谭志虎计算机组成原理课后答案

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。

习题解答（唐朔飞版）

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？ 2．如何理解计算机系统的层次结构？

3．说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。 4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？

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。 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。 8．解释下列英文代号：

CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

x?1x(yn?)2yn，设初态y0=1，要求精度为ε，试编制求x的解题程序

9．根据迭代公式

（指令系统自定），并结合所编程序简述计算机的解题过程。 10．指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？

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

第二章运算方法和运算器练习 一、填空题

1. 补码加减法中，（符号位）作为数的一部分参加运算，（符号位产生的进位）要丢掉。

2. 为判断溢出，可采用双符号位补码，此时正数的符号用（00）表示，负数的符号用（11）表示。

3. 采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位（不相同），则表明发生了溢出。若结果的符号位为（01），表示发生正溢出；若为（10），表示发生负溢出。

4. 采用单符号位进行溢出检测时，若加数与被加数符号相同，而运算结果的符号与操作数的符号（不一致），则表示溢出；当加数与被加数符号不同时，相加运算的结果（不会产生溢出）。

5. 利用数据的数值位最高位进位C和符号位进位Cf的状况来判断溢出，则其表达式为over=（C⊕Cf）。

6. 在减法运算中，正数减（负数）可能产生溢出，此时的溢出为（正）溢出；负数减（正数）可能产生溢出，此时的溢出为（负）溢出。

7. 补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位Yi和Yi-1的值决定下步操作，当YiYi-1=（10）时，执行部分积加【-x】补，再右移一位；当YiYi-1=（01）时，执行部分积加

【x】补，再右移一位。

8. 浮点加减运算在（阶码运算溢出）情况下会发生溢出。

9.