计算机组成原理第二版第四章答案

第4章习题参考答案

第4章习题参考答案

1．ASCII码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什么？

答：不合理。指令最好半字长或单字长，设16位比较合适。一个字符的ASCII是7位，如果设计主存单元字长为32位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，要多花些时间而已，不过，一条指令至少占一个单元，但只占一个单元的12位，而另20位就浪费了，这样看来就不合理，因为通常单字长指令很多，浪费也就很大了。

2．假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统共有70条指令，请设计满足要求的指令格式。

答：字长32位，指令系统共有70条指令，所以其操作码至少需要7位。 双操作数指令

7位OP 12位操作数 12位操作数 单操作数指令

7位OP 25位操作数 无操作数指令

7位OP -

3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

15 10 9 8 7 4 3 0 OP - 目标寄存器 源寄存器

答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1) 单字长二地址指令。

(2) 操作码字段

一、 选择题

1、以下四种类型指令中，执行时间最长的是__C__。

A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 2、Intel80486是32位微处理器，Pentium是__D__位微处理器。

Ａ．16 Ｂ．32 Ｃ．48 Ｄ．64 3、设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为___A__。

A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 4、在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为__B___。

A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 5、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于__C__。 A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量） B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量） C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量） D 程序记数器内容加上形式地址（位移量） 6、. Pentium-3是一种__A_。

A.64位处理器 B.16位处理器 C.准16位处理器 D.32位处理器 7

一、 选择题

1、以下四种类型指令中，执行时间最长的是__C__。

A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 2、Intel80486是32位微处理器，Pentium是__D__位微处理器。

Ａ．16 Ｂ．32 Ｃ．48 Ｄ．64 3、设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为___A__。

A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 4、在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为__B___。

A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 5、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于__C__。 A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量） B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量） C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量） D 程序记数器内容加上形式地址（位移量） 6、. Pentium-3是一种__A_。

A.64位处理器 B.16位处理器 C.准16位处理器 D.32位处理器 7

第一章 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：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 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?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）。 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；（早期的运算器和控制器不

计算机组成原理第四章习题

1. EPROM是指______。 A. 读写存储器 B. 只读存储器

C. 可编程的只读存储器 D. 可擦除可编程的只读存储器

2. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是______。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性

C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速度

3. 某单片机的系统程序，不允许用户在执行时改变，则可以选用______作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D.辅助存储器

4.CD-ROM是______型光盘。 A．一次

B．重写 C．只读

5. 外存储器与内存储器相比，外存储器______。 A.速度快，容量大，成本高 B.速度慢，容量大，成本低

C.速度快，容量小，成本高 D.速度慢，容量大，成本高

6.常用的虚拟存储系统由______两级存储器组成。 A．主存—辅存

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：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 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。

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。

3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

答：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。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

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：P3

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 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。

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。

3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

答：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。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

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：

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 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。

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。

3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。 答：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。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

令狐采学创作

第1章计算机系统概论

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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：

计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。

计算机软件：计算机运行所需的法度及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不成，因此同样重要。

2. 如何理解计算机的条理结构？

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条理结构。

（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纵界面。

（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。各条理之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各条理的划分不是绝对的。

令狐采学创作

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3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的不同及其联系。

答：机器语言是计算机硬件能够直接识另外语言，汇编语言是机器语言的符号暗示，高级语言是面向算法的语言。高级语言编写的法度（源法度）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编法度汇编成机器语言（目标法度）之后才干被执行。

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

4.1 解释概念：主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、

EEPROM、CDROM、Flash Memory。 主存：用于存放数据和指令，并能由中央处理器直接随机存取，包括存储器

体M、各种逻辑部件、控制电路等

辅存：辅助存储器，又称为外部存储器（需要通过I/O系统与之交换数据）。

存储容量大、成本低、存取速度慢，以及可以永久地脱机保存信息。主要包括磁表面存储器、软盘存储器、磁带存储设备、光盘存储设备。 Cache：高速缓冲存储器，比主存储器体积小但速度快，用于保有从主存储器得到指令的副本很可能在下一步为处理器所需的专用缓冲器。 RAM：(Random Access Memory)随机存储器。存储单元的内容可按需随意取

出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。 按照存储信息的不同，随机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM)和动态随机存储器（Dynamic RAM,DRAM)。 SRAM：(Static Random Access Memory)它是一种具有静止存取功能的内存，

不需要刷新电路即能保存它