系统包括两大部分,它们是__ C ____。A. 运算器与控制器 B. 主机与外设C. 硬件与软件 D. 硬件与操作系统(4)在下列的描述中,最能准确反映计算机主要功能的是___ D ___。A. 计算机可以代替人的脑力劳动B. 计算机可以存储大量的信息C. 计算机是一种信息处理机D. 计算机可以实现高速运算(5)存储程序概念是由美国数学家冯·诺依曼在研究__ D ___时首先提出来的。A. ENIAC B. UNIVAC-I C. ILLIAC-IV D. EDVAC(6)现代计算机组织结构是以__ B ___为中心,其基本结构遵循冯·诺依曼思想。A. 寄存器 B. 存储器 C. 运算器 D. 控制器(7)冯•诺依曼存储程序的思想是指__ C ___。A. 只有数据存储在存储器B. 只有程序存储在存储器C. 数据和程序都存储在存储器D. 数据和程序都不存储在存储器 1.10填空题(1)计算机CPU主要包括 ① 和__ ②____两个部件。答:① 运算器 ② 控制器 (2)计算机的硬件包括 ① 、__ ②____、__ ③____、__ ④____和__ ⑤____等5大部分。答:① 运算器 ② 控制器 ③ 存储器 ④ 输入设备 ⑤ 输出设备(3)计算机的运算精度与机器的 ① 有关,为解决精度与硬件成本的矛盾,大多数计算机使用__ ②____。答:① 字长 ② 变字长运算 (4)从软、硬件交界面看,计算机层次结构包括 ① 和__ ②____两大部分。答:① 实机器 ② 虚机器 (5)计算机硬件直接能执行的程序是 ① 程序,高级语言编写的源程序必须经过__ ②____翻译,计算机才能执行。答:① 机器语言 ② 语言处理程序 (6)从计算机诞生起,科学计算一直是计算机最主要的 ① 。答:① 应用领域 (7)银河I(YH-I)巨型计算机是我国研制的 ① 。答:① 第一台巨型计算机 1.11是非题(1)微处理器可以用来做微型计算机的CPU。 ×(2)ENIAC计算机的主要工作原理是存储程序和多道程序控制。 ×(3)决定计算机运算精度的主要技术指标是计算机的字长。 √(4)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。 √(5)计算机系统软件是计算机系统的核心软件。 √(6)计算机运算速度是指每秒钟能执行操作系统的命令个数。 ×(7)计算机主机由CPU、存储器和硬盘组成。 ×(8)计算机硬件和软件是相辅相成、缺一不可的。 √第二章作业解答
2.1 完成下列不同进制数之间的转换。(1) (246.625)D=(11110110.101)B=(366.5)Q=( F6. A )H
(2) (AB.D)H=(10101011.1101 )B=(253. 64 )Q=(171.8125 )D
(3) (1110101)B=( 117 )D=(000100010111 )8421BCD
2.2 分别计算用二进制表示4位、5位、8位十进制数时所需要的最小二进制位的长度。答:∵ 4位十进制数的最大数为9999,213=8192<9999<214=16384∴表示4位十进制数所需的最小二进制位的长度为14位。∵ 5位十进制数的最大数为99999,216=65536<9999<217=131072∴表示5位十进制数所需的最小二进制位的长度为17位。∵ 8位十进制数的最大数为99999999,226=67108864<99999999<227=134217728∴表示8位十进制数所需的最小二进制位的长度为27位。根据当i位十进制数与j位二进制数比较时的等式,10i = 2j,得j≈3.3i,亦可得到上述结果。
2.3 写出判断一个7位二进制正整数K=K7K6K5K4K3K2K1是否为4的倍数的
判断条件。答:判断一个7位二进制正整数K=K7K6K5K4K3K2K1是否为4的倍数的判断条件是:K2K1是否为全0。当K2K1=00时,K=K7K6K5K4K3K2K1为4的倍数,否则就不是。2.4 设机器字长为8位(含一位符号位),已知十进制整数x,分别求出 [x]原、[x]
反、[x]移、[x]补、[-x]补、[]补。
x
2
1
(1) x=+79 (2) x=-56 (3) x=-0 (4) x=-1答:(1) x=+79=(01001111)2 (2)x=-56=-(00111000)2
(3)x=-0=-(00000000)2 (4)x=-1=-(00000001)2
x[x]原[x]反[x]移[x]
补
[-x]
补[]补x
2
1
+79010011110100111111001111010011111011000100100111 (截断法) 00101000 (0舍1入)-56101110001100011101001000110010000011100011100100
-0100000001111111110000000000000000000000000000000
-11000000111111111001111111111111111100000001(溢出)机器零
2.5 已知[x]补,求x的真值。
(1) [x]补=0.1110 (2) [x]补=1.1110 (3) [x]补=0.0001 (4) [x]补=1.1111答:(1) [x]补=0.1110,x=0.1110 (2) [x]补=1.1110,x=-0.0010
计算机组成原理(第四版)课后答案_白中英
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计算机组成原理(第四版)课后习题参考答案
12. 因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硬 件完成,也可以由软件来完成。实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。 13. 计算机应用和应用计算机在概念上是不等价的。 计算机应用是计算机学科与其他学科相结合的交叉学科, 是计算机学科的组成部分, 分 为数值计算和非数值应用两大领域。 应用计算机是借助计算机为实现特定的信息系统功能的手段。 在计算机系统的层次结构 中, 应用计算机是多级计算机系统层次结构的最终目标, 是高级语言级之上的服务层次。
计算机组成原理(第四版)课后习题参考答案
计算机组成原理(第四版)课后习题参考答案
白中英 戴志涛 李贞 等
第一章 ..............................................................................................................................................2 第二章 ..............................................................................................................................................4 第三章 ............................................................................................................................................15 第四章 ............................................................................................................................................20 第五章 ............................................................................................................................................22 第六章 ............................................................................................................................................28 第七章 ............................................................................................................................................32 第八章 ............................................................................................................................................35 第九章 ............................................................................................................................................37 第十章 ............................................................................................................................................39
计算机组成原理第二版课后习题答案
计算机组成原理第二版课后习题答案第1章计算机系统概论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: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。
2.如何理解计算机的层次结构?答:计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。
(1)硬件系统是最内层的,它是整个计算机系统的基础和核心。
(2)系统软件在硬件之外,为用户提供一个基本操作界面。
(3)应用软件在最外层,为用户提供解决具体问题的应用系统界面。
通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。
各层次之间关系密切,上层是下层的扩展,下层是上层的基础,各层次的划分不是绝对的。
言的符号表示,高级语言是面向算法的语言。
高级语言编写的程序(源程序)处于最高层,必须翻译成汇编语言,再由汇编程序汇编成机器语言(目标程序)之后才能被执行。
4.如何理解计算机组成和计算机体系结构?答:计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。
计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,包含对程序员透明的硬件细节,如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能,及相互连接方法等。
5.冯诺依曼计算机的特点是什么?解:冯诺依曼计算机的特点是:P8计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;指令和数据均用二进制表示;指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,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)。
6.画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机系统的主要技术指标。
答:计算机硬件组成框图如下:控制器运算器CPU存储器接口接口输入设备主机外设输出设备各部件的作用如下:控制器:整机的指挥中心,它使计算机的各个部件自动协调工作。
第3章习题答案 计算机组成原理课后答案(清华大学出版社 袁春风主编)
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10100 10101 +0 0 1 1 0 11010 10101 10101 01011 +00110 11011 01011 10110 10111 +00110 11100 10111 11001 01111 +00110 11111 01111 11110 11111 +00110 00100 11110 +00000 + 1 00100 11111 所以,[X/Y] 补=11111,余数为 00100。
商的数值部分为:00001。所以,[X/Y]原=00001 (最高位为符号位),余数为 0100。 (5) 将 10 和–6 分别表示成补码形式为:[10] 余数寄存器 R 余数/商寄存器 Q 00000 01010 +11010 11010 01010
补 补
先对被除数进行符号扩展,[10] 补=00000 01010,[6] 补 = 0 0110 说 明 开始 R0 = [X] R1=[X] +[Y] R1 与[Y]同号,则 q5 =1
6.设 A4A1 和 B4B1 分别是四位加法器的两组输入,C0 为低位来的进位。当加法器分别采用串行进位和先 行进位时,写出四个进位 C4 C1 的逻辑表达式。 参考答案: 串行进位: C1 = X1C0+Y1C0 + X1 Y1 C2 = X2C1+Y2C1 + X2 Y2 C3 = X3C2+Y3C2 + X3 Y3 C4 = X4C3+Y4C3 + X4 Y4 并行进位: C1 = X1Y1 + (X1+Y1)C0 C2 = X2Y2 + (X2 +Y2) X1Y1 + (X2+Y2) (X1+Y1)C0 C3 = X3Y3 + (X3 + Y3) X2Y2 + (X3 + Y3) (X2 + Y2) X1Y1 + (X3 + Y3) (X2 + Y2)(X1 + Y1)C0 C4=X4Y4+(X4+Y4)X3Y3+(X4+Y4)(X3+Y3)X2Y2+(X4+Y4)(X3+Y3)(X2+Y2)X1Y1+(X4+Y4)(X3+Y3) (X2+Y2)(X1+Y1)C0 7.用 SN74181 和 SN74182 器件设计一个 16 位先行进位补码加/减运算器,画出运算器的逻辑框图,并给出 零标志、进位标志、溢出标志、符号标志的生成电路。 参考答案(图略) :
《计算机组成原理》课后题答案_清华大学出版_秦磊华_吴非··
1.l 解释下列名词摩尔定律:对集成电路上可容纳的晶体管数目、性能和价格等发展趋势的预测,其主要内容是:成集电路上可容纳的晶体管数量每18个月翻一番,性能将提高一倍,而其价格将降低一半。
主存: 计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取。
控制器:计算机的指挥中心,它使计算机各部件自动协调地工作。
时钟周期:时钟周期是时钟频率的倒数,也称为节拍周期或T周期,是处理操作最基本的时间单位。
多核处理器:多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎(内核)。
字长:运算器一次运算处理的二进制位数。
存储容量: 存储器中可存二进制信息的总量。
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,由低到高分别是: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。
基准测试程序:把应用程序中使用频度最高的那那些核心程序作为评价计算机性能的标准程序。
软/硬件功能的等价性:从逻辑功能的角度来看,硬件和软件在完成某项功能上是相同的,称为软/硬件功能是等价的,如浮点运算既可以由软件实现,也可以由专门的硬件实现。
固件:是一种软件的固化,其目的是为了加快软件的执行速度。
可靠性:可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定功能的能力。
产品可靠性定义的要素是三个“规定”:“规定条件”、“规定时间”和“规定功能”。
MTTF:平均无故障时间,指系统自使用以来到第一次出故障的时间间隔的期望值。
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。
(完整版)计算机组成原理课后习题答案(第五版_白中英)
计算机组成原理第五版习题答案第一章 (1)第二章 (3)第三章 (14)第四章 (19)第五章 (21)第六章 (27)第七章 (31)第八章 (34)第九章 (36)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:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。
主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。
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.计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,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数据流。
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。
计算机组成原理习题答案第六章
1.如何区别存储器和寄存器?两者是一回事的说法对吗?解:存储器和寄存器不是一回事。
存储器在CPU 的外边,专门用来存放程序和数据,访问存储器的速度较慢。
寄存器属于CPU 的一部分,访问寄存器的速度很快。
2.存储器的主要功能是什么?为什么要把存储系统分成若干个不同层次?主要有哪些层次?解:存储器的主要功能是用来保存程序和数据。
存储系统是由几个容量、速度和价存储系统和结构各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。
把存储系统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。
由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次,其中高速缓存和主存间称为Cache -主存存储层次(Cache 存储系统);主存和辅存间称为主存—辅存存储层次(虚拟存储系统)。
3.什么是半导体存储器?它有什么特点?解:采用半导体器件制造的存储器,主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。
半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。
半导体随机存储器存储的信息会因为断电而丢失。
4.SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么?它和DRAM 记忆单元电路相比有何异同点?解:SRAM 记忆单元由6个MOS 管组成,利用双稳态触发器来存储信息,可以对其进行读或写,只要电源不断电,信息将可保留。
DRAM 记忆单元可以由4个和单个MOS管组成,利用栅极电容存储信息,需要定时刷新。
5.动态RAM 为什么要刷新?一般有几种刷新方式?各有什么优缺点?解:DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的,由于电容上的电荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉,因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷,这个过程就叫做刷新。
常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式3种。
集中方式的特点是读写操作时不受刷新工作的影响,系统的存取速度比较高;但有死区,而且存储容量越大,死区就越长。
分散方式的特点是没有死区;但它加长了系统的存取周期,降低了整机的速度,且刷新过于频繁,没有充分利用所允许的最大刷新间隔。
计算机组成原理习题答案
计算机组成原理习题答案计算机组成原理是计算机科学与技术专业中的一门重要课程,它涵盖了计算机硬件的基本原理和设计方法。
这门课程通常包括但不限于数据表示、指令系统、存储器组织、中央处理器(CPU)设计、输入输出系统等内容。
以下是一些计算机组成原理习题的答案示例:数据表示1. 什么是二进制数?请举例说明。
- 二进制数是一种数制,它只使用两个数字:0和1。
每个二进制数位可以表示两种状态,通常用于表示计算机中的信息。
例如,二进制数1011表示十进制数11。
2. 如何将十进制数转换为二进制数?- 将十进制数转换为二进制数通常使用除2取余法。
例如,将十进制数13转换为二进制数,可以按照以下步骤进行:- 13 ÷ 2 = 6 (1)- 6 ÷ 2 = 3 0- 3 ÷ 2 = 1 (1)- 1 ÷ 2 = 0 (1)- 将得到的余数从下到上读取,得到二进制数为1101。
指令系统1. 指令的基本格式是什么?- 指令的基本格式通常包括操作码(Opcode)、地址码(Address)等部分。
操作码用于指示指令的操作类型,地址码则提供了操作数的存储位置。
2. 什么是指令的寻址方式?- 指令的寻址方式是指CPU在执行指令时确定操作数地址的方法。
常见的寻址方式有直接寻址、间接寻址、基址寻址、变址寻址等。
存储器组织1. 什么是主存储器?- 主存储器是计算机中用于存储正在执行的程序和数据的存储器。
它通常由随机存取存储器(RAM)组成,可以快速读写数据。
2. 什么是缓存?- 缓存是一种高速存储器,用于减少CPU访问主存储器的次数,提高系统性能。
它存储了最近访问的数据,以便快速访问。
中央处理器(CPU)设计1. CPU的主要组成部分有哪些?- CPU的主要组成部分包括算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)、寄存器组等。
ALU负责执行算术和逻辑运算,CU负责指令的控制和协调,寄存器组用于存储指令和数据。
1-3-4-5计算机组成原理课后习题答案
第一章计算机系统概论习题答案1、答: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,它由看得见摸的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。
软件时看不见摸不着的,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集合。
软件和硬件都很重要。
2、答:从计算机系统的层次结构来看,它通常可有五个以上的不同级组成,每一个上都能进行程序设计。
由下至上可排序为:第一级微程序机器级,微指令由硬件直接执行;第二级传统机器级,用微程序解释机器指令;第三级操作系统级,一般用机器语言程序解释作业控制语句;第四级汇编语言机器级,这一级由汇编程序支持和执行;第五级高级语言机器级,采用高级语言,由各种高级语言编译程序支持和执行,还可以有第六级应用语言机器级,采用各种面向问题的应用语言。
3、答:机器语言由0、1代码组成,是机器能识别的一种语言。
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,高级语言是面向用户的语言,它是一种接近于数学的语言,直观,通用,与具体机器无关。
4、答:计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。
计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性,通常是指用机器语言编程的程序员所看到的传统机器的属性,包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O机理等等,大都属于抽象的属性。
5、答:特点是:(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成(2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可以按地址寻访(3) 指令和数据均可以用二进制代码表示(4) 指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数所在存储器中的位置(5) 指令在存储器内按顺序存放。
通常,指令是顺序执行的,在特定情况下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序(6) 机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。
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。
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。
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。
《计算机组成原理》第三章课后题参考答案
第三章课后习题参考答案1.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?(2)如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成,需要多少芯片?(3)需要多少位地址作芯片选择?解:(1)∵ 220= 1M,∴该存储器能存储的信息为:1M×32/8=4MB (2)(1024K/512K)×(32/8)= 8(片)(3)需要1位地址作为芯片选择。
3.用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器,要求:(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设DRAM芯片存储体结构为128行,每行为128×8个存储元。
如单元刷新间隔不超过2ms,存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS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?解:(1)组成64K×32位存储器需存储芯片数为N=(64K/16K)×(32位/8位)=16(片)每4片组成16K×32位的存储区,有A13-A0作为片内地址,用A15 A14经2:4译码器产生片选信号,逻辑框图如下所示:(2)根据已知条件,CPU在1us内至少访存一次,而整个存储器的平均读/写周期为0.5us,如果采用集中刷新,有64us的死时间,肯定不行;所以采用分散式刷新方式:设16K×8位存储芯片的阵列结构为128行×128列,按行刷新,刷新周期T=2ms,则分散式刷新的间隔时间为:t=2ms/128=15.6(s) 取存储周期的整数倍15.5s(0.5的整数倍)则两次刷新的最大时间间隔发生的示意图如下可见,两次刷新的最大时间间隔为tMAXt MAX=15.5×2-0.5=30.5 (μS)对全部存储单元刷新一遍所需时间为tRt R=0.5×128=64 (μS)4.有一个1024K×32位的存储器,由128K×8位DRAM芯片构成。
