计算机组成原理课后答案.docx

****题解答
第一章思考题与****题
、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
?
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。
·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。
,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
: 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;
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;
: CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。
CPU: central processing unit 中央处理器
PC: program counter 程序计数器
IR: instruction register 指令寄存器
CU: control unit 控制单元
ALU: arithmetic logic unit 算术逻辑运算单元
MAR: memory address register 存储器地址寄存器
MDR: memory data register 存储器数据寄存器
I/O: input/output equipment 输入与输出设备
MIPS: million instruction per second 每秒执行百万条指令
CPI: cycle per instruction 执行一条指令所需的时钟周期数
FLOPS: floating point operation per second 每秒浮点运算次数来衡量运算速度。
第三章思考题与****题
?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。
?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;