计算机组成原理第五版习题解析

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"该资源是关于《计算机组成原理》课程的第五版习题答案,由白中英主编。内容涵盖从第一章到第九章的各个习题解答,涉及计算机的基本概念、分类、应用领域、设计思想、硬件组成、存储器、指令系统、数据流、中央处理器、存储体系、系统软件以及早期编程方法等多个知识点。" 《计算机组成原理》是一门深入探讨计算机硬件系统的学科,主要讲解计算机的各个组件及其相互作用。在第一章中,我们了解到计算机分为模拟计算机和数字计算机,数字计算机以其高精度、大存储量和强逻辑处理能力成为现代计算的基础。其中,数字计算机的核心特点是采用二进制的0和1表示数据,并通过存储程序的方式实现自动计算。 第二章至第四章可能涉及计算机的分类、应用范围和设计原则。例如,数字计算机按照功能可以分为专用计算机和通用计算机,前者针对特定任务优化,后者则具有广泛适用性。此外,计算机在科学计算、自动控制、信息处理等领域有着广泛应用。 第五章至第九章的内容可能涵盖了计算机的硬件组成,如运算器、控制器、存储器(包括内存和外存)以及输入输出设备。存储器的容量、地址和数据字的概念在此得到解释,同时,指令系统和程序执行的过程也被详细阐述。在执行过程中,取指周期和执行周期中的信息流(指令流和数据流)是理解计算机工作原理的关键。 计算机硬件中的中央处理器(CPU)由运算器和控制器构成,负责执行指令和控制整个计算过程。适配器则在主机和外围设备之间起着接口作用,确保数据传输的正确性。 系统软件部分,特别是系统程序,是计算机操作的基础,它们包括操作系统、编译器等,旨在提高计算机效率并简化用户操作。早期的程序员直接使用机器语言编写程序,这被称为手编程序,而现在,高级编程语言和编译工具使得程序开发更为便捷。 总结来说,《计算机组成原理》课程不仅涵盖了计算机硬件的基础知识,还涉及了软件系统和早期编程的历史背景,是理解计算机运作原理的重要学习资料。这份第五版的课后习题答案将帮助学生深入理解和掌握这些关键概念。
2012-05-01 上传
1.2 如何理解计算机系统的层次结构? 答:从计算机系统的层次结构来看,它通常可有五个以上的层次,在每一层次(级)上都能进行程序设计。由下至上可排序为:第一级微程序设计级,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。 1.3 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及联系。 答:机器语言由代码0、1组成,是计算机能直接识别的一种语言。汇编语言是面向机器的语言,它用一些特殊的符号表示指令。高级语言是面向用户的语言,它是一种接近于人们使用习惯的语言,直观、通用,与具体机器无关。 它们之间的联系:汇编语言和高级语言编写的源程序必须通过汇编或编译成机器语言程序才能在机器上运行。 1.4 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(也包括汇编语言程序设计者和汇编程序设计者)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,大都属于抽象的属性。 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(即程序员不知道的)硬件细节。例如一台机器是否具备乘法指令是一个结构问题,而实现乘法指令采用什么方式是一个组成问题。 1.9 画出主机框图,分别以存数指令“STA M”和加法指令“ADD M”(M均为主存地址)为例,在图中按序标出完成该指令(包括取指阶段)的信息流程。假设主存容量为256M×32位,在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下,指出图中各寄存器的位数。 答: (1)存数指令STA M的信。。。。。。。。。