计算机组成原理课后习题答案

计算机组成原理课后习题答案

姓名：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题(共10题)1.在计算机中，CPU的主要功能是什么？()A.存储数据B.处理指令C.输出结果D.控制输入2.什么是冯·诺伊曼体系结构？()A.一种计算机的物理布局B.一种编程语言C.一种计算机体系结构D.一种计算机操作系统3.以下哪种存储器速度最快？()A.硬盘B.内存C.磁带D.光盘4.计算机中的二进制数1010表示的十进制数是多少？()A.10B.12C.14D.205.以下哪种设备不属于输出设备？()A.打印机B.键盘C.显示器D.鼠标6.什么是位？()A.计算机中最小的数据单位B.计算机中最大的数据单位C.计算机中第二小的数据单位D.计算机中第二大的数据单位7.什么是操作系统？()A.一种高级语言B.一种编程语言C.管理计算机硬件和软件资源的系统软件D.一种应用软件8.什么是指令周期？()A.执行一条指令所需的时间B.指令从存储器中读取出来到执行完毕的时间C.从输入设备读取数据到输出设备显示数据的时间D.处理器从主存储器读取一条指令的时间9.什么是总线？()A.数据在存储器之间传输的通道B.数据在计算机各个部件之间传输的通道C.数据在输入输出设备之间传输的通道D.数据在CPU和存储器之间传输的通道10.什么是Cache存储器？()A.计算机中用来存储用户数据的存储器B.计算机中用来存储程序指令的存储器C.计算机中用来提高CPU与内存之间数据传输速度的存储器D.计算机中用来存储计算机系统配置信息的存储器二、多选题(共5题)11.计算机中常用的总线类型包括哪些？()A.数据总线B.地址总线C.控制总线D.音频总线E.网络总线12.以下哪些是计算机硬件系统的组成部分？()A.中央处理器（CPU）B.存储器C.输入设备D.输出设备E.操作系统13.计算机指令集可以分为哪些类型？()A.RISC指令集B.CISC指令集C.VLIW指令集D.寄存器指令集E.指令级并行指令集14.以下哪些因素会影响计算机的存储性能？()A.存储器的访问速度B.存储器的容量C.存储器的类型D.存储器的接口E.计算机的操作系统15.计算机系统中的中断机制有哪些作用？()A.提高CPU的利用率B.处理异常情况C.支持多任务操作D.提高数据传输效率E.简化程序设计三、填空题(共5题)16.计算机中的二进制数转换成十进制数时，每一位的值是2的多少次幂？17.计算机中的存储器按功能可以分为哪几类？18.计算机指令集的复杂度可以分为哪两种主要类型？19.在计算机系统中，中断请求通常由哪些事件引起？20.计算机的冯·诺伊曼体系结构中，程序和数据通常存储在同一个存储器中，这个存储器称为？四、判断题(共5题)21.CPU的主频越高，其性能越好。()A.正确B.错误22.所有的存储设备都具有随机存取能力。()A.正确B.错误23.RISC架构的指令集比CISC架构的指令集复杂。()A.正确B.错误24.Cache存储器的速度比主存储器的速度慢。()A.正确B.错误25.中断机制可以增加程序的运行效率。()A.正确B.错误五、简单题(共5题)26.请解释什么是冯·诺伊曼体系结构及其主要特点。27.简述计算机指令的基本格式和执行过程。28.解释什么是缓存存储器，以及其在计算机系统中的作用。29.阐述中断机制的工作原理及其在计算机系统中的作用。30.比较RISC和CISC两种指令集架构的特点及其优缺点。

计算机组成原理课后习题答案一、单选题(共10题)1.【答案】B【解析】CPU（中央处理器）是计算机的核心部件，主要功能是执行指令，处理数据。2.【答案】C【解析】冯·诺伊曼体系结构是一种计算机体系结构，它定义了计算机的五大基本组成部分：输入、输出、存储器、运算器和控制器。3.【答案】B【解析】内存（RAM）是计算机中速度最快的存储器，因为它直接与CPU相连，用于暂存数据和指令。4.【答案】A【解析】二进制数1010转换为十进制数，1*2^3+0*2^2+1*2^1+0*2^0=8+0+2+0=10。5.【答案】B【解析】键盘和鼠标是输入设备，用于向计算机输入命令和数据进行操作。打印机、显示器属于输出设备，用于向用户展示信息。6.【答案】A【解析】位（bit）是计算机中最小的数据单位，用来表示二进制数中的一个位置上的状态（0或1）。7.【答案】C【解析】操作系统是管理计算机硬件和软件资源的系统软件，它是计算机系统的核心部分，负责管理内存、进程、文件系统等。8.【答案】B【解析】指令周期是指令从存储器中读取出来到执行完毕的时间，包括取指、译码、执行等阶段。9.【答案】B【解析】总线是计算机各个部件之间传输数据的通道，包括数据总线、地址总线和控制总线。10.【答案】C【解析】Cache存储器是一种高速缓存存储器，用来提高CPU与内存之间数据传输速度，减少CPU等待数据的时间。二、多选题(共5题)11.【答案】ABC【解析】计算机中常用的总线类型包括数据总线、地址总线和控制总线，它们分别用于传输数据、地址和控制信号。音频总线和网络总线不属于计算机核心总线类型。12.【答案】ABCD【解析】计算机硬件系统的组成部分包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备。操作系统是软件系统，不属于硬件组成部分。13.【答案】ABC【解析】计算机指令集可以分为RISC（精简指令集）指令集、CISC（复杂指令集）指令集和VLIW（超长指令字）指令集。寄存器指令集和指令级并行指令集不是独立的指令集类型。14.【答案】ACD【解析】存储器的访问速度、存储器的类型和存储器的接口都会影响计算机的存储性能。存储器的容量和计算机的操作系统对存储性能的影响较小。15.【答案】ABC【解析】中断机制可以提高CPU的利用率，处理异常情况，支持多任务操作。它对提高数据传输效率和简化程序设计也有一定的作用，但不是主要功能。三、填空题(共5题)16.【答案】位的位置从右至左依次是2的0次幂、2的1次幂、2的2次幂、2的3次幂……【解析】在二进制数中，每一位的值都是2的幂次，从右至左，最右边的位是2的0次幂，往左每移动一位，幂次增加1。17.【答案】主存储器（内存）、辅助存储器（硬盘、光盘等）、缓存存储器（Cache）【解析】存储器按功能可以分为主存储器、辅助存储器和缓存存储器。主存储器直接与CPU交换数据，辅助存储器用于长期存储大量数据，缓存存储器用于提高数据访问速度。18.【答案】复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）【解析】计算机指令集的复杂度可以分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）。CISC指令集包含复杂的指令，而RISC指令集则包含简单的指令，但通过流水线技术提高执行速度。19.【答案】外部设备请求、程序执行中的异常、硬件故障、软件中断【解析】中断请求可以由外部设备请求服务、程序执行中的异常、硬件故障或软件中断等多种事件引起。20.【答案】统一存储器【解析】在冯·诺伊曼体系结构中，程序和数据存储在同一个存储器中，这个存储器被称为统一存储器，也称为随机访问存储器（RAM）。四、判断题(共5题)21.【答案】正确【解析】CPU的主频表示CPU每秒钟可以执行的时钟周期数，主频越高，理论上CPU的处理速度越快，性能越好。22.【答案】错误【解析】并不是所有的存储设备都具有随机存取能力。例如，硬盘和光盘等存储设备支持随机存取，而磁带存储设备则不支持随机存取，只能顺序访问。23.【答案】错误【解析】RISC（精简指令集）架构的指令集设计简单，指令执行速度快，而CISC（复杂指令集）架构的指令集功能强大，但执行速度相对较慢。24.【答案】错误【解析】Cache存储器的速度比主存储器的速度快，它是为了解决CPU和主存储器之间速度不匹配的问题而设计的。25.【答案】正确【解析】中断机制允许CPU在执行程序时暂停当前任务，转而处理其他紧急任务，从而提高CPU的利用率和程序的运行效率。五、简答题(共5题)26.【答案】冯·诺伊曼体系结构是一种计算机体系结构，其主要特点包括：计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；采用二进制进行信息表示；程序和数据存储在同一个存储器中，由控制器执行程序指令。【解析】冯·诺伊曼体系结构是现代计算机的基础，其设计理念对后来的计算机发展产生了深远影响。特点中的二进制和统一存储器设计是这一体系结构的核心概念。27.【答案】计算机指令的基本格式通常包括操作码和地址码两部分。执行过程包括取指令、译码、执行和写回结果等步骤。取指令是将指令从存储器中取出；译码是解释操作码和地址码；执行是按照指令的要求进行计算或操作；写回结果是把执行结果存储回指定的存储单元。【解析】指令是计算机执行操作的命令，其格式和执行过程是计算机工作的基础。理解指令格式和执行过程有助于深入理解计算机的工作原理。28.【答案】缓存存储器（Cache）是一种高速缓存存储器，用于存放近期频繁使用的数据和指令。它在计算机系统中的作用是提高CPU访问数据的速度，减少CPU等待时间，从而提高整个系统的性能。【解析】缓存存储器位于CPU和主存储器之间，由于它的访问速度远快于主存储器，因此可以有效减少CPU等待数据的时间，提高计算机系统的整体性能。29.【答案】中断机制是计算机系统中的一种机制，当出现外部事件或内部异常时，可以暂停当前程序的执行，转而处理中断请求。其工作原理是：检测到中断请求后，保存当前程序的执行状态，切换到中断服务程序，执行完中断服务程序后再恢复原程序的执行。中断机制在计算机系统中的作用包括提高系统响应速度、实现多任务处理、处理异常情况等。【解析】中断机制是计算机系统中非常重要的组成部分，它允许计算机在处理其他任务的同时响应外部事件或异常，提高了系统的灵活性和效率。30.【答案】RISC（精简指令集）架构的特点是指令简单、执行速度快，但需要更多的指令