计算机组成原理课后答案

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时间:2018-10-06

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1、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:P8l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;l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;l指令和数据均用二进制表示;l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

2、,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;l指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;l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,

3、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

4、、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:CentralProcessingUnit,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:ProgramCounter,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:InstructionRegister,指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。CU:ControlUnit,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:ArithmeticLogicUnit,

5、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-QuotientRegister,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:MemoryAddressRegister,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:MemoryDataRegister,存储器数据缓冲寄存器,

6、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/Outputequipment,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:MillionInstructionPerSecond,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“STAM”和加法指令“ADDM”(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

7、机框图如P13图1.11所示。(1)STAM指令:PC→MAR,MAR→MM,MM→MDR,MDR→IR,OP(IR)→CU,Ad(IR)→MAR,ACC→MDR,MAR→MM,WR(2)ADDM指令:PC→MAR,MAR→MM,MM→MDR,MDR→IR,OP(IR)→CU,Ad(IR)→MAR,RD,MM→MDR,MDR→X,ADD,ALU→ACC,ACC→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。10.指令和数据都存于存储器中,计

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