1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 計(jì)算機(jī)組成原理第二版課后習(xí)題答案 令狐采學(xué)創(chuàng)作 第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論 令狐采學(xué) 1. 什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件？硬件和軟件哪個(gè)更重要？ 解： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的綜合體。 計(jì)算機(jī)硬件：指計(jì)算機(jī)中的電子線路和物理裝置。 計(jì)算機(jī)軟件：計(jì)算機(jī)運(yùn)行所需的法度及相關(guān)資料。 硬件和軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中相互依存，缺一不成，因此同樣重要。 2. 如何理解計(jì)算機(jī)的條理結(jié)構(gòu)？ 答：計(jì)算機(jī)硬件、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件構(gòu)成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)條理結(jié)構(gòu)。 （1）硬件系統(tǒng)是最內(nèi)層的，它是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。 （2）系統(tǒng)軟件在硬件之外，為用戶提供

2、一個(gè)基本操縱界面。 （3）應(yīng)用軟件在最外層，為用戶提供解決具體問題的應(yīng)用系統(tǒng)界面。 尋常將硬件系統(tǒng)之外的其余層稱為虛擬機(jī)。各條理之間關(guān)系密切，上層是下層的擴(kuò)展，下層是上層的基礎(chǔ)，各條理的劃分不是十足的。 令狐采學(xué)創(chuàng)作 令狐采學(xué)創(chuàng)作 3. 說明高級語言、匯編語言和機(jī)器語言的不同及其聯(lián)系。 答：機(jī)器語言是計(jì)算機(jī)硬件能夠直接識另外語言，匯編語言是機(jī)器語言的符號示意，高級語言是面向算法的語言。高級語言編寫的法度（源法度）處于最高層，務(wù)必翻譯成匯編語言，再由匯編法度匯編成機(jī)器語言（目標(biāo)法度）之后才干被執(zhí)行。 4. 如何理解計(jì)算機(jī)組成和計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)？ 答：計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)是指那些能夠被法度員所見到的計(jì)算機(jī)

3、系統(tǒng)的屬性，如指令系統(tǒng)、數(shù)據(jù)類型、尋址技術(shù)組成及I/O機(jī)理等。計(jì)算機(jī)組成是指如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)所表達(dá)的屬性，包含對法度員透明的硬件細(xì)節(jié)，如組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)功能部件的結(jié)構(gòu)和功能，及相互連接方法等。 5. 馮?諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是什么？ 解：馮?諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：P8 計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、操縱器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五 年夜部件組成； 指令和數(shù)據(jù)以同同等位置寄放于存儲(chǔ)器內(nèi)，并可以按地址拜 訪； 指令和數(shù)據(jù)均用二進(jìn)制示意； 指令由操縱碼、地址碼兩年夜部分組成，操縱碼用來示意操 縱的性質(zhì)，地址碼用來示意操縱數(shù)在存儲(chǔ)器中的位置； 指令在存儲(chǔ)器中順序寄放，尋常自動(dòng)順序取出執(zhí)行； 機(jī)器以運(yùn)算器

4、為中心（原始馮?諾依曼機(jī)）。 6. 畫出計(jì)算機(jī)硬件組成框圖，說明各部件的作用及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的 令狐采學(xué)創(chuàng)作 令狐采學(xué)創(chuàng)作 主要技術(shù)指標(biāo)。 答：計(jì)算機(jī)硬件組成框圖如下： 各部件的作用如下： 操縱器：整機(jī)的指揮中心，它使計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件自動(dòng)協(xié)調(diào)工作。 運(yùn)算器：對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理的部件，用來進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和規(guī)律運(yùn)算。 存儲(chǔ)器：寄放法度和數(shù)據(jù)，是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)“存儲(chǔ)法度操縱的基礎(chǔ)。 輸入設(shè)備：將人們熟悉的信息形式轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以接受并識另外信息形式的設(shè)備。 輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果（二進(jìn)制信息）轉(zhuǎn)換成人類或其它設(shè)備可以接收和識另外信息形式的設(shè)備。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)有： 機(jī)器字長：指CPU一次能處理

5、的數(shù)據(jù)的位數(shù)。尋常與CPU的寄放器的位數(shù)有關(guān)，字長越長，數(shù)的示意規(guī)模越年夜，精度也越高。機(jī)器字長也會(huì)影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。 數(shù)據(jù)通路寬度：數(shù)據(jù)總線一次能并行傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)。 存儲(chǔ)容量：指能存儲(chǔ)信息的最年夜容量，尋常以字節(jié)來衡量。一般包含主存容量和輔存容量。 運(yùn)算速度：通經(jīng)常使用MIPS（每秒百萬條指令）、MFLOPS（每秒百萬次浮點(diǎn)運(yùn)算）或CPI（執(zhí)行一條指令所需的時(shí)鐘周期數(shù)）來 衡量。CPU執(zhí)行時(shí)間是指CPU對特定法度的執(zhí)行時(shí)間。 令狐采學(xué)創(chuàng)作 令狐采學(xué)創(chuàng)作 主頻：機(jī)器內(nèi)部主時(shí)鐘的運(yùn)行頻率，是衡量機(jī)器速度的重要參數(shù)。 吞吐量：指流入、處理和流出系統(tǒng)的信息速率。它主要取決于主存的存取周期。 響

6、應(yīng)時(shí)間：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對特定事件的響應(yīng)時(shí)間，如實(shí)時(shí)響應(yīng)外部中斷的時(shí)間等。 7. 解釋以下概念： 主機(jī)、CPU、主存、存儲(chǔ)單位、存儲(chǔ)元件、存儲(chǔ)基元、存儲(chǔ)元、存儲(chǔ)字、存儲(chǔ)字長、存儲(chǔ)容量、機(jī)器字長、指令字長。 解：P910 主機(jī)：是計(jì)算機(jī)硬件的主體部分，由CPU和主存儲(chǔ)器MM合成為主機(jī)。 CPU：中央處理器，是計(jì)算機(jī)硬件的核心部件，由運(yùn)算器和操縱器組成；（早期的運(yùn)算器和操縱器不在同一芯片上，現(xiàn)在的CPU 內(nèi)除含有運(yùn)算器和操縱器外還集成了CACHE）。 主存：計(jì)算機(jī)中寄放正在運(yùn)行的法度和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，為計(jì)算機(jī)的主要工作存儲(chǔ)器，可隨機(jī)存??；由存儲(chǔ)體、各種規(guī)律部件及操縱電路組成。 存儲(chǔ)單位：可寄放一個(gè)機(jī)器字并

7、具有特定存儲(chǔ)地址的存儲(chǔ)單位。 存儲(chǔ)元件：存儲(chǔ)一位二進(jìn)制信息的物理元件，是存儲(chǔ)器中最小的存儲(chǔ)單位，又叫存儲(chǔ)基元或存儲(chǔ)元，不克不及單獨(dú)存取。 存儲(chǔ)字：一個(gè)存儲(chǔ)單位所存二進(jìn)制代碼的規(guī)律單位。 令狐采學(xué)創(chuàng)作 令狐采學(xué)創(chuàng)作 存儲(chǔ)字長：一個(gè)存儲(chǔ)單位所存儲(chǔ)的二進(jìn)制代碼的總位數(shù)。 存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器中可存二進(jìn)制代碼的總量；（尋常主、輔存容量分隔描述）。 機(jī)器字長：指CPU一次能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，尋常與CPU的寄放器位數(shù)有關(guān)。 指令字長：機(jī)器指令中二進(jìn)制代碼的總位數(shù)。 8. 解釋以下英文縮寫的中文含義： CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS

8、 解：全面的回承諾分英文全稱、中文名、功能三部分。 CPU：Central Processing Unit，中央處理機(jī)（器），是計(jì)算機(jī)硬件的核心部件，主要由運(yùn)算器和操縱器組成。 PC：Program Counter，法度計(jì)數(shù)器，其功能是寄放以后欲執(zhí)行指令的地址，并可自動(dòng)計(jì)數(shù)形成下一條指令地址。 IR：Instruction Register，指令寄放器，其功能是寄放以后正在執(zhí)行的指令。 CU：Control Unit，操縱單位（部件），為操縱器的核心部件，其功能是產(chǎn)生微操縱命令序列。 ALU：Arithmetic Logic Unit，算術(shù)規(guī)律運(yùn)算單位，為運(yùn)算器的核心部件，其功能是進(jìn)行算術(shù)、規(guī)

9、律運(yùn)算。 ACC：Accumulator，累加器，是運(yùn)算器中既能寄放運(yùn)算前的操縱數(shù)，又能寄放運(yùn)算結(jié)果的寄放器。 MQ：MultiplierQuotient Register，乘商寄放器，乘法運(yùn)算 令狐采學(xué)創(chuàng)作 令狐采學(xué)創(chuàng)作 時(shí)寄放乘數(shù)、除法時(shí)寄放商的寄放器。 X：此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一部件名，在此示意操縱數(shù)寄放器，即運(yùn)算器中工作寄放器之一，用來寄放操縱數(shù)； MAR：Memory Address Register，存儲(chǔ)器地址寄放器，在主存中用來寄放欲訪問的存儲(chǔ)單位的地址。 MDR：Memory Data Register，存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)緩沖寄放器，在主存中用來寄放從某單位讀出、或要寫

10、入某存儲(chǔ)單位的數(shù)據(jù)。 I/O：Input/Output equipment，輸入/輸出設(shè)備，為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的總稱，用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部和外界信息的轉(zhuǎn)換與傳送。 MIPS：Million Instruction Per Second，每秒執(zhí)行百萬條指令數(shù)，為計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度指標(biāo)的一種計(jì)量單位。 9. 畫出主機(jī)框圖，分辯以存數(shù)指令“STA M和加法指令“ADD M（M均為主存地址）為例，在圖中順次標(biāo)出完成該指令（包含取指令階段）的信息流程（如）。假設(shè)主存容量為256M*32位，在指令字長、存儲(chǔ)字長、機(jī)器字長相等的條件下，指出圖中各寄放器的位數(shù)。 解：主機(jī)框圖如P13圖1.11所示。 （1）STA M

11、指令：PCMAR，MARMM，MMMDR，MDRIR， OP(IR)CU，Ad(IR)MAR，ACCMDR，MARMM，WR （2）ADD M指令：PCMAR，MARMM，MMMDR，MDRIR， OP(IR)CU，Ad(IR)MAR，RD，MMMDR， MDRX，ADD，ALUACC，ACCMDR，WR 令狐采學(xué)創(chuàng)作 令狐采學(xué)創(chuàng)作 假設(shè)主存容量256M*32位，在指令字長、存儲(chǔ)字長、機(jī)器字長相等的條件下，ACC、X、IR、MDR寄放器均為32位，PC和MAR寄放器均為28位。 10. 指令和數(shù)據(jù)都存于存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)如何區(qū)分它們？ 解：計(jì)算機(jī)區(qū)分指令和數(shù)據(jù)有以下2種方法： 通過不合的時(shí)間段來

12、區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，即在取指令階段（或取指微法度）取出的為指令，在執(zhí)行指令階段（或相應(yīng)微法度）取出的即為數(shù)據(jù)。 通過地址來源區(qū)分，由PC提供存儲(chǔ)單位地址的取出的是指令，由指令地址碼部分提供存儲(chǔ)單位地址的取出的是操縱數(shù)。 第2章計(jì)算機(jī)的成長及應(yīng)用 1. 尋常計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代以什么為依據(jù)？ 答：P22 主要以組成計(jì)算機(jī)基本電路的元器件為依據(jù)，如電子管、晶體管、集成電路等。 2. 舉例說明專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)的區(qū)別。 答：依照計(jì)算機(jī)的效率、速度、價(jià)格和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性可以將計(jì)算機(jī)劃分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。通用計(jì)算機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)，但犧牲了效率、速度和經(jīng)濟(jì)性，而專用計(jì)算機(jī)是最有效、最經(jīng)濟(jì)和最快的計(jì)算機(jī)，但適應(yīng)性很差。例如個(gè)人電腦和計(jì)算器。 3. 什么是摩爾定律？該定律是否永遠(yuǎn)生效？為什么？ 令狐采學(xué)創(chuàng)作 令狐采學(xué)創(chuàng)作 答：P23，否，P36 第3章系統(tǒng)總線 1. 什么是總線？總線傳輸有何特點(diǎn)？為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點(diǎn)？ 答：P41.總線是一種能由多個(gè)部件分時(shí)共享的公共信息傳送線路。 總線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是：某一時(shí)刻只允許有一個(gè)部件向總線發(fā)送信息，但多個(gè)部件可以同時(shí)從總線上接收一致的信息。 為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)通過三態(tài)驅(qū)動(dòng)緩沖電路與總線連通。 2. 總線如何分類？什么是系統(tǒng)總線？系統(tǒng)總線又分為幾類