計算機組成原理習(xí)題集

1、習(xí)題和解析第一部分計算機組成原理中各章習(xí)題的解析及補充題的 解析。第1章計算機系統(tǒng)概論1.1 習(xí)題解析一、 選擇題1.在下列四句話中，最能準(zhǔn)確反映計算機主要功能的A.計算機可以存儲大量信息B.計算機能代替人的腦力勞動C.計算機是一種信息處理機D.計算機可實現(xiàn)高速運算解：答案為Co2. 1946年2月，在美國誕生了世界上第一臺電子數(shù)字計算 機，它的名字叫(1), 1949年研制成功的世界上第一臺存儲程序式的計算機稱為(2)。(1) A. EDVAC B. EDSAC C. ENIAC D. UNIVACI A . EDVAC B. EDSAC C. ENIAC D. UNIVAC-解：答案為C,

2、A3 .計算機硬件能直接執(zhí)行的只能是 oA.符號語言B.機器語言C.匯編語言D.機器語言和匯編語言解：答案為Bo4 .運算器的核心部件是 oA.數(shù)據(jù)總線B.數(shù)據(jù)選擇器C.累加寄存器D.算術(shù)邏輯運算部件解：答案為Do5 .存儲器主要用來 。A.存放程序B .存放數(shù)據(jù)C.存放微程序D.存放程序和數(shù)據(jù)解：答案為Do6 .目前我們所說的個人臺式商用機屬于 。A.巨型機B.中型機C.小型機D.微型機解：答案為Do7 .至今為止，計算機中所含所有信息仍以二進(jìn)制方式表示，其原因是。A.節(jié)約元件B.運算速度快C.物理器件性能決定D.信息處理方便解：答案為Co8 .對計算機軟、硬件資源進(jìn)行管理，是 的功能。A.

3、操作系統(tǒng)B.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)C.語言處理程序D.用戶程序解：答案為Ao9 .企事業(yè)單位用計算機計算、管理職工工資，這屬于計算機的 應(yīng)用領(lǐng)域。A.科學(xué)計算BC.過程控制D解：答案為Bo10 .微型計算機的發(fā)展以A.操作系統(tǒng)BC.硬盤D解：答案為Bo二、填空題1 .操作系統(tǒng)是一種(1)的接口。.數(shù)據(jù)處理.輔助設(shè)計技術(shù)為標(biāo)志。.微處理器.軟件,用于 ,是(1) A.系統(tǒng)程序B .應(yīng)用程序C .用戶程序D .中間件(2) A.編碼轉(zhuǎn)換B .操作計算機 C .管理和控制計算機 的資源D.把高級語言程序翻譯成機器語言程序(3) A.軟件與硬件B.主機與外設(shè) C.用戶與計算機 D.高級語言與機器語言機解：答案

4、為A C （3） Co2 .計算機的硬件包括 、 五部分。解：答案為運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。3 .存儲器分為 和 o在CPU1行程序時，必須把程序放在。解：答案為內(nèi)（主）存儲器，外（輔助）存儲器，內(nèi)存。4 .存儲器的存儲容量一般以 為單位，一臺微機的內(nèi)存容量是128MB應(yīng)是 個這樣的單位。解：答案為字節(jié)，128 X 220字節(jié)。5 .計算機的運算精度主要由計算機的 決定，越,則計算機的運算精度越高。解：答案為字長，字長，長。6 .馮.諾依曼結(jié)構(gòu)計算機的基本特點是 。解：答案為程序存儲。7 .總線一般可分為三類，它們分別是, 和。解：答案為數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。8 .

5、計算機軟件一般可分為 , 和 o解：答案為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、工具軟件。9 .郵局對信件進(jìn)行自動分揀，使用的計算機技術(shù)解：答案為模式識別。10 .微型計算機的分類以微處理器的 來劃分。解：答案為規(guī)格。三.簡答題1 .會計電算化屬于計算機應(yīng)用的哪個領(lǐng)域？答：在計算機的應(yīng)用領(lǐng)域中，會計電算化屬于計算機數(shù)據(jù)處 理方面的應(yīng)用領(lǐng)域。2 .兼容性是計算機的一個重要性能，請解釋一下何為向上兼 容？答：所謂向上兼容是指舊型號計算機的軟件可以不加修改地 在新型號計算機上運行。系列機通常具有這種兼容性。3 .按照馮.諾依曼原理，現(xiàn)代計算機應(yīng)具備哪些功能？答：按照馮.諾依曼原理，現(xiàn)代計算機應(yīng)具備以下 5個功能:（1

6、）輸入輸出功能：能把原始數(shù)據(jù)和解題步驟及中間結(jié)果接 收下來（輸入），把計算結(jié)果與計算過程中出現(xiàn)的情況告訴（輸 出）給用戶。記憶功能：應(yīng)能“記住”原始數(shù)據(jù)、解題步驟及中間結(jié) 果。 計算功能：應(yīng)能進(jìn)行一些最基本的運算。這些基本運算 能組成人們所需要的復(fù)雜運算。 判斷功能：計算機在進(jìn)行一步操作后，應(yīng)能從預(yù)先無法確定的幾種方案中選擇一種操作方案。 自我控制功能：計算機應(yīng)能保證程序執(zhí)行的正確性和各部件間的協(xié)調(diào)性。4答：計算機的大部分功能既能由硬件完成，也能由軟件完成，從邏輯上講，兩者是等效的。通常用硬件實現(xiàn)執(zhí)行速度快、成本高、修改困難，而軟件剛好相反。兩者之間沒有固定的界限。4如何理解軟、硬件之間的等價

7、性？答： 計算機的大部分功能既能由硬件完成， 也能由軟件完成，從邏輯上講，兩者是等效的。通常用硬件實現(xiàn)執(zhí)行速度快、成本高、修改困難，而軟件剛好相反。兩者之間沒有固定的界限。5何謂綠色計算機？對它有哪些要求？答： 綠色計算機是指不會對人類及其生存環(huán)境造成不良影響的計算機。對它的主要要求是： 節(jié)能：要求計算機的耗電量要低。 低污染： 在生產(chǎn)、 包裝過程中盡量使用無毒、 可再生材料，打印機噪聲要降到最小，電磁輻射要符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 易回收： 生產(chǎn)、 運輸和使用等各環(huán)節(jié)所用的材料應(yīng)容易銷毀或回收。 符合人體工程學(xué)的要求。第 2 章 數(shù)字電路基礎(chǔ)和計算機中的邏輯部件本章將給出主教材 計算機組成原理 第 2

8、 章的習(xí)題及補充題的解析。2 1 習(xí)題解析一判斷題1觸發(fā)器是一種時序電路，它是構(gòu)成時序邏輯電路的基礎(chǔ)。答： 正確。2組合邏輯電路的特點是它的輸出狀態(tài)僅與當(dāng)時的輸入狀態(tài)有關(guān)，而與過去的輸入狀態(tài)無關(guān)。答：正確。3 譯碼器是一種組合邏輯電路， 而計數(shù)器是一種時序邏輯電路。答：正確。4移位寄存器除了能把存在其中的數(shù)據(jù)一位一位地向左或向右移動外，還可用它來判斷最左邊的位是0 還是 1 。答： 正確。5 環(huán)形計數(shù)器不是用來計數(shù)的， 而是用于發(fā)出順序控制信號的。答：正確。6 J-K 觸發(fā)器是組成計數(shù)器的理想記憶元件。答：正確。7計數(shù)器除了能對輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)，還能作為分頻器用。答：正確。8 PLA 中的“與

9、”陣列和“或”陣列都是可編程的。答：正確。9 .在PAL中，“與”陣列是可編程的，而“或”陣列是固定連接 的。答：正確。10 . PROM “與”陣列是不可編程的，“或”陣列是可編程的 答：正確。二.選擇題1. 4輸入端“與非”門的某一輸入端的輸入為“0”，那么它的輸出值是。A. “0B,取決于其他輸入端的輸入C.解：答案為C2. CPU中有若干寄存器，其中存放存儲器中數(shù)據(jù)和指令地址的 寄存器是 ,暫存數(shù)據(jù)和指令的寄存器是 , 存放CPUW要執(zhí)行的下一條指令地址的寄存器是 。A.地址寄存器B.程序計數(shù)器C.數(shù)據(jù)寄存器D.指令寄存器解：答案依次為A, C, B。3. 狀態(tài)寄存器中的各個狀態(tài)標(biāo)志位

10、是依據(jù) 來置位的。A.算術(shù)邏輯部件上次的運算結(jié)果B . CPU將要執(zhí)行的指令.累加器中的C. CPU已執(zhí)行的指令數(shù)據(jù) 解：答案為Ao4.觸發(fā)器的狀態(tài)由時鐘脈沖的上升沿時D （數(shù)據(jù)）端的狀態(tài)決定，而與觸發(fā)器的原狀態(tài)無關(guān)，這種觸發(fā)器是 。A. J-K觸發(fā)器B. R-S基本觸發(fā)器C. D型觸發(fā)器D. R-S同步觸發(fā)器解：答案為Co5 .在總線中起數(shù)據(jù)暫存和緩沖作用的器件是 。A.總線傳輸器 B .三態(tài)門 C .總線控制器 D .總線緩 沖器解：答案為Do6 .為協(xié)調(diào)計算機各部件的工作，需要 來提供統(tǒng)一的 時鐘。A.總線緩沖器B.時鐘發(fā)生器C.總線控制器D.操作命令發(fā)生器解：答案為Bo7 .邏輯表達(dá)式

11、（A+B）. （A+B）可化簡化（）(1) A(2) B (3) A (4) B (5)都不是解：答案為（2） Bo把邏輯表達(dá)式展開弁用公式進(jìn)行化簡。8.正邏輯下的“或-非”門是負(fù)邏輯下的 。A. “與”門 B .“或”門 C .“與-非”門 D .“異或” 門解：答案為Co三.填空題1 .可編程序邏輯器件的 PLD實際上是 兩級結(jié)構(gòu)的器件。解：答案為“與”和“或”。2 .計算機中常用的時序電路有 、 和 等。解：答案為觸發(fā)器、計數(shù)器和寄存器。3 . 是構(gòu)成時序電路的基礎(chǔ)。解：答案為觸發(fā)器。4 .設(shè)“異或”門的二個輸入端為 A和B,輸出為Y ,當(dāng)A接1 時，輸出為一,當(dāng) A接0時，輸出為一o解

12、：答案為B, Bo5 .計算機中常用的組合邏輯電路有 、 等。解：答案為譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器。6 .計算機中常用 或 來驅(qū)動總線。解：答案集電極開路門、三態(tài)門。7 .當(dāng)時鐘脈沖CP到來時，各觸發(fā)器的輸入端的數(shù)據(jù)可被鎖定至 輸出端以備輸出的寄存器是 。解：答案為弁行寄存器。8 . 寄存器常用于乘、除法運算中。解：答案為移位寄存器。因為乘法需要對部分積和乘數(shù)進(jìn)行右移 操作，除法要對被除數(shù)和余數(shù)進(jìn)行左移操作。四.綜合題1 .設(shè)A, B, C是三個二進(jìn)制數(shù)碼，用邏輯表達(dá)式寫出A= B= C的判斷條件。(提示：先畫出真值表)。解：設(shè)判斷函數(shù)為F,則F與A、B、C的關(guān)系用以下的真值表表7KoABCFABCF

13、00011000001010100100110001101111由此可得到F= A. B. C+ A. B. C2 .請畫出下列函數(shù)的真值表：(1) Fi(A,B,C) =A- B+ B- C F2（A,B,C） =a+ b +c解：函數(shù)的真值表如下：ABCF1F2ABCF1F200001100010011110111010001101101101111113.試用三種基本門（與、或、非門）組成下列邏輯電路（1）異或門 同或門 與非門 或非門解：要先寫出這四種電路的邏輯表達(dá)式，再用 三種基本電路搭接。以“與非”門為例，“與非” 門的邏輯表達(dá)式是 F = A. B ,故電路連接如左 圖。其他三種

14、情況的做法類似，略。4.利用布爾代數(shù)的基本定律證明下列等式(1) A + B - C= (A+ C) (A+ B)(A +B+ C) A= 0解：證明(1)等式右邊=(A+ C) (A+ B) = A- A+ A B+ C- A+ C- B=A+ A B+ C- A+ C- B=A（1 + B） + C- A+ C- B=A（1 + C） + C- B=A+ C- B=等式左邊因此，A+ C- B= （A+ C（A+ B） 用摩爾定理，等式左邊展開為 A B - C A= A A B - C= 0 一右邊第3章信息表示與運算基礎(chǔ)習(xí)題解析一、判斷題1 .在數(shù)字計算機中所以采用二進(jìn)制是因為二進(jìn)制的

15、運算最簡 單。答：正確。2 .在所有的進(jìn)位計數(shù)制中，整數(shù)部分最低位的權(quán)都是1。答：正確。3 .某R進(jìn)位計數(shù)制，其左邊一位的權(quán)是其相鄰的右邊一位的 權(quán)的R倍。答：正確。4 .計算機表示的數(shù)發(fā)生溢出的根本原因是計算機的字長有限。答：錯誤5 .表示定點數(shù)時，若要求數(shù)值 0在計算機中唯一地表示為全0,應(yīng)采用補碼。答：正確。6 .浮點數(shù)的取值范圍由階碼的位數(shù)決定，而精度由尾數(shù)的位數(shù)決定。答：正確。7 . CRO驗碼的生成和檢驗大多采用軟件實現(xiàn)。答：正確。8 .若浮點數(shù)的尾數(shù)用補碼表示，那么規(guī)格化的浮點數(shù)是指尾 數(shù)數(shù)值位的最高位是 0 (正數(shù))或是1 (負(fù)數(shù))。答：正確。9 .在實際應(yīng)用中，奇偶校驗多采用

16、奇校驗，這是因為奇校驗中不存在全“ 0”代碼，在某些場合下更便于判別。答：正確。10 .顯示圖形時要經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，因此占用的時間要比位圖圖像的時間長。答：正確。二、選擇題1 .下列各種數(shù)制的數(shù)中最小的數(shù)是 OA. (101001) 2 B . (101001) BCD C . (52) 8 D . (233) h解：答案為BoC . (112) 8 D . (4F) hB.表示一個十六進(jìn)制D.表示一個錯誤的數(shù)2 .下列各種數(shù)制的數(shù)中最大的數(shù)是 A. (1001011) 2 B . 75解：答案為Do3 . 1010AH 是。A.表示一個二進(jìn)制數(shù)C.表示一個十進(jìn)制數(shù)解：答案為Bo4 .二進(jìn)

17、制數(shù)215轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)是(1),轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)是 ，轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)是(3) o將二進(jìn)制數(shù)01100100轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)是(4),轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)是(1) A. 11101011B(5),轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)是(6)。B. 11101010B C. 10100001BD. 11010111B(2) A. 327B.268. 75 C.252D.326(3)A. 137HB.C6HC.D7HD.EAH(4) A. 101B.100C.110D.99(5) A. 123B.144C.80D.800(6) A. 64B.63C.100D.0AD解：答案依次為DABBBA。5. ASCII碼是對 (1)

18、進(jìn)行編碼的一種方案、它是(2)的縮寫。（1）A.字符B .漢字 C .圖形符號 D .聲音(2) A.余3碼B .十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制編碼C.格雷碼 D .美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼解：答案依次為A D6.在一個8位二進(jìn)制數(shù)的機器中，補碼表示數(shù)的范圍從（ （小）到 （大），這兩個數(shù)在機器中的補碼表示分別為（3）和（4）,而數(shù)0的補碼表示為（5）。（1）、 （2）:A. -256 B . -255 C . -128 D . -127E. 0F. +127 G . +128 H . +255 I . +256（3）、（4）、（5）:A. 00000000 B . 10000000 C . 01111111

19、D . 11111111E. 00000000或 10000000 F.01111111 或 11111111G 00000000或 11111111 H.10000000或 01111111解：答案依次為C, F, B, C, Ao7 .將十進(jìn)制數(shù)15/2表示成二進(jìn)制浮點規(guī)格化數(shù)（階符 1位, 階碼2位，數(shù)符1位，尾數(shù)4位）是。A. 01101111 B . 01101110 C . 01111111 D . 11111111解：答案為Ao8 .十進(jìn)制數(shù)5的單精度浮點數(shù)IEEE754代碼為A. 01000000101000000000000000000000B. 11000000101000

20、000000000000000000C. 01100000101000000000000000000000D. 11000000101000000000000000000000解：答案為Ao9.能發(fā)現(xiàn)兩位錯誤弁能糾正一位錯的編碼是 。A. CRC馬B .海明碼 C .偶校驗碼 D .奇校驗碼解：答案為Bo10.在大量數(shù)據(jù)傳送中常用的且有效的檢驗法是 。A. CRC馬B .海明碼 C .偶校驗碼 D .奇校驗碼解：答案為Ao三、填空題1 .計數(shù)制中使用的數(shù)據(jù)個數(shù)被稱為 。答：基。2 .在用 表示的機器數(shù)中，零的編碼是唯一的。答：補碼。3 . 信 息 的 數(shù) 字 化 編 碼 是指 O答：是指用“0

21、”或“ 1”的二進(jìn)制編碼，弁選用一定的組合 規(guī)則來表示信息。4 . 一個定點數(shù)由 和 兩部分組成。根據(jù)小數(shù)點位置不同，定點數(shù)據(jù)有 和 兩種表7K方法。答：符號位，數(shù)值域，純小數(shù)，純整數(shù)（順序可變）。5 . BCD馬中，每一位十進(jìn)制數(shù)字由 位二進(jìn)制數(shù)碼組成， 用ASCII碼表示一個字符通常需要 位二進(jìn)制數(shù)碼。答：4, 7。6 .移碼常用來表示浮點數(shù)的 部分，移碼和補碼比較， 它們除 外，其他各位都。答：階碼，符號位，相同。7 .碼距的定義是。答：編碼系統(tǒng)中任兩個合法碼之間的最少二進(jìn)制位數(shù)的差異。8 . 8421碼用二進(jìn)制求和時，當(dāng)和超過 時，需要做 修正。答：9,力口 6調(diào)整。9 .有二進(jìn)制數(shù)

22、D4D3DD,奇偶校驗值用 p表示，則奇校驗 為，偶校驗為 ,奇偶校驗只能檢 測,無法檢測。答：P= D4DD2D, P= D4D3D2D，奇數(shù)個錯， 偶數(shù)個錯。10 .在浮點加減法運算中，當(dāng)運算結(jié)果的尾數(shù)的絕對值大于 1 時，需要對結(jié)果進(jìn)行 ,其操作是。答：向右規(guī)格化，尾數(shù)右移一位，右邊補一個 0,階碼減1,直到尾數(shù)絕對值)0.5四、計算題1 用二進(jìn)制數(shù)表示一個四位十進(jìn)制的整數(shù)最少需要幾位(不含符號位) 。解：2X= 104, Nl= 4X 1/log 2= 14 位。2 某機器字長32 位，定點表示，其中 31 位表示尾數(shù)， 1 位是符號位，問：定點原碼整數(shù)表示時，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)

23、是多少？定點原碼小數(shù)表示時，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少？。解：定點原碼整數(shù)表示時，最大正數(shù)=2231-1);最小負(fù)數(shù)一(23-1)定點原碼小數(shù)表示時，最大正數(shù)=(1-2-31);最小負(fù)數(shù)=_ ( 12-31)3寫出下列二進(jìn)制數(shù)的原碼、反碼、補碼和移碼。1)1011( 2) 0 1101( 3) 0解：(+ 1011)原=01011(1011)原=11011(+ 1011)反= 01011(1011)反=10100(+ 1011)補= 01011(1011)補=10101(+ 1011)移= 11011(1011)移=(-0.1101 )原=1.1101(-0.1101 )瓜=1.0010(

24、-0.1101 )補=1.0011(-0.1101 )移=0.0011( 00000)原=10000( 00000)反=11111( 00000)原=00000( 00000)原=1000000100(+ 0.1101 )原=0.1101(+0.1101 )反=0.1101(+0.1101 )補=0.1101(+0.1101 )移=0.1101(+0.0000 )原= 00000(+ 0.0000 )反=00000(+ 0.0000 )補=00000(+ 0.0000 )移=100004某機器字長16 位，浮點表示時，其中含 1 位階符、 5 位階碼、 1 位尾符、 9 位尾數(shù)，請寫出它能表示

25、的最大浮點數(shù)和最小浮點數(shù)。解：最大浮點數(shù)=2+21x （12-9）最小浮點數(shù)=2+31 X （12-9）。5.字符“ F”的ASCII碼為46H,請寫出它的奇校驗碼和偶校驗碼（假定校驗位加在最高位） 。解： 字符“F” 的 ASCII 碼為46H， 奇校驗碼為10110110（B6H） ，偶校驗碼為 00110110（ 36H） 。6已知被校驗的數(shù)據(jù)為101101，求其海明校驗碼。提示：先決定校驗位的位數(shù)r=4 ，然后根據(jù)編碼規(guī)則決定海最后用偶校驗法求出校驗位的值。答案應(yīng)為1011100100。解：先定校驗位的位數(shù)，當(dāng)r=4時，共有16種狀態(tài)，大于k+r + 1 = 11,故選用r = 4,校

26、驗位至少取4位。決定校驗位的位置：按海明碼生成法規(guī)定，海明校驗位第i 位應(yīng)放在 2i-1 的海明位置上。決定數(shù)據(jù)位的位置：數(shù)據(jù)位應(yīng)由低到高依次插空放在其他海明位上。即D6 D5 P4 D4 D3 P3D1 P2 P1。決定被校驗數(shù)據(jù)位由哪幾位校驗位進(jìn)行校驗： 按海明碼生成法規(guī)定， 每個數(shù)據(jù)位由多個校驗位進(jìn)行校驗， 但被校驗數(shù)據(jù)的海明位號要等于校驗該位數(shù)據(jù)的各位校驗位的海明位號之和。決定各個校驗位之值： 按海明碼生成法規(guī)定， 用偶校驗法生成校驗位，校驗位之值為各被校驗位數(shù)據(jù)之和。r = DD2 D4 D5P2=DD3 D4 D6R=D D3 D4P4=D5 D6在本例中，被校數(shù)據(jù)為 101101

27、,即D = 1, D = 0, D3=1,D4=1, 6=0, D6 = 1,故R = DD D4 D5 = 0P2=D D3 D4 D6 = 02D3D4 = 1P4=D5 C6=1最后得到被校驗數(shù)據(jù)101101的海明碼為1011100100。7.已知被檢信息為1010,選擇的生成多項式是 G (X)為X3 + X+ 1,求CRCK驗碼，弁求循環(huán)余數(shù)，說明其校驗原理。解：生成多項式為K+ 1位的X3 + X+ 1,即G(X)=1011。 確定校驗位的位數(shù)為 K= 3。 在有效數(shù)據(jù)位后面添3 (K= 3)個0,然后用它與G (X) 進(jìn)行模2除法運算，所得余數(shù)即為所求的校驗位。運算過程如下：10

28、011011,1010100101110001001011余數(shù)為011,所以被檢數(shù)據(jù)的 CRO驗石馬為1010011。求循環(huán)余數(shù)：在上述余數(shù) 011的基礎(chǔ)上添0繼續(xù)進(jìn)行模2除法。余數(shù)循環(huán)如下：011 110111 101 001 010100011。除法過程略。8.將二進(jìn)制數(shù)1011010轉(zhuǎn)換成8421碼。解：先把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)， (1011011) 2=91 =(10010001) 8421。五、簡答題1 試比較定點帶符號數(shù)在計算機內(nèi)的四種表示方法。答： 帶符號數(shù)在計算機內(nèi)部的表示方法有原碼、反碼、補碼 和移碼。原碼表示方法簡單易懂，實現(xiàn)乘、除運算簡單，但用它實現(xiàn)加、減運算比較復(fù)雜。

29、補碼的特點是加、 減法運算規(guī)則簡單， 正負(fù)數(shù)的處理方法一致。反碼通常只用來計算補碼， 由于用反碼運算不方便， 在計算機中沒得到實際應(yīng)用。移碼由于保持了數(shù)據(jù)原有的大小順序，便于進(jìn)行比較操作，常用于浮點數(shù)中的階碼，使用比較方便。2試述浮點數(shù)規(guī)格化的目的和方法。答： 浮點的規(guī)格化是為了使浮點數(shù)尾數(shù)的最高數(shù)值位為有效數(shù)位。 當(dāng)尾數(shù)用補碼表示時， 若符號位與小數(shù)點后的第一位不相等，則被定義為已規(guī)格化的數(shù)，否則便是非規(guī)格化數(shù)。通過規(guī)格化，可以保證運算數(shù)據(jù)的精度。通常，采用向左規(guī)格化（簡稱左規(guī)） ，即尾數(shù)每左移一位，階碼減 1，直至規(guī)格化完成。3在檢錯碼中，奇偶校驗法能否定位發(fā)生錯誤的信息位？是否具有糾錯功

30、能？答： 在檢錯碼中，奇偶校驗法不能定位發(fā)生錯誤的信息位。 奇偶校驗沒有糾錯能力。4.簡述循環(huán)冗余碼（CRC的糾 錯原理。4.簡述循環(huán)冗余碼（CRC的糾錯原理。答：CRC馬是一種糾錯能力較強的校驗碼。在進(jìn)行校驗時，先將被檢數(shù)據(jù)碼的多項式用生成多項式G（ X） 來除， 若余數(shù)為 0，說明數(shù)據(jù)正確；若余數(shù)不為0，則說明被檢數(shù)據(jù)有錯。只要正確選擇多項式G （X）,余數(shù)與CRC馬出錯位位置的對應(yīng)關(guān)系是一定的， 由此可以用余數(shù)作為判斷出錯位置的依據(jù)而糾正出錯的數(shù)據(jù)位。第 4 章 存儲系統(tǒng)4 1 習(xí)題解析一判斷題1 .計算機的主存是由 RAM口 RO曬種半導(dǎo)體存儲器組成的。答： 正確。2 . CPUR!以

31、直接訪問主存，而不能直接訪問輔存。答： 正確。3外（輔）存比主存的存儲容量大、存取速度快。答： 錯誤。4 .動態(tài)RAMf口靜態(tài)RAMtB是易失性半導(dǎo)體存儲器。答：正確。5 . Cache的功能全部由硬件實現(xiàn)。答：正確。6 .引入虛擬存儲器的目的是為了加快輔存的存取速度。答：錯誤。7 .多體交叉存儲器主要是為了解決擴充容量的問題。答：錯誤。多體交叉存儲器主要是為了提高存取速度，增加 帶寬。8 . Cache和虛擬存儲器的存儲管理策略都利用了程序的局部 性原理。答：正確。9 .多級存儲體系由Cache、主存和輔存構(gòu)成。答：正確。10 .在虛擬存儲器中，當(dāng)程序正在執(zhí)行時，由編譯器完成地 址映射。答：

32、錯誤（由操作系統(tǒng)完成）。二.選擇題1 .主（內(nèi)）存用來存放。A.程序 B .數(shù)據(jù) C .微程序 D .程序和數(shù)據(jù)解：答案為Do2 .下列存儲器中，速度最慢的是 oA.半導(dǎo)體存儲器B .光盤存儲器 C .磁帶存儲器D.硬盤存儲器解：答案為Co3 .某一 SRA惦片，容量為16Kx 1位,則其地址線有 A. 14 根 B . 16K 根 C . 16 根 D . 32 根解：答案為Ao4 .下列部件（設(shè)備）中，存取速度最快的是 。A.光盤存儲器B . CPU勺寄存器 C .軟盤存儲器D.硬盤存儲器解：答案為Bo5 .在主存和CPU之間增加Cache的目的是 。A.擴大主存的容量B.增加CPU中通用

33、寄存器的數(shù)量C.解決CPUffl主存之間的速度匹配D.代替CPU中的寄存器工作解：答案為Co6 .計算機的存儲器采用分級存儲體系的目的是 。A.便于讀寫數(shù)據(jù)B.減小機箱的體積C.便于系統(tǒng)升級D.解決存儲容量、價格與存取速度間的矛盾解：答案為Do7 .相聯(lián)存儲器是按 進(jìn)行尋址的存儲器。A.地址指定方式B.堆棧存取方式C.內(nèi)容指定方式D.地址指定與堆棧存取方式結(jié)合解：答案為Co8 .某SRAMS片，其容量為1KX 8位，加上電源端和接地端 后，該芯片的引出線的最少數(shù)目應(yīng)為 。A. 23 B .25 C .50 D .20解：答案為Do9 .常用的虛擬存儲器由 兩級存儲器組成，其中輔存 是大容量的磁

34、表面存儲器。A.主存一輔存B.快存一主存C.快存一輔存D.通用寄存器一主存解：答案為Ao10 .在Cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映射到Cache內(nèi)的任意一快的位置上，則這種方法稱為 。A.全相聯(lián)映射B .直接映射C .組相聯(lián)映射D.混合映射解：答案為Ao三.填空題1 .對存儲器的要求是、 ,為解 決這三者的矛盾，計算機、采用 體系結(jié)構(gòu)。答：速度快、容量大、成本低，分級存儲體系。2 . CPU直接訪問 和，但不能訪問 和 。答：主存、CACHE、外存、I/O設(shè)備。3 . Cache的映射方式有 、 和 三種。其中 方式，適度地兼顧了前兩者的優(yōu)點又盡量避免其缺點，比較理想。答：直接

35、映象、全相聯(lián)映象、組相聯(lián)映象，組相聯(lián)映象。4 .廣泛使用的 和 都是半導(dǎo)體 存儲器。前者的速度比后者快，不如后者高。它們的共同缺點是斷電后 保存 信息。答：依次為SRAM、DRAM、隨機讀寫、集成度、不能。5 .閃速存儲器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及 能力，為現(xiàn)有的 體系結(jié)構(gòu)帶來巨大變化，因此作為 用于便攜式電腦中。答：瞬時啟動、存儲器、固態(tài)盤。6 .相聯(lián)存儲器不按地址而是按 訪問的存儲器，在 Cache中用來存放 ，在虛擬存儲器中用來存放 。答：內(nèi)容，行地址表，段表、頁表和快表。7 .虛擬存儲器指的是 層次，它給用戶提供了一個比 實際 空間大得多的 o答：主-輔存，主存，虛擬地址。8

36、.磁盤的地址格式由 、 四部分組成。答：臺號、柱面號（磁道號）、盤面號（磁頭號）、扇區(qū)號。9 .溫徹斯特硬盤的特點是 、 和。 答：固定盤片、活動磁頭和密封結(jié)構(gòu)。10 . 一個完整的磁盤存儲器由三部分組成，其中 又 稱磁盤機或磁盤子系統(tǒng)，是獨立于主機的一個完整的設(shè)備，是磁盤機與主機的接口部件， 用于保存信息。答：驅(qū)動器、控制器、盤片。四.計算題1.設(shè)有一個具有24位地址和8位字長的存儲器，求：（1）該存儲器能存儲多少字節(jié)的信息？（2）若存儲器由4Mx 1位的RAM&片組成，需要多少片？（3）需要哪種譯碼器實現(xiàn)芯片選擇？解： 存儲單元數(shù)為 224= 16M= 16777216,故能存儲 16M

37、字節(jié)的信息。 由于存儲容量為16MB（8位字長），每4M字節(jié)需要4片 （位弁聯(lián)方式），故需芯片數(shù)為16/4X8=32片。（3）若用32片組成一個16M （8位字長），地址總線的低22 位可直接連到芯片的 A0-A21管腳，而地址總線的高 2位（A22,A23)需要通過2: 4線譯碼器進(jìn)行芯片選擇。存儲器組成方案為 位弁聯(lián)和地址串聯(lián)相結(jié)合的方式。2.某計算機系統(tǒng)的內(nèi)存由 Cache和主存構(gòu)成，Cache的存取 周期為45ns,主存的存取周期為200nso已知在一段給定的時間 內(nèi)，CPUW訪問內(nèi)存4500次，其中340次訪問主存，求：(1) Cache的命中率是多少？(2) CPU訪問內(nèi)存的平均訪

38、問時間是多少？(3) Cache-主存系統(tǒng)的效率是多少？解：(1)命中率 H= (4500340) / 4500 =0.92。 CPU 訪存的平均時間 T=0.92 X 45+(1 0.92) X 200= 57.4ns(3) cache-主存系統(tǒng)的效率 e= 45/57.4=78 %3 .下圖表示使用頁表的虛實地址轉(zhuǎn)換條件，頁表存放在相聯(lián)存儲器中，其容量為8個存儲單元，求：虛擬地址頁號頁內(nèi)地址頁號該頁在主存中的起始地址10324233420001532538000796000701286600004400001580000480516305000070000(1)當(dāng)cpU$虛擬地址1去訪問主

39、存時，主存的實地碼是多 少？(2)當(dāng)CPU虛擬地址2去訪問主存時，主存的實地碼是多 少？(3)當(dāng)CPU虛擬地址3去訪問主存時，主存的實地碼是多 少？解： 用虛擬地址為1的頁號15作為頁表檢索項，查得頁 號為15的頁在主存中的起始地址為 80000,故將80000與虛擬 地址中的頁內(nèi)地址碼 0324相加，求得主存實地址碼為 80324。 同理，主存實地址碼= 96000 + 0128=96128。虛擬地址為3的頁號為48,查頁表時，發(fā)現(xiàn)此頁面沒在頁表中，此時操作系統(tǒng)暫停用戶作業(yè)程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去查頁表程序。如該頁面在主存中，則將該頁號及該頁在主存中的起始地址 寫入主存；如該頁面不在主存中，則操作系

40、統(tǒng)要將該頁面從外存 調(diào)入主存，然后將頁號及其主存中的起始地址寫入頁表。4 .頁式存儲器的邏輯地址由頁號和頁內(nèi)地址兩部分組成，若頁面大小為4KB ,地址轉(zhuǎn)換過程如圖所示，圖中邏輯地址8644 用十進(jìn)制表示，經(jīng)頁表轉(zhuǎn)換后，該邏輯地址的物理地址(十進(jìn)制) 是多少?提示：把邏輯地址轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制來做。解：第一步，已知頁面大小為4KB,故可算出頁內(nèi)地址為12 位( 212=4096)。第二步：把邏輯地址 8644轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制地址 10000111000100, 其中高2位為頁面號。第三步：查頁表，2號頁面的物理塊號為 8,由于邏輯地址和物 理地址的頁內(nèi)地址部分是相同的，即可把頁號與頁內(nèi)地址拼接， 得到物理

41、地址為 100000011100100O第四步：把100000011100100轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)為 33220。5 .設(shè)某磁盤存儲器的平均找道時間為 ts,轉(zhuǎn)速每分鐘轉(zhuǎn), 每磁道容量為N個字，每信息塊為n個字，試推導(dǎo)磁盤存儲器讀 寫一塊信息所需總時間tB的公式。解：tB = t s+60/2r + 60n/rN6 . 一般，CD-ROM6盤的外緣有5m碗的范圍不使用，故標(biāo)準(zhǔn)的播放時間為 60 分鐘。請計算模式1 和模式 2 情況下光盤的 存儲容量是多少？提示：光盤的模式1 用于存放計算機的程序和數(shù)據(jù)，共有270000 個扇區(qū)， 每個扇區(qū) 2048 個字節(jié)， 而模式 2 用于存放聲音、圖像等多媒體

42、數(shù)據(jù)， 共有 270000 個扇區(qū)， 每個扇區(qū) 2336 個字節(jié)。解：模式 1容量 C= 270000X2048/1024/1024 = 527MB模式二容量 C= 270000X2336/1024/1024 = 601MB7某磁盤組有4 個盤片， 5 個記錄面，每個記錄面的內(nèi)磁道直徑為22cm,外磁道直接為33cm,最大位密度為1600b/cm,道密度為80道/cm,轉(zhuǎn)速7200轉(zhuǎn)速/分。 磁盤的總存儲容量(非格式化)？ 最大數(shù)據(jù)傳輸率是多少？解： 總?cè)萘?每面容量X記錄面數(shù)每面容量=某一磁道容量x磁道數(shù)某磁道容量=磁道長x本道位密度所以，最內(nèi)圈磁道的容量=1600X 22X3.14 =11

43、0528字節(jié)/ 道磁道數(shù)=存 儲器域長X道密 度=( 33 22)/2 X 80 =253616000 字節(jié) 最大數(shù)據(jù)傳輸率=轉(zhuǎn)速X某磁道容量=7200/60 X 110528= 13263360 字節(jié) / 秒8假設(shè)某計算機的cache 采用直接映象，容量為4096。若CPLft次從主存單元 0, 1,，99和4096, 4097,，4195交替取指令，循環(huán)執(zhí)行10 次，試求此時的命中率？解：此時CPU勺命中率為0。第 5 章 中央處理器習(xí)題解析一判斷題1 一個指令周期由若干個機器周期組成。解： 答案為正確。2非訪內(nèi)指令不需從內(nèi)存中取操作數(shù)，也不需將目的操作數(shù)存放到內(nèi)存，因此這類指令的執(zhí)行不需

44、地址寄存器參與。解： 答案為錯誤。3組合邏輯控制器比微程序控制器的速度快。解： 答案為正確。4流水線中的相關(guān)問題是指在一段程序的相鄰指令之間存在某種信賴關(guān)系，這種關(guān)系影響指令的執(zhí)行。解： 答案為正確。5微程序控制控制方式與硬布線控制方式相比，最大的優(yōu)點是提高了指令的執(zhí)行速度。解： 答案為正確。6 .微程序控制器中的控制存儲器可用PROM EPRO瞰閃存實現(xiàn)。解：答案為正確。7 .指令周期是指人CPU從主存取出一條指令開始到執(zhí)行這 條指令完成所需的時間。解：答案為正確。8 .控制存儲器是用來存放微程序的存儲器，它比主存儲器 速度快。解：答案為正確。9 .機器的主頻最快，機器的速度就最快。解：答案

45、為正確。10 . 80X86的數(shù)據(jù)傳送指令 MOV不能實現(xiàn)兩個內(nèi)存操作數(shù) 的傳送。解：答案為正確。二.選擇題1 .指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是 A. 實現(xiàn)程序控制和快速查找存儲器地址B. 可以直接訪問主存和外存C. 縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性D.降低指令譯碼難度解：答案為Co2 . CPUa成中不包括。A指令寄存器B.地址寄存器C.指令譯碼器D.地址譯碼器解：答案為Do3 .程序計數(shù)器PC在 中。A.運算器B.控制器C.存儲器D. I/O接口解：答案為Bo4 .計算機主頻的周期是指 。A.指令周期B.時鐘周期C. CPU周期D.存取周期解：答案為Bo5 . CPU內(nèi)通

46、用寄存器的位數(shù)取決于 。A.存儲器容量B.機器字長C.指令的長度D. CPU的管腳數(shù)解：答案為Bo6 .以硬布線方式構(gòu)成的控制器也叫 。A.組合邏輯型控制器B.微程序控制器C.存儲邏輯型控制器D.運算器解：答案為Ao7 . 一個節(jié)拍脈沖持續(xù)的時間長短是 。A.指令周期B.機器周期C.時鐘周期D.以上都不是解：答案為Co8 .直接轉(zhuǎn)移指令的功能是將指令中的地址代碼送入A.累加器BC. PCD解：答案為Co9 .狀態(tài)寄存器用來存放A.算術(shù)運算結(jié)果BC.運算類型D測試指令的結(jié)果狀態(tài)解：答案為Do10 .微程序放在 中。A.指令寄存器B.地址寄存器,存儲器.邏輯運算結(jié)果.算術(shù)、邏輯運算及RAMC.控制

47、存儲器解：答案為Co11 .某寄存器中的值有時是地址，這只有計算機的 才 能識別它。A.譯碼器B.判斷程序C.指令D.時序信號解：答案為Co12 .微程序控制器中，機器指令與微指令的關(guān)系是 A. 每一條機器指令由一條微指令執(zhí)行B. 每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)C. 一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行D. 一條微指令由若干條機器指令組成解：答案為Co13 .在高速計算機中，廣泛采用流水線技術(shù)。例如，可以將指令 執(zhí)行分成取指令、分析指令和執(zhí)行指令3個階段，不同指令的不 同階段可以 執(zhí)行;各階段的執(zhí)行時間最好 ;否則在流水線運行時，每個階段的執(zhí)行時間應(yīng)取 ?？晒┻x擇的答案

48、：A.順序 B. 重疊 C. 循環(huán) D. 弁行A.為0 B. 為1個周期 C.相等 D. 不等A. 3個階段執(zhí)行時間之和B. 3個階段執(zhí)行時間的平均值C. 3個階段執(zhí)行時間的最小值 D. 3個階段執(zhí)行時間的最大 值解：答案為D,C,D。14 .微指令格式分成水平型和垂直型，前者的位數(shù) , 用它編寫的微程序 oA.較少B.較多C.較長D.較短解：答案為B、Do15 .異步控制常作為 的主要控制方式。A. 單總線計算機結(jié)構(gòu)計算機中訪問主存和外部設(shè)備時B. 微型機的CPU空制中C .組合邏輯的CPU空制中D.微程序控制器中解：答案為Ao16 .與微指令的執(zhí)行周期對應(yīng)的是 。A指令周期B.機器周期C.

49、節(jié)拍周期D.時鐘周期解：答案為Bo三.填空題1 .目前的CP的括, 和CACHE 一級）。 答：運算器，控制器。2 . CPU中保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的寄存器為 , 保存下一條指令地址的寄存器為 。答：指令寄存器IR,程序計數(shù)器PC。3 . CPU從主存取出一條指令弁執(zhí)行該指令的時間叫 , 它常用若干個 來表示，而后者又包含若干個。答：指令周期，機器周期，時鐘周期。4 .在程序執(zhí)行過程中，控制器控制計算機的運行總是處 于、分析指令和 的循環(huán)之中。答：取指令，執(zhí)行指令5 .控制器發(fā)出的控制信號是 因素和 因素的函數(shù)，前者是指出操作在什么條件下進(jìn)行， 后者是指操作在什么時刻進(jìn)行。答：空間，時間。6

50、 .微程序入口地址是 根據(jù)指令的 產(chǎn)生的。 答：譯碼器，操作碼。7 .微程序控制器的核心部件是 ,它一般用 構(gòu)成。答：控制存儲器，只讀存儲器。8 .微指令執(zhí)行時，產(chǎn)生后繼微地址的方法主要有 、等。答：計數(shù)器方式，斷定方式。9 .任何指令的第一個周期一定是 。答：取指令。10 . 一條機器指令的執(zhí)行可與一段微指令構(gòu)成的 相對應(yīng)， 微指令可由一系列 組成。答：微程序，微命令。11 .微程序設(shè)計技術(shù)是利用 方法設(shè)計 的一門技術(shù)。答：軟件，控制器。12 .在同一微周期中 的微命令叫互斥的微命令； 在同一微 周期中 的微命令叫相容的微命令。 顯然，不能放在一起譯碼。答：不可能同時出現(xiàn)，可以同時出現(xiàn)，相容

51、的微命令。13 .在微程序控制器中，時序信號比較簡單，一般采用答：同步控制。14 .保存當(dāng)前棧頂?shù)刂返募拇嫫鹘?。答：棧頂指針SP。15 .實現(xiàn)下面各功能有用哪些寄存器？表示運算結(jié)果是零的是。表示運算結(jié)果溢出的是。表示循環(huán)計數(shù)的是 o做8位乘除法時用來保存被乘數(shù)和被除數(shù)的是 o暫時存放參加 ALU中運算的操作數(shù)和結(jié)果的是 。答：狀態(tài)寄存器中的ZF。狀態(tài)寄存器中的OF。CX。 AL/AX。累加器。四.綜合題1 .在8086中，對于物理地址 2014cH來說，如果段起始地址為20000H,則偏移量應(yīng)為多少？解：14CH。2 .在 8086 中 SP的初值為 2000H, AX= 3000H, BX

52、= 5000H。試問：(1)執(zhí)行指令 PUSH AX, SP= ?(2)再執(zhí)行指令PUSHBX及POPAX后，SP= ?, BX= ?請畫出堆棧變化示意圖。解： sp= 2000H 2= 1FFEH(2)執(zhí)行 PUSH BXF口 POP AXt, SP= 1FFEH-2 + 2=IFFEH, BX=5000H,指針變化圖略。3指出下列8086 指令中，源操作數(shù)和目的操作的尋址方式。(1) PUSH AX(2) XCHG BX， BP+SIBX+SI+0123H(3) MOV CX ， 03F5H(4) LDS SI ， BX (5) LEA BX， BX+SI (6) MOV AX (7) MOV CX ， ES： BXSI (8) MOV SI ， AX (9)XCHG AX,2000H解：源是寄存器直接尋址。目的是寄存器間接尋址。源是變址/ 基址尋址，目的是寄存器直接尋址。源是立即數(shù)尋址，目的是寄存器直接尋址。源是寄存器間接尋址。目的是