计算机组成原理课后题答案

计算机组成原理综合练习题

一、选择题

1. 使CPU与I/O设备完全并行工作方式是（ ）方式。

A．程序直接传送 B．中断

C．通道 D．程序查询

2. 迄今为上，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示，其理由是( )。

A. 运算速度快 B. 信息处理方便 C. 节约元件 D. 物理器件性能决定 3. 在计算机中能直接被接受的语言为( )。

A. 机器语言 B. 汇编语言 C. 高级语言 D. 数据库语言 4. 设二进制代码内容为 01111111 ，其原码对应的真值是( )。

A. -128

B. -127 C. -126

D. +127

5. (1011.101)2 对应的十进制数是( )。

A.10.62 B.11.625 C.11.5 D.11.10 6. 运算器的主要功能是进行( )。

A. 算术运算 C. 累加器运算

B. 逻辑运算

D. 算术运算和逻辑运算

7. 若 RAM 芯片的存储容量为 1M×8bit，则该芯片的地址线的数目是( )。

A.10 B.16 C.20

D.8

8. 某计

第1章 习题及解答

1-4 冯·诺依曼计算机体系的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成？各起

什么作用？

答： 冯?诺依曼计算机体系的基本思想是： (1) 计算机内部采用二进制来表示指令和数据。

(2) 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，使计算机在不需要人工干预

的情况下，自动、高速地从存储器中取出指令加以执行。

(3) 计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。 1-5 计算机系统从功能上可划分为哪些层次？各层次在计算机中起什么作用？ 答：有五级

第一级是微程序设计级。这是一个实在的硬件级，它由机器

硬件直接执行微指令。

第二级是一般机器级，也称为机器语言级，它由微程序解释

机器指令系统。这一级也是硬件级。

第三级是操作系统级。它由操作系统程序实现，称为混合级。

操作系统由机器指令和广义指令组成。广义指令是指操作系统定义和解释的软件指令。

第四级是汇编语言级。一级由汇编程序支持和执行。 第五级是高级语言级。这是面向用户的，为方便用户编写应

用程序而设置的。

1-6 为什么软件能够转化为硬件？硬件能够转化为软件？

实现这种转化的媒介是什么？

答：因

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习题解答

第一章 思考题与习题

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？

计算机系统是指计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。 硬件即指计算机的实体部分。

软件是由计算机运行所需的程序及相关文档

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

4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？

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

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。 5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？

(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 (5) 指令在存储器内按顺序存放。

(6) 机器以运算器为中心。

6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。

硬件的主要技术指标：

(1

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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：P3

计算机系统——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。 计算机硬件——计算机的物理实体。

计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料。

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。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯氏计算机的特点是：P9

? 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ? 指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中； ? 指令由操作码、地址码两大部分组成；

? 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ? 以运算器为中心（原始冯氏机）。 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：P10

主机——是计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主

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

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

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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：P3

计算机系统——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。 计算机硬件——计算机的物理实体。

计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料。

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。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯氏计算机的特点是：P9

? 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ? 指令和数据以同一形式（二进制形式）存于存储器中； ? 指令由操作码、地址码两大部分组成；

? 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； ? 以运算器为中心（原始冯氏机）。 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：P10

主机——是计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主

第1章 计算机系统概述

一、选择题

1、CPU的组成中不包含 A 。

A．存储器 B．寄存器 C．控制器 D．运算器 2、电子计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。他就是 D 。

A．牛顿 B．爱因斯坦 C．爱迪生 D．冯·诺依曼 3、操作系统最先出现在 C 。

A．第1代计算机 B．第2代计算机 C．第3代计算机 D．第4代计算机 4、目前我们所说的个人台式商用机属于 D 。

A．巨型机 B．中型机 C．小型机 D．微型机 5、50多年来，计算机在提高速度、增加功能、缩小体积、降低成本和开拓应用等方面不断发展。下面是有关计算机近期发展趋势的看法：

①计算机的体积更小，甚至可以像钮扣一样大小。 ②计算机的速度更快，每秒可以完成几十亿次基本运算。

③计算机的智能越来越高，它将不仅能听、能说，而且能取代人脑进行思考。

计算机组成原理题解指南 第一部分：简答题

第一章 计算机系统概论 1．说明计算机系统的层次结构。

计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。 第四章 主存储器

1．主存储器的性能指标有哪些？含义是什么？

存储器的性能指标主要是存储容量. 存储时间、存储周期和存储器带宽。 在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。

存取时间又称存储访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 存储周期是指连续两次独立的存储器操作（如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。

存储器带宽是指存储器在单位时间中的数据传输速率。

2．DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储器采用何种方式刷新？有哪几种常用的刷新方式？

DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。

DRAM采用读出方式进行刷新。因为读出过程中恢复了存储单元的MOS栅极电容

1.（机器语言） 是计算机硬件能够直接识别的语言,（汇编语言） 是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。

2. 机器字长是（指运算器中一次能够完成二进制运算的位数） 通常与CPU的寄存器的位数有关，字长越长，数的表示范围 （ 大 ） 精度也越高。机器字长也会影响计算机的运算速度。

3.计算机软件一般分为两大类：一类叫 （系统程序）另一类叫 （ 应用程序）

4.运算器的两个主要功能是 （算术运算）（ 逻辑运算）

5.按计算机所使用的器件及其规模，可以将电子计算机分为 （电子管计算机） （晶体管计算机） 中小规模集成电路计算机和大规模超大规模集成电路计算机。

6.计算机系统的层次结构从底层向上依次为 （微程序设计或逻辑电路级）（ 一般机器级 ） 操作系统级、语言处理程序级及其它系统软件级、应用程序级。

7.将11010.10010112转换成八进制数的结果 （32.454) 转换成十六进制的结果是 (1A.96).

8.二进制数－1011的原码是 (11011) 补码是 (10101)

9.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技术。它与主存的替换算