计算机组成原理课后答案

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1、计算机组成原理课后答案习题解答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？计算机系统是指计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。硬件即指计算机的实体部分。软件是由计算机运行所需的程序及相关文档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4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？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机理等等计算机组成

2、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。5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？(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(5)指令在存储器内按顺序存放。(6)机器以运算器为中心。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。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

3、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．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。主机——是计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主存或内存）组成；CPU——中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成；存储字长——存储器一次存取操作的最大位数；存储容量——存储器中可存二进制代码的总量；

4、机器字长——CPU能同时处理的数据位数；等于处理器内部寄存器位数指令字长——一条指令包含的二进制代码位数；8．解释下列英文代号：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。CPU:centralprocessingunit中央处理器PC:programcounter程序计数器IR:instructionregister指令寄存器CU:controlunit控制单元ALU:arithmeticlogicunit算术逻辑运算单元MAR:memoryaddressregister存储

5、器地址寄存器MDR:memorydataregister存储器数据寄存器I/O:input/outputequipment输入与输出设备MIPS:millioninstructionpersecond每秒执行百万条指令CPI:cycleperinstruction执行一条指令所需的时钟周期数FLOPS:floatingpointoperationpersecond每秒浮点运算次数来衡量运算速度。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？①总线是连接多个部件的信息传输线，是个部件共

6、享的传输介质。②总线传输特点：在某一时刻，只允许有一个部件向总线发送信息，而多个部件可以同时从总线上接受相同的信息。③为减轻总线上的负载，总线上的设备需通过三态缓冲驱动电路连接到总线上。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？①分类：按数据传输方式，可分为并行传输总线和串行传输总线。按使用范围，可分为计算机总线，控制总线，网络通信总线。按连接部件，可分为片内总线，系统总线，通信总线。②系统总线指CPU，主存，I/O各大部件之间的信息传输线。按系统总

7、线传输信息的不同，分为数据总线，地址总线，控制总线。数据总线：用来传输各功能部件之间的数据信息，是双向传输总线，其位数与机器字长，存储字长有关，一般为8位，16位或32位。地址总线：用来指出数据总线上的源数据或目的数据在贮存单元的地址，是单向传输的，其位数与存储单元的个数有关控制总线：用来发出各种控制信号的，对任意控制线，是单向的；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？总线上的设备有主设备和从设备，当总线有多个主设备时，需要总线判优控制解决多个主设备同时申请总

8、线时的使用权分配问题；常见的集中式总线控制有三种：链式查询、计数器查询、独立请求；链式查询方式连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；计数器查询方式优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程