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计算机组成原理课后习题及答案-唐朔飞(完整版).ppt
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更新于2023-05-27
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该文件包含第一章计算机系统概论到第八章CPU的结构和功能的课题后习题及其详细的解答,适合初学者参考学习。
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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
算器和控制器不在同一芯片上,现在的 CPU 内除含有运算器和控制器外还集成了
CACHE )。
•
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,
可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
•
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
•
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储
基元或存储元,不能单独存取。
•
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
•
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
•
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。
•
机器字长:指 CPU 一次能处理的二进制数据的位数,通常与 CPU 的寄存器位数有关
。
•
指令字长:一条指令的二进制代码位数。

•
8. 解释下列英文缩写的中文含义:
•
CPU 、 PC 、 IR 、 CU 、 ALU 、 ACC 、 MQ 、 X 、 MAR 、 MDR 、 I/
O 、 MIPS 、 CPI 、 FLOPS
•
解:全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
•
CPU : Central Processing Unit ,中央处理机(器),是计算机硬件的核心部件,主要由运算器
和控制器组成。
•
PC : Program Counter ,程序计数器,其功能是存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数形成
下一条指令地址。
•
IR : Instruction Register ,指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。
•
CU : Control Unit ,控制单元(部件),为控制器的核心部件,其功能是产生微操作命令序列。
•
ALU : Arithmetic Logic Unit ,算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件,其功能是进行算术、逻
辑运算。
•
ACC : Accumulator ,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数,又能存放运算结果的寄存
器。
•
MQ : Multiplier-Quotient Register ,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器
。
•
X :此字母没有专指的缩写含义,可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器,即运算器中工作
寄存器之一,用来存放操作数;
•
MAR : Memory Address Register ,存储器地址寄存器,在主存中用来存放欲访问的存储单元的
地址。
•
MDR : Memory Data Register ,存储器数据缓冲寄存器,在主存中用来存放从某单元读出、或要
写入某存储单元的数据。
•
I/O : Input/Output equipment ,输入 / 输出设备,为输入设备和输出设备的总称,用于计算机内
部和外界信息的转换与传送。
•
MIPS : Million Instruction Per Second ,每秒执行百万条指令数,为计算机运算速度指标的一种
计量单位。

•
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
指令阶段)的信息流程(如→①)。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。
•
解:主机框图如 P13 图 1.11 所示。
•
( 1 ) STA M 指令:
PC→MAR , MAR→MM , MM→MDR , MDR→IR ,
•
OP(IR) →CU , Ad(IR) →MAR , ACC→MDR , MAR→MM , WR
•
( 2 ) ADD M 指令:
PC→MAR , MAR→MM , MM→MDR , MDR→IR ,
•
OP(IR) →CU , Ad(IR)
→MAR , RD , MM→MDR , MDR→X , ADD , ALU→ACC , A
CC→MDR , WR
•
假设主存容量 256M*32 位,在指令字长、存储字长、机器字长相等
的条件下, ACC 、 X 、 IR 、 MDR 寄存器均为 32 位, PC 和 MAR
寄存器均为 28 位。
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