计算机组成原理部分答案.doc

第一章 计算机系统概论 题1 *冯诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统有哪些部件组成？他们起什么作用？ 答：基本思想是：存储程序。也就是将用指令序列描述的解题程序与原始数据一起存储到计算机中。计算机只有一个启动，就能自动的取出一条条指令并执行之，直至程序执行完毕，得到计算结果为止。 按此思想设计的计算机硬件系统包含：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部件。 运算部件运算部件用来进行数据变换和各种运算。 控制部件则为计算机的工作提供统一的时钟，对程序中的个基本操作进行时序分配。并发出相应的控制信号，驱动计算机的各部件有序的完成规定的操作内容。 存储器用来存放程序、数据及运算结果。 输入输出设备的主要作用是接受用户提供的外部信息后用户提供输出信息。 题2 *计算机的发展经历了几代？每一代的基本特征是什么？ 答：自1946年第一台电子数字计算机问世以来，其发展已经经历了四代： 第一代计算机（1946年1957年） 主要特点：计算机所设计用的逻辑元件为电子管。 第二代计算机（1958年1964年） 主要特点：逻辑元件使用晶体管。 第三代计算机（1965年1971年） 主要特点：采用中、小规模集成电路（MSI、SSI）。 第四代计算机（1972年现在） 主要特点：采用大规模集成电路及超大规模集成电路（LSI、VLSI）。 题3 *简述计算机系统的层次结构。 答：应用软件、系统软件和硬件构成了计算机系统的三个层次。 硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。 系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本的操作界面。 应用软件是在最外层，为用户解决具体问题的应用洗系统界面。 通常将除硬件系统之外的其余层次称为虚拟机。层次之间的关系紧密，上层时下层功能的扩展，下层是上层的基础；层次划分不是绝对的。 题4*什么是兼容？其优点是什么？ 答：兼容是计算机软件或硬件的通用性。一个计算机系统中的软件或设备，可以应用于其他的计算机系统中，则称这俩个计算机系统的软件或硬件是兼容的。通常一个序列的计算机系统是向上兼容的，旧的软件可以在新机器上运行。兼容性是计算机易于普及推广，避免了资源的浪费。 题5*按冯诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？ 答：按冯诺依曼原理，现代计算机应具备下功能： （1）输入输出功能。计算机必须有能力把原始数据和解题步骤接收下来（输入），把计算结果与计算过程中出现的情况告诉（输出）给使用者。 （2）记忆功能。计算机应该能记住原始数据和解题步骤以及解题过程中的一些中间结果。 （3）计算功能。计算机应能进行一些基本的运算，组成人们所需要的一切计算。 （4）判断功能。计算机应能进行一步操作之后，应当能从预先无法确定的几种方案中选择一种操作方案。 （5）自我控制能力。计算机应能保证程序执行的正确性和各部件之间的协调性。 题6*衡量计算机的性能指标主要有哪些（举主要的三项指标）？并说明理由？ 答：衡量计算机的性能 指标主要有以下三项： （1）基本字长。基本字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、存储器、数据总线的位数决定的。自唱标志着精度，字长越长，计算的精度就越高。 （2）主频率。住时钟的频率通常就是机器的主频率，主频率是衡量一台计算机速度的重要参数。 （3）主存容量。一个存储器所能存储的全部信息称为主存容量。主存容量越大，计算机执行程序的速度就越快。第二章数据信息的表示 题1*写出下列个数的原码、反码、补码、移码（用八位二进制表示），其中MSB是最高位（又是符号位），LSB是最低位，如果是小数，小数点在MSB之后；如果是整数，小数点在LSB之后。 （1）-27/64 （2）27/64 （3）-127 （4）用小数表示-1 （5）用整数表示-1 （6）用整数表示-128 解：（1）1.0110110；1.1001001；1.1001010；0.1001010（2）0.0110110；0.0110110；0.0110110；1.0110110（3）11111111；10000000；1000001；00000001（4）没有；没有；1.0000000；0.0000000（5）10000001；11111110；11111111；01111111（6）没有；没有；10000000；00000000 题2*写出下列各种情况下用16位二进制数所能表示的数的范围（用十进制表示）以及对应的二进制代码。 （1）无符号的整数；（2）补码表示的有符号小数；（3）补码表示的有符号小数；（4）移码表示的有符号整数；（5）原码表示的有符号小数。 解：（1）无符号的整数范围（用十进制表示）：065535；对应的二进制代码0000000000000000111111111111111 （2）补码表示的有符号整数范围（用十进制表示）：-3276832767；对应的二进制代码10000000000000000.111111111111111 （3）补码表示的有符号小数范围（用十进制表示）：-11-2（15次方）；对应二进制代码10000000000000000.111111111111111 （4）移码表示的有符号整数范围（用十进制表示）：-3276832767；对应的二进制代码00000000