计算机组成原理课后习题答案(第五版白中英)

计算机组成原理课后习题答案(第五版白中英)

姓名：__________考号：__________一、单选题(共10题)1.一个计算机系统中的Cache的工作原理是：()A.直接访问内存B.只存储频繁访问的数据C.存储全部数据D.不存储数据2.指令周期是指：()A.执行一条指令所需的时间B.取出一条指令所需的时间C.指令译码所需的时间D.执行一条指令的所有操作所需的时间3.计算机中的总线分为三种类型，它们是：()A.数据总线、地址总线、控制总线B.数据总线、控制总线、输入总线C.地址总线、控制总线、输出总线D.数据总线、地址总线、输出总线4.下列哪个寄存器是CPU中的程序计数器：()A.指令寄存器B.累加器C.程序计数器D.段寄存器5.在计算机系统中，下列哪个是衡量存储器存储容量的基本单位：()A.字节B.比特C.KBD.MB6.计算机中，一个字通常由多少个字节组成：()A.1个B.2个C.4个D.8个7.下列哪个不是CPU的组成部分：()A.控制单元B.算术逻辑单元C.存储器D.输入输出设备8.在计算机系统中，下列哪个设备属于输入设备：()A.打印机B.键盘C.显示器D.硬盘9.计算机中，一个字长为16位的计算机可以存储的最大十进制数是：()A.65535B.32767C.65536D.3276810.下列哪个不是内存的类型：()A.RAMB.ROMC.EEPROMD.CPU二、多选题(共5题)11.计算机中的存储器层次结构包括以下哪些层次：()A.CPU缓存B.主存储器C.辅助存储器D.硬盘E.ROM12.下列哪些指令属于数据传输指令：()A.ADDB.MOVC.SUBD.JMPE.CMP13.计算机系统中的总线通常包括以下哪些类型：()A.数据总线B.地址总线C.控制总线D.同步总线E.异步总线14.以下哪些是影响CPU性能的因素：()A.字长B.主频C.指令集D.存储器容量E.输入输出速度15.在计算机系统中，以下哪些设备属于输出设备：()A.键盘B.鼠标C.打印机D.显示器E.硬盘三、填空题(共5题)16.计算机中的数据总线宽度通常以位为单位来表示，一个32位的数据总线可以同时传输__位的数据。17.在计算机系统中，通常将存储器分为内存和辅助存储器，其中内存主要指__。18.计算机中的指令周期包括取指、译码和__三个阶段。19.Cache是一种高速缓存存储器，它位于CPU和主存储器之间，主要目的是减少__。20.计算机中的总线分为数据总线、地址总线和__，它们分别负责传输数据、地址和控制信号。四、判断题(共5题)21.Cache的命中率越高，CPU访问内存的次数就越少。()A.正确B.错误22.指令周期一定等于时钟周期。()A.正确B.错误23.计算机中的内存容量越大，程序运行速度就越快。()A.正确B.错误24.所有的寄存器都是用来暂存数据的。()A.正确B.错误25.计算机中的地址总线宽度决定了CPU可以访问的内存空间大小。()A.正确B.错误五、简单题(共5题)26.请解释计算机中的冯·诺依曼架构的基本原理。27.什么是计算机中的存储器层次结构？请简要说明。28.请解释什么是指令周期，并说明它由哪些阶段组成。29.为什么说Cache是计算机系统中的一个重要部件？它有什么作用？30.什么是总线？总线在计算机系统中有什么作用？

计算机组成原理课后习题答案(第五版白中英)一、单选题(共10题)1.【答案】B【解析】Cache的主要作用是存储最近频繁访问的数据，以减少CPU访问内存的时间。2.【答案】D【解析】指令周期指的是执行一条指令所需经过的所有步骤的时间总和。3.【答案】A【解析】计算机系统中的总线主要分为数据总线、地址总线和控制总线。4.【答案】C【解析】程序计数器PC是用于存储下一条指令的地址的寄存器。5.【答案】A【解析】字节是衡量存储器存储容量的基本单位，1字节等于8比特。6.【答案】C【解析】在现代计算机中，一个字通常由4个字节组成，即32位。7.【答案】D【解析】CPU（中央处理器）的组成部分包括控制单元、算术逻辑单元和寄存器等，但不包括输入输出设备。8.【答案】B【解析】键盘是用于向计算机输入数据的设备，属于输入设备。9.【答案】A【解析】16位的计算机可以表示的最大无符号整数是65535，因此其最大十进制数也是65535。10.【答案】D【解析】CPU（中央处理器）不是内存类型，RAM、ROM和EEPROM都是内存的不同类型。二、多选题(共5题)11.【答案】ABC【解析】存储器层次结构通常包括CPU缓存、主存储器（如RAM）和辅助存储器（如硬盘），ROM虽然是一种存储器，但通常不被视为存储器层次结构的一部分。12.【答案】BE【解析】数据传输指令用于在寄存器之间或寄存器与存储器之间传输数据。MOV和JMP属于此类指令，而ADD和SUB是算术指令，CMP是比较指令。13.【答案】ABC【解析】计算机系统中的总线包括数据总线、地址总线和控制总线。同步总线和异步总线是指总线的传输方式，不是总线类型。14.【答案】ABC【解析】CPU性能受字长、主频和指令集等因素影响。存储器容量和输入输出速度虽然对系统性能有影响，但不直接决定CPU的性能。15.【答案】CDE【解析】键盘和鼠标是输入设备，而打印机、显示器和硬盘是输出设备。硬盘虽然可以读写数据，但在计算机组成原理中通常被视为存储设备。三、填空题(共5题)16.【答案】32【解析】数据总线宽度决定了CPU一次可以处理的数据量，32位的数据总线意味着一次可以传输32位（即4个字节）的数据。17.【答案】主存储器【解析】内存通常指的是主存储器，如RAM（随机存取存储器），它是CPU直接访问的存储器，用于临时存储数据和指令。18.【答案】执行【解析】指令周期是指CPU执行一条指令所需的时间，包括取指（将指令从内存中取出）、译码（解析指令）和执行（执行指令）三个阶段。19.【答案】CPU访问内存的延迟【解析】Cache的作用是缓存CPU频繁访问的数据，以减少CPU访问主存储器的时间，从而降低访问延迟。20.【答案】控制总线【解析】总线是连接CPU、内存和其他设备的数据通道，数据总线传输数据，地址总线传输地址，控制总线传输控制信号。四、判断题(共5题)21.【答案】正确【解析】Cache的命中率越高，意味着CPU可以更频繁地从Cache中获取所需数据，从而减少对主存储器的访问次数。22.【答案】错误【解析】指令周期是执行一条指令所需的时间，而时钟周期是CPU时钟振荡器产生一个脉冲所需的时间。指令周期可能包含多个时钟周期。23.【答案】错误【解析】内存容量的大小影响程序可以存储的数据量，但并不直接影响程序运行的速度。程序运行速度受CPU速度、指令集等因素影响。24.【答案】正确【解析】寄存器是CPU内部的存储单元，用于暂存数据和指令，以便快速访问和处理。25.【答案】正确【解析】地址总线宽度决定了CPU可以产生的地址数量，从而决定了可以访问的内存空间大小。五、简答题(共5题)26.【答案】冯·诺依曼架构的基本原理包括以下五个部分：

1.计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。

2.程序和数据存储在同一个存储器中，由地址区分。

3.程序控制计算机的操作，指令和数据以二进制形式存储。

4.指令由操作码和地址码组成，操作码指示操作类型，地址码指示操作数的位置。

5.计算机以存储程序的方式工作，即程序存储在存储器中，计算机按照程序顺序执行指令。【解析】冯·诺依曼架构是现代计算机设计的基础，它定义了计算机的基本组成和工作原理。27.【答案】存储器层次结构是计算机系统中不同类型的存储器按照速度和容量划分的层次。它通常包括以下层次：

1.CPU缓存：高速且容量较小的存储器，直接集成在CPU内部。

2.主存储器：如RAM，速度较快，容量较大。

3.辅助存储器：如硬盘和固态硬盘，速度较慢，容量巨大。

存储器层次结构通过不同层次的存储器协同工作，以实现速度与容量的平衡。【解析】存储器层次结构是提高计算机系统性能的关键，它通过优化存储器访问速度和成本来提升整体性能。28.【答案】指令周期是指CPU执行一条指令所需的时间，它由以下阶段组成：

1.取指阶段：从内存中取出指令。

2.译码阶段：解析指令的操作码和地址码。

3.执行阶段：根据指令执行相应的操作。

指令周期是衡量CPU性能的一个重要指标，它决定了CPU每秒可以执行的指令数量。【解析】指令周期是CPU执行指令的基本时间单位，了解指令周期的组成有助于理解CPU的工作原理和性能。29.【答案】Cache是计算机系统中的一个重要部件，原因如下：

1.缓存可以减少CPU访问主存储器的时间，提高数据访问速度。

2.Cache可以减少CPU的等待时间，提高CPU的效率。

Cache的作用是缓存CPU频繁访问的数据，以便CPU可以更快地访问这些数据，从而提高整个系统的性能。【解析】Cache在计算机系统中扮演着至关重要的角色，它对于提高CPU的执行速度和