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计算机系统概论第 一 章习题与题解
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——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。计算机硬件——计算机的物理实体。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。
冯·诺依曼计算机的特点是什么?解:冯氏计算机的特点是:P9由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;指令和数据以同一形式(二进制形式)存于存储器中;指令由操作码、地址码两大部分组成;指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;以运算器为中心(原始冯氏机)。
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:P10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(机),是计算机硬件的核心部件,由运算器+控制器组成;
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;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;机器字长——CPU能同时处理的数据位数;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:CPUsPCsIRsCUsALUsACCsMQsXsMARsMDRsI/OsMIPSsCPIsFLOPS解:CPU——CentralProcessingUnit,中央处理机(器),见7题;PC——ProgramCounter,程序计数器,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的计数器;IR——InstructionRegister,指令寄存器,存放当前正在执行的指令的寄存器;
CU——ControlUnit,控制单元(部件),控制器中产生微操作命令序列的部件,为控制器的核心部件;ALU——ArithmeticLogicUnit,算术逻辑运算单元,运算器中完成算术逻辑运算的逻辑部件;ACC——Accumulator,累加器,运算器中运算前存放操作数、运算后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,内存中用来存放欲访问存储单元地址的寄存器;MDR——MemoryDataRegister,存储器数据缓冲寄存器,主存中用来存放从某单元读出、或写入某存储单元数据的寄存器;
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;CPI——CyclePerInstruction,执行一条指令所需时钟周期数,计算机运算速度指标计量单位之一;
FLOPS——FloatingPoint Operation Per Second,每秒浮点运算次数,计算机运算速度计量单位之一。
10.指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们?码部分提供操作数地址。解:计算机硬件主要通过不同的时间段来区分指令和数据,即:取指周期(或取指微程序)取出的既为指令,执行周期(或相应微程序)取出的既为数据。另外也可通过地址来源区分,从PC指出的存储单元取出的是指令,由指令地址返回目录
系统总线第三章
1. 什么是总线?总线传输有何特点?为了减轻总线负载,总线上的部件应具备什么特点?解:总线是多个部件共享的传输部件;总线传输的特点是:某一时刻只能有一路信息在总线上传输,即分时使用;为了减轻总线负载,总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
4.为什么要设置总线判优控制?常见的集中式总线控制有几种?各有何特点?哪种方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最敏感?解:总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题;常见的集中式总线控制有三种:链式查询、计数器查询、独立请求;特点:链式查询方式连线简单,易于扩充,对电路故障最敏感;计数器查询方式优先级设置较
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