计算机组成原理唐朔飞第1章部分答案.pdfVIP

第一章计算机系统概论

1.1什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件

哪个更重要？

答：

计算机系统：由软硬件组成

计算机硬件：指计算机的实体部分，由各种电子元器件，各类光、电、机设备的

实物组成

计算机软件：由具有各类特殊功能的程序组成

计算机软硬件相互依托，故一样重要

1.2如何理解计算机系统的层次结构？

答：

虚拟机器M3-虚拟机器M2-虚拟机器-实际机器M1-微程序机器M0

高级语言汇编语言操作系统机器语言微指令系统

1.3说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

答：

机器语言：二进制语言，机器可以识别，程序员需了解内部构造才能使用

汇编语言：不使用二进制进行编程，需要进行翻译才可被机器读取，与机器语言

一一对应，仍需要程序员对内部组成非常了解

高级语言：不需对机器太多了解，有较强通用性，需先翻译成汇编语言再翻译成

机器语言

联系：均为进行机器编程的语言，最后都要转成机器语言

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：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。

计算机组成：实现计算机体系结构所体现的属性

1.5冯·诺依曼计算机的特点是什么？

答：

计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成

指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访

指令和数据均用二进制表示

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

数在存储器中的位置

指令在存储器内按顺序存放。通常指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运

算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通运算器完成

1.6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。

答：

图1

运算器：完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内

存储器：存放数据和程序

控制器：控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果

输入设备：将人们熟悉的信息形式转化为机器能识别的信息形式

输出设备：将机器运算结果转化为人们熟悉的信息形式

主要技术指标：机器字长，存储容量，运算速度

1.7解释概念：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

答：

主机：CPU与主存储器组成

CPU：中央处理器，由运算器和控制器组成

主存：计算机主要工作存储器，包括存储体、各种逻辑元件及控制电路

存储单元：可存一串二进制代码的存储单位

存储元件：可寄存一个二进制数的存储单位

存储基元：即存储元件

存储元：即存储元件

存储字：一个存储单元可存储的二进制代码

存储字长：存储字的位数

存储容量：存储器可存二进制代码的量

机器字长：CPU一次能处理数据的位数

指令字长：一条指令的二进制代码位数

1.8解释英文代号：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、

MDR、I/O、MIPS、CPI、

FLOPS

答：

CPU：中央处理器

PC：程序计数器

IR：指令寄存器

CU：控制单元

ALU：算术逻辑单元

ACC：累加器

MQ：乘商寄存器

X：操作数寄存器

MAR：存储器地址寄存器

MDR：存储器数据寄存器

I/O：输入/输出设备

MIPS：百万条指令每秒

CPI：执行一条指令所需的时钟周期

FLOPS：浮点运算次数每秒

1.9存数指令和加法指令的信息流程，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，指出图中各寄

存器的位数。

答：

图1存数指令

图2加法指令

MAR:28

MDR:32

PC:28

IR:32

ACC:32

MQ:32

X:32

1.10根据迭代公式√x=1/2(yn+x/yn),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

编程序简述解题过程。

答：

表1操作码与操作性质对应表

操作码