计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版).doc

第一章计算机系统概论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？解：P3计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。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。5.冯•诺依曼计算机的特点是什么？解：冯•诺依曼计算机的特点是：P8计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；指令和数据以同同等地位存放于存储器内并可以按地址访问；指令和数据均用二进制表示；指令由操作码、地址码两大部分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；指令在存储器中顺序存放通常自动顺序取出执行；机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。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。解：P9-10主机：是计算机硬件的主体部分由CPU和主存储器MM合成为主机。CPU：中央处理器是计算机硬件的核心部件由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器为计算机的主要工作存储器可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。存储元件：存储一位二进制信息的物理元件是存储器中最小的存储单位又叫存储基元或存储元不能单独存取。存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数通常与CPU的寄存器位数有关。指令字长：一条指令的二进制代码位数。8.解释下列英文缩写的中文含义：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。CPU：CentralProcessingUnit中央处理机（器）是计算机硬件的核心部件主要由运算器和控制器组成。PC：ProgramCounter程序计数器其功能是存放当前欲执行指令的地址并可自动计数形成下一条指令地址。IR：InstructionRegister指令寄存器其功能是存放当前正在执行的指令。CU：ControlUnit控制单元（部件）为控制器的核心部件其功能是产生微操作命令序列。ALU：ArithmeticLogicUnit算术逻辑运算单元为运算器的核心部件其功能是进行算术、逻辑运算。ACC：Accumulator累加器是运算器中既能存放运算前的操作数又能存放运算结果的寄存器。MQ：Multiplier-QuotientRegister乘商寄存器乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。X：此字母没有专指的缩写含义可以用作任一部件名在此表示操作数寄存器即运算器中工作寄存器之一用来存放操作数；MAR：MemoryAddressRegister存储器地址寄存器在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。MDR：MemoryDataRegister存储器数据缓冲寄存器在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。I/O：Input/Outputequipment输入/输出设备为输入设备和输出设备的总称用于计算机内部和外界信息的转换与传送。MIPS：MillionInstructionPerSecond每秒执行百万条指令数为计算机运算速度指标的一种计量单位。9.画出主机框图分别以存数指令“STAM”和加法指令“ADDM”（M均为主存地址）为例在图中按序标出完成该指令（包括取指令阶段）的信息流程（如→①）。假设主存容量为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。解：主机框图如P13图1.11所示。（1）STAM指令：PC→MARMAR→MMMM→MDRMDR→IROP(IR)→CUAd(IR)→MARACC→MDRMAR→MMWR（2）ADDM指令：PC→MARMAR→MMMM→MDRMDR→IROP(IR)→CUAd(IR)→MARRDMM→MDRMDR→XADDALU→ACCACC→MDRWR假设主存容量256M*32位在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下ACC、X、IR、MDR寄存器均为32位PC和MAR寄存器均为28位。10.指令和数据都存于存储器中计算机如何区分它们？解：计算机区分指令和数据有以下2种方法：通过不同的时