计算机组成原理各章练习参考答案

1、计算机组成原理各章练习题参考答案第一章 思考练习题一.填空1.电子数字计算机可以分为专用计算机和通用计算机两类。2.硬件采用LSI或VLSI的电子计算机属于计算机发展过程中的第四代。3.存储器中存放数据和程序。4.一台计算机包括运算、存储、控制、输入及输出五个单元。5.完成算术运算和逻辑运算的部件是运算器(或ALU)；运算器的核心是加法器；控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果的部件是控制器。6.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线是内部总线；CPU同存储器、通道等互相连接的总线是系统总线；中、低速I/O设备之间互相连接的总线是I/O总线。7.在多总路线结构中，CPU总线、系统

2、总线和高速总线相连通过桥实现。8.计算机软件一般分为系统软件和应用软件。9.完整的计算机系统由硬件系统和软件系统构成。10.机器字长是指一台计算机一次所能够处理的二进制位数量。11.数据分类、统计、分析属于计算机在数据处理方面的应用。12.计算机是一种信息处理机，它最能准确地反映计算机的主要功能。13.个人台式商用机属于微型机。14.对计算机软硬件进行管理，是操作系统的功能。15.用于科学技术的计算机中，标志系统性能的主要参数是MFLOPS。16.通用计算机又可以分为超级机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机六类。17.“存储程序控制”原理是冯.诺依曼提出的。18.运算器和控制器构成CPU

3、，CPU和主存构成主机。19.取指令所用的时间叫取指周期，执行指令所用的时间叫执行周期。20.每个存储单元都有一个编号，该编号称为地址。21.现代计算机存储系统一般由高速缓存、主存和辅存构成。22.计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是存储程序和程序控制原理。二.单选1.存储器用来存放( C )。A.数据 B.程序 C.数据和程序 D.正在被执行的数据和程序2.下面的描述中，正确的是( B )A.控制器能够理解、解释并执行所有的指令及存储结果。B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及运算逻辑五个单元。C.所有的数据运算都在CPU的控制器中完成。D.以上答案都是正确的。3.存储字长是指( B

4、 )。A.存放在一个存储单元中的二进制代码组合。B.存放在一个存储单元中的二进制代码位数。C.存储单元的个数。D.机器指令的位数。4.对有关数据进行分类、统计、分析是计算机的( C )应用。A.数值计算 B.辅助设计 C.数据处理 D.实时控制5.下面的四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是( C )A.计算机可以存储大量信息 B.计算机能代替人的脑力劳动 C.计算机是一种信息处理机 D.计算机可实现高速运算6.我们通常所说的个人台式商用机属于( D )。A.巨型机 B.中型机 C.小型机 D.微型机7.对计算机软、硬件资源进行管理，是( A )的功能。A.操作系统 B.数据库管理系统 C.

5、语言处理程序 D.用户程序8.微型计算机的发展以( B )技术为标志。A.操作系统 B.微处理器 C.外存储器 D.软件9.用于科学计算的计算机中，标志系统性能的主要参数是( C )。A.主时钟频率 B.主存容量 C. MFLOPS D.MIPS三.简答和应用题1.比较数字计算机和模拟计算机的特点。 模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。数字计算机的主要特点是按位运算，并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方式，盘上连线的控制方式，而数字计算机用0和1表示数据，采用数值计数的计算方式，程序控制的控制方式，数据计算机与模拟计算机相比，精度高

6、，数据存储量大，逻辑判断能力强。2.数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 数字计算机分为专用计算机和通用计算机两类，是根据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。3.什么叫总线？单总线结构和多总线结构各有何特点？(1)总线是计算机多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。(2)单总线结构的特点是：各部件连接在单一的一组总线上。CPU与主存之间、CPU与外设之间、主存与外设、外设与外设之间都可以直接交换信息，不需要CPU的干预；多总线结构的特点是CPU、主存、I/O之间互联需要多条总线。CPU与Cache间采用高速CPU总线，主存连在系统总线上；CPU总线、系统总线和高速总

7、线通过“桥”相连；高速总线通过扩充总线接口与扩充总线相连，扩充总线上可以连接串行工作方式的I/O设备。4.冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？ 主要设计思想是：存储程序通用电子计算机方案，主要组成部分有：运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。5.什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元地址。如果某个单元代表要处理的数据，称为数据字。如果某字为一条指令，称为指令字。6.什么是内存？什么是外存？什么是CPU？什么是适配器？ 半导体存储器称为内存，存储容量更大的磁盘存储器和

8、光盘存储器称为外存。内存和外存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU。适配器是外围设备与主机相连接的部件，它可以保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。7.用一台40MHz处理器执行标准测试程序，它的混合指令数和相应所需的时钟周期数如下表所示，求这台计算机的有效CPI、MIPS速率和程序的执行时间。解：CPI=总指令周期数/总指令数 =(450001+320002+150002+80002)/(45000+32000+150000+8000) =1.55MIPS=指令条数/执行时间CPI106 =40106/(1.55106)=25.81程序执

9、行时间t=(450001+320002+150002+80002)1/40106） =3.87510-3秒8.现代计算机系统如何进行多级划分？这种分级观点对计算机设计会产生什么影响？ 计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成。每一级上都能进行程序设计，且得到下面各级的支持。 采用多级观点来设计计算机，对了解计算机的组成提供了一种好的结构和体制，对保证产生一个良好的系统结构有很好的帮助。9.简要说明计算机软件的作用、分类，系统软件包括哪几类？说明它们的用途。 计算机软件是计算机系统结构的重要组成部分，也是计算机不同于

10、一般电子设备的本质所在。计算机软件一般分为系统软件和应用软件两大类。其中，系统软件主要包括：各种服务性程序；语言类程序；操作系统；数据库管理系统。系统软件的用途是简化程序的设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能和用途。第二章 课后练习题一.单选1.原码10000000的相应补码表示为( D )。A.1111111 B.10000000 C.01111111 D.000000002.某机字长8位，含一位数符，采用原码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为( D )。A.2-9 B.2-8 C.1- D.2-73.已知X补=01100011，则-X补等于( C )。A.

11、00011100 B.100111000 C.10011101 D.以上都不是反=10011101补，所以选取C。4.十进制数137277的八进制表示为( A )。A.414066 B.4146666 C.414866 D.4041660为止。(137277)10=(414066)8，所以选A。5.十六进制小数0.ACBEDF的十进制表示为( C )。A.1.1331055 B.1.1201055 C6.下列数中最小的数是( C )。A.(101001)2 B.(52)8 C.(101001)BCD D.(233)167.如果X为负数，由X补求-X补，是将( D )。A.X补各值保持不变 B.

12、X补符号位变反，其他各位不变C.X补除符号位外，各位变反，末位加1D.X补连同符号位一起各位变批，末位加18.n+1位的定点小数，其补码表示的是( A )。A.-1x1-2-n B.-1x1-2-nC.-1x1-2-n D.-1x1-2-n9.关于奇偶校验功能的正确描述是( A )。A.均能检测奇数个错 B.均能检测偶数个错C.奇校验检测奇数个错，偶校验检测偶数个错 D.能检算出奇数的个数二.填空1.某定点小数X的数符为0，尾数8位全1，其最大正数真值是1-2-8。2.某定点小数X的数符为1，尾数8位全0，其最小正数真值是2-8。3.定点小数X的数符为1，负数，原码表示，数值位8位全1，其最大

13、负数 真值为-(1-2-8) 。4.如果X为负数，由X补求-X补是将X补连同符号位一起各位取反，末位加1。5.n+1位的定点小数，其补码表示是-1x1-2-n。6.奇偶校验码只有检错能力却没有纠错能力。7.无符号整数的所有二进制位都表示数值的大小。8.有符号整数用最高位的“0”表示“+”，“1”表示“-”，符号位以外的其余各位表示数值的大小9.8位有符号整数表示的范围为-127+127。10.定点小数的小数点隐含在符号位之后、数值位的最高有效数位之前。11.分别写出下列代码的奇校验码和偶校验码。 10100010 01011000 01011100 奇校验码 偶校验码 010100010 11

14、0100010 001011000 101011000 101011100 00101110012.计算机中用“0”、“1”表示的数通常称为机器数。它有定点和浮点两种基本表示形式。13.用四位表示的+0原=00000；+0反=00000；-0原=10000；-0反=11111；+0补=00000；-0补=00000。三.应用题1.设X1=1011，X2=-1011，X3=+10101，X4=-10101，求它们的移码。解：X1移=2n+X=24+1011=10000+1011=11011 X2移=2n+X=24+X=10000+(-1011)=10000-1011=00101 X3移=2n+X

15、=25+X=100000+10101=110101 X4移=2n+X=25+X=100000+(-10101)=100000-10101=001011 2.设十进制真值X分别为-127和+127，求其二进制数及原码、反码、补码、移码。真值X(十进制) 真值X(二进制) X原 X反 X补 X移-127 -01111111 11111111 10000000 10000001 00000001+127 +01111111 01111111 01111111 01111111 111111113.求(178.125)10的短浮点数(单精度浮点数)。解： (178.125)10 =(10110010.

16、001)2。规格化该二进制：10110010.001=1.011001000127 =1011001000127加上偏移量。指数=7，偏移量=127，阶码E=7+127=134=(10000110)2。解：首先求出指数。阶码E=01111110=(126)10，指数=126-127=-1。计算尾数。规格化的尾数是：+1.1011。计算该浮点数的十进制数值：+1.10112-1=+0.11011=(+0.84375)10。第三章 课后练习题一.单选1.主存直接寻址时指令的地址段给出的是( C )。A.存放操作数地址的寄存器号 B.存放操作数的寄存器号C.存放操作数的内容地址 D.以上都不是2.间

17、接寻址第一次访问内存所得到的是操作数的有效地址，该地址经系统总线的( A )传送到CPU。A.数据总线 B.地址总线 C.控制总线 D.总线控制器3.相对寻址方式中，指令所提供的相对地址实质上是一种( C )。A.立即数 B.内存地址C.以本条指令在主存中首地址为基准位置的偏移量D.以下条指令在主存中首地址为基准位置的偏移量4.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取( D )。A.立即寻址 B.变址寻址 C.间接寻址 D.寄存器寻址5.下列寻址方式中，一旦指令从内存读出后，能够较快地获取操作数的寻址方式是( A )。A.寄存器寻址 B.直接寻址 C.间接寻址 D.变址寻址6.与本指令

18、的地址有关的寻址方式是( C )。A.立即寻址 B.寄存器寻址 C.相对寻址 D.直接寻址7.假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的地址单元中存放的内容分别是200和400，则下列方式中，( D )访问到的操作数为200。A.直接寻址200 B.寄存器间接寻址(R)C.存储器间接寻址(200) D.寄存器寻址R8.变址寻址方式中，操作数的有效地址是（ C ）A.基址寄存器内容加上形式地址（位移量）B.程序计数器内容加上形式地址 C.变址寄存器内容加上形式地址D.寄存器内容加上形式地址9.直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入( B )。A.ALU B.PC C.地

19、址寄存器 D.累加器10.直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是( C )。A.直接、立即、间接 B.直接、间接、立即C.立即、直接、间接 D.立即、间接、直接11.采用变址寻址可扩大寻址范围，且下列说法正确的是( D )。A.变址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中不可变。B.变址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程中可变。C.变址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程中不可变。D.变址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中可变。12.在下列寻址方式中，（ B ）方式需要先计算，再访问主存。A.立即寻址 B.变址寻址 C.间接寻址 D.直接寻址13.在下列寻址方

20、式中，( C )寻址对于实现程序浮动提供了较好的支持。A.间接寻址 B.变址寻址 C.相对寻址 D.直接寻址14.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( B )。A.可降低指令译码难度B.缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性C.实现过程控制 D.寻找操作15.变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似，但是( C )。A.变址寄存器的内容在程序执行过程中是不可变的B.在程序执行过程中，变址寄存器和基址寄存器的内容都可变C.在程序执行过程中，基址寄存器的内容不可变，变址寄存器的内容可变D.变址寄存器的内容在程序执行过程中是可变的16.设变址寄存器为X，形式地址为D，某机具有先间址后变址的寻

21、址方式，则这种寻址方式的有效地址为（B ）。A.EA=（X）+D B.EA=（X）+（D） C.EA=(X)+D) D.EA=X+D17.在按字节编址的存储器中，每个编址单元中存放( B )。A.1位 B.8位 C.16位 D.32位18.关于单地址指令，下列说法正确的是( D )。A.只能对单操作数进行加工处理 B.只能对双操作数进行加工处理C.无处理双操作数的功能D.既能对单操作数进行加工处理，也能在陷含约定另一个操作数(或地址)时，对双操作数进行运算二.简答1.指令长度和机器字长有什么关系？半字长指令、单字长指令、双字长指令分别表示什么意思？答：(1)指令的长度是指一条指令中所包含的二进

22、制代码的位数，它取决于操作码字段的长度、操作数地址的个数及长度。指令长度与机器字长没有固定的关系，它可以等于机器字长，也可以大于或小于机器字长。(2)指令长度等于半个机器字长的指令称为半字长指令；指令长度等于机器字长的指令称为单字长指令；指令长度等于两个机器字长的指令称为双字长指令。2.试比较基址寻址和变址寻址。答：(1)基址寻址：把由指令中给出的地址（位移量）与CPU中的某个基址寄存 器相加而得到实际的操作数地址。EA=（R）基址+D。要求基址寄存器 的内容能提供整个主存范围的寻址能力，指令给出的位移地址实际上 指出了相对基址的位移量。基址寄存器的内容通常由OS或管理程序确 定，在程序执行过

23、程中，用户不可修改基址寄存器的内容，以确保系 统安全可靠地运行。(2)变址寻址：变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似，指令指定 一个CPU寄存器（变址寄存器）和一个形式地址，操作数地址是二者之 和。EA=（R）变址+D。主要解决程序内部的循环问题。由于变址寄存 器的内容是由用户设定的，所以在程序执行过程中其值可变。3.试比较间接寻址和寄存器寻址。答：(1)采用间接寻址，指令地址字段中的形址A不是操作数D的真正地址，而 是操作数地址的指示器(操作数地址的地址)。间接寻址的速度次于直 接寻址和寄存器间接寻址。 (2)寄存器寻址，操作数不在内存而在寄存器中。指令中给出的操作数地 址D不是内存地址

24、单元号，而是通用寄存器编号，有效地址EA=R，无主 存访问。寄存器数量较少，其地址码字段比主存单元地址字段短，缩 短了指令长度，提高了指令执行速度。第四章 课后练习题一.填空1.全加器有3个输入量和2个输出量。2.并行加法器的每个全加器都有一个从低位传来的进位输入和1个传送给高位的进位输出。3.串行进位的并行加法器的总延迟时间与字长成正比。4.在分组并行进位中，组内各位之间并行快速进位，组与组之间串行进位，称为组内并行，组间串行(或单级先行进位)。5.在分组并行进位中，组内各位之间并行快速进位，组与组之间也采取并行快速进位，这种进位方式称为组内并行，组间并行(多级先行进位)。6.原加减运算时，

25、参加运算的操作数取其绝对值。7.原码减法运算时，参加运算的操作数均取其绝对值，减数先变补，再做加法运算。8.两个补码表示的数相加，符号位参加运算，且两数和的补码等于两数补码之和。9.两个正数相加，结果大于机器字长所能表示的最大正数，称为正溢；而两个负数相加，结果小于机器所能表示的最小负数，称为负溢。10.有符号数的移位叫算术移位。11.原码移位时，数值位空出位一律补0。12.补码移位时，符号位不变，若补码为正数，空出位一律补入0；若补码为负数，符号位不变，左移空出位补0，右移空出后补1。13.有符号数的移位称为算术移位，无符号的移位称为逻辑移位。14.做原码一位乘法时，符号位与数值位单独计算；

26、乘积的符号位取相乘两数符号位的异或值；乘积为相乘两数的绝对值之积。15.两个原码表示的数相除时，商的符号取两数符号的异或值，商的数值由两数的数值部分相除求得。16.对阶时，必须是小阶向大阶看齐。二.单选1.原码乘法是( B )。A.用原码表示操作数，然后直接相乘。B.先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理。C.被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘。D.乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘。2.在原码一位乘法中，当乘数Yi为1时( A )。A.被乘数绝对值与原部分积相加后，右移一位B.被乘数连同符号位与原部分积相加后，右移一位C.被乘数连同符号位右移一位，再与原部分积相加D.被乘数绝对值右

27、移一位后，再与原部分积相加3.当定点运算发生溢出时，应( C )。A.向左规格化 B.向右规格化 C.发出出错信息 D.舍入处理4.在原码加减交替除法中，符号位单独处理，参加操作的数是( B )。A.原码 B.绝对值 C.绝对值的补码 D.补码5.当采用双符号位时，发生负溢出的特征是双符号位为（ C ）。A.00 B.01 C.10 D.116.原码恢复余数除法中，（ B ）。A.余数为负则商1 B.余数为负则商0C.余数与除数异号则商1 D.余数与除数异号则商07.在原码不恢复余数除法(即原码加减交替法)的算法中，（ D ）A.每步操作后，若不够减，则需恢复余数B.若为负商，则恢复余数C.整

28、个算法过程中，从不恢复余数D.仅当最后一步不够减时，才恢复一次余数。第五章 课后练习题一.单选1.动态半导体存储器的特点是( C )。A.在工作中存储器内容会产生变化B.每次读出后，需要根据原存内容重新写入一遍C.每隔一定时间，需要根据原存内容重新写入一遍D.在工作中需要动态地改变访存地址2.高速缓冲存储器cache一般采取( A )。A.随机存取方式 B.顺序存取方式 C.半顺序存取方式 D.只读不写方式3.若存储周期250ns，每次读出16位，则该存储器的数据传送率为( C )。A.4106字节/秒 B.4M字节/秒C.8106字节/秒 D.8字节/秒4.半导体静态存储器SRAM的存储原理

29、是( D )。A.信息不再变化 B.依靠定时刷新 C.依靠读后再生 D.依靠双稳态电路5.下列关于存储器的叙述正确的是( B )。A.CPU的访存时间取决于存储器的容量 B.DRAM需要定时刷新C.CPU可随机访问ROM中的任一单元D.ROM和RAM统一编址6.辅助存储器的容量取决于( B )。A.CPU的数据宽度 B.CPU的地址宽度 C.CPU的数据和地址宽度 D.与CPU类型无关7.下列存储结构中，( B )对程序员是透明的。A.通用寄存器 B.主存 C.控制存储器 D.堆栈8.CPU可以直接访问的存储器是( D )。A.磁盘 B.磁带 C.光盘 D.主存9.若由高速缓存、主存、硬盘构成

30、三级存储体系，则CPU访问该存储体系时发送的地址是( B )。A.高速缓存地址 B.虚拟地址 C.主存物理地址 D.磁盘地址10.在三级存储体系结构中，主存与cache之间的信息调度过程，对( C )是不透明的。A.应用程序员 B.系统程序员 C.操作系统 D.硬件设计人员11.下列存储器中，( D )的速度最快。A.主存 B.磁盘 C.磁带 D.控制存储器12.某RAM芯片的容量为128K16位，除电源和接地端外，该芯片引出线的最少数目是( B )。A.33 B.35 C.25 D.2613.半导体静态存储器是指( B )。A.使用电容进行记忆 B.只要维持电源就能保存记忆C.一般情况只能读

31、出 D.以上都不是14.动态RAM利用( C )存储信息。A.门电路 B.寄存器 C.电容 D.触发器15.EEPROM是( D )存储器。A.固定掩模型 B.一次可编程写入型 C.紫外线擦除可编程写入型 D.以上都不是16.一般说来，直接映射常用在 ( B )。A.小容量cache B.大容量高速cacheC.小容量低速cache D.大容量低速cache17.在下列cache替换算法中，一般说来( D )的速度最快。A.随同法 B.先进先出法 C.后进先出法 D.近期最少使用法18.组相联映射和全相联映射通常适合于( A )。A.小容量cache B.大容量cache C.小容量ROM D

32、.大容量ROM19.存储器的随机访问方式是指( D )。A.可随意访问存储器B.按随机文件访问存储器 C.可对存储器进行读出与写入D.可按地址访问存储器任一编址单元，其访问时间相同且与地址无关20.下列叙述正确的是( A )。A.主存可由RAM和ROM组成 B.主存只能由ROM组成C.主存只能由RAM组成 D.主存只能由SRAM组成21.设机器字长为32位，一个容量为16MB的存储器，CPU按半字寻址，其寻址范围是( B )。A.16M B.8M C.4M D.2M22.设机器字长为32位，存储容量为16MB，若按双字寻址，其寻址范围是( D )。A.8M B.16M C.4M D.2M23.

33、在程序的执行过程中，cache与主存的地址映射是由( C )。A.操作系统不定期管理 B.程序员调度的C.由硬件自动完成的 D.用户软件完成的二.填空1.存储器是存放程序和数据的记忆设备。2.存储位元是存储器中最小的存储单位。3.内存的存储容量是RAM和ROM的总和。4.计算机多级存储器体系结构由Cache、主存和外存构成。5. Cache是位于位于CPU与主存之间的存储器。6.与主存储器相比，cache的存取速度快，存储容量小。7.主存能和cache交换数据和指令。8. SRAM的优点是存取速度快，但存储容量比DRAM小。9.利用64K1的SRAM芯片，采用位扩充方式设计一个648的存储器，

34、需要8个芯片。10.利用16K8的SRAM芯片，采用字扩充方式组成64K8的存储器，需要4个芯片。11.CPU与Cache间以字为单位交换数据；Cache与主存间以块为单位交换数据。12.主存中的任何一个块都可以直接拷贝到Cache中的任意一行上，这是全相联映象的特点。13.一个主存块只能拷贝到Cache中的一个特定行上，若该行已有内容，则产生块冲突，原来的块将被无条件地替换出去，这是直接映象的特点。14.组相联映射的特点是组间直接映射，组内全相联映射。15.硬件实现容易，速度快，但替换出去的数据可能马上又要使用，降低了Cache命中率和工作效率，这是随机替换算法。16.易实现、开销小，但需要

35、记录每个块进入Cache的先后次序，而且一些经常需要使用而又最早进入Cache的程序有可能被替换掉，这是先进先出(或FIFO)替换。17.以近期最少使用的块为被替换块是 近期最少使用(或LRU)替换算法。18.要求cache的命中率接近于1。三.简答题和应用题1.数据在主存中有哪些存放方式？各有何特点？(1)64位存放方式：不同长度的数据在主存中一个接着一个地存放，一个Tm最多从主存中读/写64位数据，主存空间被充分利用，但双字、单字、半字通常会跨越2个存储字存放，CPU访存时需要2个存储周期，因此速度降低一半，并且存储器读写控制较复杂。(2)起始位置存放方式：不同长度的数据一律从一个存储字的

36、起始位置开始存放，访问任何长度的数据都能在一个存储周期完成，速度较快，但当不同长度的数据出现的概率相同时，主存空间50%被浪费掉了。(3)边界存放方式：这是64位存放方式和起始位置存放方式的折中方案。双字数据的起始地址最末3个二进制位必须是000(8的整倍数)，单字数据的起始地址的最末2位必须是00(4的整倍数)；半字数据的起始地址的最末1位必须是0(偶倍数)。访问双字、单字、半字、字节，都能在一个存储周期内完成，存储空间利用率比起始位置存放法高，但仍有部分空间浪费。2.某机字长32位，主存储器按字节编址，现有4种不同长度的数据(字节、半字、单字、双字)。现在有10个数据，依次为字节、半字、双

37、字、单字、字节、单字、双字、半字、单字、字节。若要将这10个数据顺序存入主存(不能改变给定的顺序)，并保证既省存储空间，又能确保任何长度的数据都能在单个存取周期内完成读写，请问应当选择何种数据存放方式？并画出主存中数据存放示的意图。解：(1)边界存放方式。 (2)主存中数据存放示意图如下：第六章 课后练习题一.选择1.在微过程控制方式中，一条机器指令通常对应( D )。A.一个微操作 B.一个微命令 C.一条微指令 D.一段微程序2.在取指令周期中,是按照下列选项中( D )的内容访问主存,以读取指令。A.指令寄存器IR B.程序状态寄存器PSC.存储器数据寄存器MDR D.程序计数器PC3.

38、微地址是指微指令（ D ）。A.在主存的存储位置 B.在堆栈的存储位置C.在磁盘的存储位置 D.在控制存储器的存储位置4.在微过程控制中，把操作控制信号编成( A )。A.微指令 B.微地址 C.操作码 D.程序5.从一条指令的启动到下一条指令的启动的时间间隔称为( D )。A.时钟周期 B.机器周期 C.工作周期 D.指令周期6.指令寄存器的位数取决于( B )。A.存储器的容量 B.指令字长 C.机器字长 D.存储字长7.用于存放欲执行的指令的寄存器是( D )。A.MAR B.PC C.MDR D.IR 8.在CPU的寄存器中对用户完全透明的是（ B ）。A.程序计数器 B.指令寄存器C

39、.状态寄存器 D.通用寄存器9.计算机操作的最小单位时间是( A )。A.时钟周期 B.指令周期 C.CPU周期 D.中断周期10.下列说法，错误的是( B )。A.指令周期的第一个操作是取指令B.要进行取指令操作，控制器就要得到相应的指令C.取指令操作是控制器自动进行的 D.指令第一字节含操作码11.下列说法正确的是( B )。A.控制器产生的所有控制信号称为微指令B.微过程控制器比硬连线控制器更加灵活 C.微处理器的程序称为微程序D.指令就是微指令 13.从控制存储器中读取一条微指令并执行相应的操作的时间叫（ B ）。A.CPU周期 B.微周期 C.时钟周期 D.机器周期14.下列说法正确

40、的是( C )A.微过程控制方式和硬布线方式相比较，前者可以使指令的执行速度更快B.若采用微过程控制方式，则可用PC取代PCC.控制存储器可以用ROM实现D.指令周期也称为CPU周期15.在计算机系统中,表征系统运行状态的部件是( D )。A.程序计数器 B.累加计数器 C.中断计数器 D.程序状态字16.下列说法中，合理的是（ C ）。A.执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度均匀B.执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度可变C.执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度均匀D.执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度可变17.下列叙述中，错误的是( B )。A.取

41、指令操作是控制器固有的功能，不需要在操作码控制下完成B.所有指令的取指令操作都是相同的C.在指令长度相同的情况下，所有指令的取指操作都是相同的D.一条指令包含取指、分析、执行三个阶段18.下列说法中，正确的是( C )。A.加法指令的执行周期一定要访存B.加法指令的执行周期一定不访存C.指令地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期一定访存D.指令地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期不一定访存19.在控制器的控制信号中，兼容的信号是( C )。A.可以相互替代 B.可以相继出现 C.可以同时出现 D.不可以同时出现20.下列叙述中，正确的是( B )。A.控制器产生的所有控制信号称为微指

42、令B.微过程控制比硬连线控制器更加灵活C.微处理器的程序称为微程序D.指令就是微指令21.CPU的基本功能是( F )。A.指令控制 B.操作控制 C.时间控制 D.数据加工 E.异常处理和中断处理 F.以上都是22.当今的CPU的基本部分包括( A ）。A.运算器、Cache和控制器 B.运算器和控制器C.运算器和cache D.控制器和cache23.保存当前正在执行的一条指令的寄存器是( B )。A.PC B.IR C.DR D.AR24.存放当前CPU访问的内存单元地址的寄存器是( D )。A.PC B.IR C.DR D.AR二.简答1.CPU有哪几种控制方式？各有何特点？ 同步控制

43、(集中控制或中央控制)：系统使用统一的时钟控制所有的操作信号。 优点：设计简单，容易实现。缺点：对于简单指令会产生较多空闲时间，造成 较大数据的时间浪费，影响了指令的执行速度。异步控制(分散控制或局部控制)：系统不使用统一的时钟，各部件之间通过含 有答方式进行联络。优点：采用不同时序，没有时间上的浪费，机器效率高。 缺点：控制较复杂。联合控制：系统中将多数速度接近的指令采用同步控制，少数指令采用异步控 制。优点：对于复杂指令若节拍数不够，可采取延长节拍等方法，满足指令的要 求。2.解释：微命令与微操作、微指令与微地址、微周期、微程序。控制部件向执行部件发出的各种控制命令叫微命令。微操作是计算机

44、中最基本的 不可再分解的操作。微指令是控制存储器中的一个单元的内容，即控制字，是若干个微命令的集合。 存放微指令的控制存储器的单元地址叫微地址。从控制存储器中读取一条微指令并执行它所需的全部时间，称为微周期。一系列微指令的有序集合，称为微程序。 3.微指令编码的几种方法？(1)直接表示法(2)编码表示法(3)混合表示法4.简述微程序控制器的基本结构及其工作过程。 微程序控制由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成，其中微指令寄存器分为微地址寄存器和微命令寄存器两部分。 控制存储器用来存放实现全部指令系统的微程序，它是一种只读型存储器。其工作过程是：每读出一条微指令，则执行这条微指令

45、；接着又读出下一条微指令，又执行这一条微指令。 微指令寄存器用来存放由控制存储器读出的一条指令信息。其中微地址寄存器决定将要访问的下一条微指令的地址，而微命令寄存器则保存一条微指令的操作控制字段和判别测试字段的信息。 通常，微指令由控制存储器读出后直接给出下一条微指令的地址，称为微地址，这个微地址信息存放在微地址寄存器中。如果微程序不出现分支，那么下一条微指令的地址就直接由微地址寄存器给出。当微程序出现分支时，意味着微程序出现条件转移。在这种情况下，通过判别测试字段落P和执行部件的“状态条件”反馈信息，去修改微地址寄存器的内容，并按改好的内容去读下一条微指令。地址转移逻辑就承担了自动修改微地址

46、的任务。三.填空1.当今的CPU的基本部分包括运算器、Cache、控制器。2.CPU单位时间内能够同时处理的二进制数据的位数，称为字长。3.CPU取出一条指令并执行该条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需 要的时间我们叫做一个指令周期。4.硬布线控制器中，时序信号通常采用主状态周期-节拍电位-节拍脉冲三级体制。5.常用的时序控制方式有同步控制、异步控制、联合控制三种。6.存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，称为微程序。7.控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。这是对微指令的描述。8.微命令是指控制部件通过控制总线向执行部件发出的控制命令。它是计算机中最基本的、不可再

47、分的命令单元。9.一条机器指令对应一个微程序，一微程序包含若干微指令，一条微指令对应一个或几个微命令。10.并行处理主要有三种形式：时间并行、空间并行、时间和空间并行。第七章 课后练习题一.单选1.磁盘是一种以( C )方式存取数据的存储设备。A.随机存取 B.顺序存取 C.直接存取 D.只读存取2.在键盘接口中设置移位寄存器是为了实现( A )。A.串并转换 B.并串转换 C.字节字转换 D.字字节转换3.喷墨打印机属于( D )。A.击打式 B.点阵式 C.热敏式 D.以上都不是3.CRT的分辨率为10241024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量是( B )。A.512KB

48、B.8MB C.256KB D.2MB4.在显示器的字符发生器中，存放的是( D )。A.字符的ASCII编码 B.字符行列码C.字符点阵代码 D.字符扫描码5.计算机显示设备的字符发生器和存储逻辑等一般在( C )。A.主机内部 B.显示器内部 C.显示适配器 D.总线控制器中6.在大多数磁盘中，以下说法正确的是( C )。A.各磁道的位密度相同 B.最外圈磁道的位密度最大C.最内圈磁道的位密度最大 D.写入时选择较高的位密度，以增加记录信息；读出时选择较低的位密度，以提高可靠性7.计算机的外围设备是指( D )。A.输入/输出设备 B.外存储器C.输入/输出设备及外存储器 D.除了CPU和

49、内存以外的其他设备二.综合应用题1.刷新存储器(简称刷存)的重要性能指标是其带宽。实际工作中，显示适配器的几个功能部分要争用刷存的带宽。假设总带宽50%用于刷新屏幕，保留50%带宽用于其他刷新功能。(1)若显示工作方式采用分辨率为1024768，颜色深度为3B，刷新频率为72Hz，计算刷存总带宽应为多少(要求写出计算式子)？(2)为达到这样高的刷存带宽，应采取何种技术措施？解：(1)因为刷新所需带宽=分辨率每个像素点颜色深度刷新速率，所以： 10247683B72/s=162MB 刷新总带宽=162MB/s100/50=324MB/s(2)为达到这样高的刷存带宽，可采取如下技术措施： 使用DRAM芯片组成刷存 刷存采用多体交叉结构 刷存至显示控制器的内部总线宽度由32位提高到64位，甚至128位 刷存采用