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    41528d3028836879cd698677c3999917.gif计算机组成原理哈工大习题集.doc

    第一章思考题与习题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2.如何理解计算机系统的层次结构3.说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。4.如何理解计算机组成和计算机体系结构5.冯诺依曼计算机的特点是什么6.画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。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。8.解释下列英文代号CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。9.根据迭代公式21NYX,设初态Y01,要求精度为Ε,试编制求X的解题程序(指令系统自定),并结合所编程序简述计算机的解题过程。10.指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们第一章计算机系统概论习题答案1、答计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件即指计算机的实体部分,它由看得见摸的着的各种电子元器件,各类光电、机设备的实物组成,如主机、外设等。软件时看不见摸不着的,由人们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成,用来充分发挥硬件功能,提高机器工作效率,便于人们使用机器,指挥整个计算机硬件系统工作的程序集合。软件和硬件都很重要。2、答从计算机系统的层次结构来看,它通常可有五个以上的不同级组成,每一个上都能进行程序设计。由下至上可排序为第一级微程序机器级,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合执行;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合执行,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。3、答机器语言由0、1代码组成,是机器能识别的一种语言。汇编语言是面向机器的语言,它由一些特殊的符号表示指令,高级语言是面向用户的语言,它是一种接近于数学的语言,直观,通用,与具体机器无关。4、答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硬件细节。计算机体系结构是指那些能够被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机理等等,大都属于抽象的属性。5、答特点是1计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成2指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可以按地址寻访3指令和数据均可以用二进制代码表示4指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数所在存储器中的位置5指令在存储器内按顺序存放。通常,指令是顺序执行的,在特定情况下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序6机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。6、答见下图主存储器CPUACCMQALUACX存储体MARMDRCU控制单元IRPCI/O运算器用来完成算术和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存再运算器内,它内部各部分用途如下ACC累加器,用于存放操作数,如被加数及和,被减数及差,乘积高位、被除数及系数等。MQ乘商寄存器,用于存放乘数及乘积地位、商。X操作数寄存器,用于存放加数、减数、被乘数、除数。ALU算逻部件,用来完成算术逻辑运算。控制器用来控制,指挥程序和数据的输入,运行以及处理运算结果。它内部各部分用途如下CU控制但愿,用来分析当前指令所需完成的操作,并发出各种微操作命令序列,用以控制所有被控对象。PC程序计数器,用来存放当前欲执行指令的地址,而且具有计数功能。IR指令寄存器,存放当前指令。存储器用来存放数据和程序。它内部各部分用途如下MAR存放欲访问的存储但愿和地址。MDR存放从存储体某但愿取出的代码或者准备往某存储单元存入的代码。硬件的主要技术指标1机器字长指CPU一次能处理数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关2存储容量包括主存容量和辅存容量,存放二进制代码的总数=存储单元个数存储字长3运算速度主频、GIBSON法、MIPS每秒执行百万条指令、CPI执行一条指令所需时钟周期数、FLOPS每秒浮点运算次数7、答主机中央处理器,CPU与主存储器合起来称为主机。CPU运算器合控制器合起来称为中央处理器。主存是存储器子系统的一类,用来存放程序合数据,可直接与CPU交换信息。存储单元由若干个连续的存储元件构成,是组成存储体的单位存储基元即存储元件,是构成存储单元的单位,每个存储基元只能寄存一位二进制代码0或1。存储字一个存储单元可存储一串二进制代码,称这串二进制代码为一个存储字。存储字长存储字所对应的二进制代码的个数称为存储字长。存储容量存储单元个数存储字长,存储容量包括主存容量合辅存容量。机器字长指CPU一次能处理数据的位数,通常与CPU寄存器位数有关。指令字长一条指令在计算机中用一串二进制代码表示,此二进制代码的个数称为指令字长。8、答CPUCENTRALPROCESSINGUNIT中央处理器PCPROGRAMCOUNTER程序计数器IRINSTRUCTIONREGISTER指令寄存器CUCONTROLUNIT控制单元ALUARITHMETICLOGICUNIT算术逻辑运算单元ACCACCUMULATOR累加器MQMULTIPLIERQUOTIENTREGISTER乘商寄存器X操作数寄存器MARMEMORYADDRESSREGISTER存储器地址寄存器MDRMEMORYDATAREGISTER存储器数据寄存器I/O/OUTPUTEQUIPMENT输入与输出设备MIPSMILLIONINSTRUCTIONPERSECOND每秒执行百万条指令CPICYCLEPERINSTRUCTION执行一条指令所需的时钟周期数FLDPSFLOATINGPOINTOPERATIONPERSECOND每秒浮点运算次数来衡量运算速度。9、答主要有以下步骤1取X到ACC2加1存于ACC3除2存于MQ,又MQ→主存单元M4取X到ACC5将Y1从M中取出,执行M→X,ACC÷X→MQ,得X/YN6MQ→ACC,执行YN+X/YN,即ACC+X→ACC7除2得结果于MQ,又MQ→ACC,MQ→M8ACC-X→ACC,然后判断ACC与Ε的大小,若|ACC|≦Ε则到9,否则返回59打印M10停机10、答在取指阶段从存储器取出的信息即为指令,在执行阶段从存储器取出的信息为数据。第三章思考题与习题1.什么是总线总线传输有何特点为了减轻总线的负载,总线上的部件都应具备什么特点2.总线如何分类什么是系统总线系统总线又分几类它们各有何作用是单向的还是双向的它们与机器字长、存储字长、存储单元有何关系3.常用的总线结构有几种不同的总线结构对计算机的性能有什么影响举例说明。4.为什么要设置总线判优控制常见的集中式总线控制有几种各有何特点哪种方式响应时间最快哪种方式对电路故障最敏感5.解释下列概念总线的主设备(或主模块)、总线的从设备(或从模块)、总线的传输周期和总线的通信控制。6.试比较同步通信和异步通信。7.画图说明异步通信中请求与回答有那几种互锁关系8.为什么说半同

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  • 如何理解计算机组成和计算机体系结构? 5.冯·诺依曼计算机的特点是什么?6.画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 7.解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储...

    第一章 思考题与习题

    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? 2.如何理解计算机系统的层次结构?

    3.说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。 4.如何理解计算机组成和计算机体系结构? 5.冯·诺依曼计算机的特点是什么?

    6.画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 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。 8.解释下列英文代号:

    CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

    x

    9.根据迭代公式

    1x(yn )2yn,设初态y0=1,要求精度为ε,试编制求x的解题程序(指令系统自

    定),并结合所编程序简述计算机的解题过程。 10.指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们?

    第一章 计算机系统概论习题答案

    1、答:

    计算机系统由硬件和软件两大部分组成。

    硬件即指计算机的实体部分,它由看得见摸的着的各种电子元器件,各类光电、机设备的实物组成,如主机、外设等。

    软件时看不见摸不着的,由人们事先编制成具有各类特殊功能的信息组成,用来充分发挥硬件功能,提高机器工作效率,便于人们使用机器,指挥整个计算机硬件系统工作的程序集合。 软件和硬件都很重要。

    2、答:

    从计算机系统的层次结构来看,它通常可有五个以上的不同级组成,每一个上都能进行程序设计。由下至上可排序为:第一级微程序机器级,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合执行;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合执行,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。

    3、答:

    机器语言由0、1代码组成,是机器能识别的一种语言。汇编语言是面向机器的语言,它由一些特殊的符号表示指令,高级语言是面向用户的语言,它是一种接近于数学的语言,直观,通用,与具体机器无关。

    4、答:

    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硬件细节。

    计算机体系结构是指那些能够被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机理等等,大都属于抽象的属性。

    5、答:

    特点是:

    (1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成 (2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可以按地址寻访 (3) 指令和数据均可以用二进制代码表示

    (4) 指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数所在存储器中

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  • 哈工大计算机组成原理第1章测试

    千次阅读 2019-12-15 22:24:04
    哈工大计算机组成原理第1章测试 !单选 随着硬件技术的发展,计算机的电子器件推陈出新,各种类型和用途的计算机也是琳琅满目,但所有种类计算机依然具有“存储程序”的特点,最早提出这种概念的是___C 得分/总分 A....

    哈工大计算机组成原理第1章测试


    !单选
    随着硬件技术的发展,计算机的电子器件推陈出新,各种类型和用途的计算机也是琳琅满目,但所有种类计算机依然具有“存储程序”的特点,最早提出这种概念的是___ C

    得分/总分

    A.
    贝尔(Bell)
    B.
    巴贝奇(Charles Babbage)
    C.
    冯·诺依曼(Von Neumann)
    D.
    图灵(Alan Mathison Turing)

    !单选(1分)
    下列语句中,表述错误的是__B_

    得分/总分

    A.
    1 KB = 1024 * 8 b
    B.
    1 MB = 1024 Kb
    C.
    1 KB = 1024 B
    D.
    1 MB = 1024 * 1024 B

    !下列器件中,D___是16位处理器

    得分/总分

    A.
    Intel 80486
    B.
    Intel core I7
    C.
    Intel P6000
    D.
    Intel 8086

    !以下缩写中,不是寄存器的是___A

    得分/总分

    A.
    CU
    B.
    IR
    C.
    ACC
    D.
    MQ

    !汇编语言与机器语言的对应关系为___D

    A.
    一对多
    B.
    多对一
    C.
    多对多
    D.
    一对一

    !典型的冯诺依曼机以_D___为中心
    A.
    输入设备
    B.
    内存
    C.
    存储器
    D.
    运算器

    在这里插入图片描述
    以存储器为中心的计算机结构框图如下所示,

    其中部件控制器的功能是:_D__

    得分/总分

    A.
    用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果。

    B.
    用来存放数据和程序

    C.
    完成算数运算和逻辑运算,并将运算的中间结果暂存在计算器内。

    D.
    将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式

    !计算机的运算速度与许多因素有关,如机器的主频、执行什么样的操作等。MIPS是衡量计算机运行速度普遍采用的计量单位。假想,机器A每秒能执行200万条指令,记做2MIPS,机器B每秒能执行500万条指令,记做5MIPS。在这两台机器上,运行同一程序时,两条机器上所用时间___D
    A. B机器用的时间短
    B. A机器B机器所用时间相同
    C. A机器用的时间短
    D. 无法确定

    !计算机中那一部分负责指令译码?B

    A.
    算术逻辑单元

    B.
    控制单元

    C.
    存储器译码电路

    D.
    输入输出译码电路

    !以下被誉为计算机的中枢神经,由它来指挥各部件协调工作的是__A

    得分/总分

    A.
    控制器

    B.
    运算器

    C.
    存储器

    D.
    无正确答案

    !冯诺依曼机工作方式的基本特点是?C

    得分/总分

    A.
    存储器按内容选择地址

    B.
    堆栈操作

    C.
    无正确答案

    D.
    多指令流多数据流

    !将要执行的程序的入口地址,应存放在下列哪个寄存器中___D

    得分/总分

    A.
    ACC

    B.
    IR

    C.
    MQ

    D.
    PC

    !现代的计算机结构与典型的冯·诺依曼计算机结构的区别是现代计算机已转化为以_A__为中心

    得分/总分

    A.
    存储器

    B.
    控制器

    C.
    外围设备

    D.
    运算器

    !现代计算机由CPU、I/O设备及_C__组成。

    A.
    主机

    B.
    外部设备

    C.
    主存储器

    D.
    硬盘

    !将高级语言程序翻译成机器语言程序需借助于____B

    A.
    汇编程序

    B.
    编译程序

    C.
    连接程序

    D.
    编辑程序

    !对于32位的计算机,一个字节由几位组成?B

    A.
    16

    B.
    8

    C.
    32

    D.
    无正确答案

    !MDR的位数反映了___D

    得分/总分

    A.
    存储容量

    B.
    机器字长

    C.
    存储单元的个数

    D.
    存储字长

    !第一代计算机采用的硬件技术为___D

    得分/总分

    A.
    晶体管

    B.
    大规模集成电路

    C.
    中小规模集成电路

    D.
    电子管

    在这里插入图片描述
    计算机系统中有很多条指令,不同指令主机完成一条指令的过程也不尽相同,以下是某指令的执行过程.

    上述框图中,是指令___B_的执行过程。

    得分/总分

    A.
    存数指令

    B.
    取数指令

    C.
    加法指令

    D.
    乘法指令
    多选部分
    控制器的组成部分有___BCD

    得分/总分

    A.
    累加器

    B.
    指令寄存器

    C.
    控制单元

    D.
    程序计数器

    !1945年,数学家冯·诺依曼提出了“存储程序”的概念,以此概念为基础的各类计算机统称为冯·诺依曼机。下面关于典型的冯·诺依曼机特点说法正确的是(多选):BCD

    A.
    机器已存储器为中心,输入输出设备可直接与存储器间进行数据传送。

    B.
    指令和数据均用二进制数表示

    C.
    指令由操作码和地址组成,操作码用来表示操作性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置

    D.
    指令在存储器内按顺序存放

    !以下哪两个部件是CPU的必要组成部分?BC

    得分/总分

    A.
    外设

    B.
    控制单元

    C.
    算术逻辑单元

    D.
    存储器

    !以下哪些术语是用来评价CPU的性能___AD如果有FLOPS,也选

    得分/总分

    A.
    CPI

    B.
    MDR

    C.
    MAR

    D.
    MIPS

    !下列哪些是计算机组成讨论的问题?

    ABC

    A.
    如何实现乘法指令

    B.
    如何分析指令

    C.
    如何取指令

    D.
    如何设计算法

    !控制器的组成部分有___ABC

    得分/总分

    A.
    程序计数器

    B.
    控制单元

    C.
    指令寄存器

    D.
    乘商寄存器

    !存放在寄存器ACC中的操作数有___AC

    得分/总分

    A.
    被加数及和

    B.
    减数及差

    C.
    被除数及余数

    D.
    乘数及乘积高位

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