计算机组成原理蒋本珊第三版课件.docx

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计算机组成原理蒋本珊第三版课件

计算机组成原理蒋本珊第三版课件篇一：

计算机组成原理习题答案（蒋本珊）

第一章

１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？

解：

电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。

２ ．冯· 诺依曼计算机的特点是什么？

其中最主要的一点是什么？

解：

冯·诺依曼计算机的特点如下：

① 计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；

②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；

③ 将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。

第③点是最主要的一点。

３ ．计算机的硬件是由哪些部件组成的？

它们各有哪些功能？

解：

计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。

它们各自的功能是：

①输入设备：

把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，

并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。

② 输出设备：

将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。

③存储器：

用来存放程序和数据。

④运算器：

对信息进行处理和运算。

⑤ 控制器：

按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。

４．什么叫总线？

简述单总线结构的特点。

解：

总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。

单总线结构即各大部件都连

接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。

CPU与主存、

CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU的干预。

５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。

解：

现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以

把它看成是按功能划分的多级层次结构。

第０级为硬件组成的实体。

第１ 级是微程序级。

这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。

第２ 级是传统机器级。

这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。

第３ 级是操作系统级。

从操作系统的基本功能来看，一方面

它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另一方面它又是传统机器的延伸。

第４级是汇编语言级。

这级的机器语言是汇编语言，完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序。

第５ 级是高级语言级。

这级的机器语言就是各种高级语言，通常用编译程序来完成高级语言翻译的工作。

第６级是应用语言级。

这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的，因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言。

６．计算机系统的主要技术指标有哪些？

解：

计算机系统的主要技术指标有：

机器字长、数据通路宽度、主存容量和运算速度等。

机器字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、寄存器的位数决定的。

数据通路宽度是指数据总线一次所能并行传送信息的位数。

主存容量是指主存储器所能存储的全部信息量。

运算速度与机器的主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等许多因素有关。

第二章

１ ．设机器数的字长８ 位（含１ 位符号位） ，分别写出下列各二进制数的原码、补码和

反码：

０ ，－ ０ ，０ ．１０００ ，－ ０ ．１０００

，０ ．１１１１ ，－ ０ ．１１１１ ，１１０１ ，－

１１０１。

３．已知下列数的原码表示，分别写出它们的补码表示：

［X１ ］原＝ ０ ．１０１００ ，［X２ ］原＝１

．１０１１１。

解：

［X１ ］补＝０．１０１００，［X２

］补＝１．０１００１。

４．已知下列数的补码表示，分别写出它们的真值：

［ X１ ］补＝ ０ ．１０１００ ，［ X２ ］补＝１

．１０１１１。

解：

X１＝０．１０１００，X２＝－０．０１００１。

计算机组成原理蒋本珊第三版课件篇二：

计算机组成原理（第三版）蒋本珊著期末考试攻略

计算机组成原理

第一章：

P2存储程序概念；P3计算机的硬件组成；P7冯诺依曼结构和哈佛结构的存储器思想；

所布置题目：

1-2；1-3；1-4；1-6

第二章：

P16原码表示法；P17补码表示法；P18反码表示法；

P193种机器数的比较与转换；P20机器数的定点表示和浮点表示

P27例题2-13 所布置作业：

2-1；2-2；2-3；2-4；2-8；2-20；2-21；2-24

第三章：

P49机器指令的基本格式；P50地址码结构；P54寻址技术；P63堆栈与堆栈操作；P65指令类型；

所布置作业：

3-4；3-12；*3-14；3-15；3-16

第四章：

P80进位的产生和传递；P83定点加减运算+例题4-

5,4-6；P91定点乘法运算+*例题4-8表4-3+*例题4-9+*例题4-

10+*例题4-12+*例题4-13；P98定点除法运算；P105规格化浮点运算

所布置题目：

4-4；4-5；*4-8；*4-10；4-12；4-13

第五章：

P122存储器的组成；P128数据在主存中的存放；

P129半导体随机储存器和只读存储器动态RAM刷新；P134RAM芯片分析；P139主存储器的连接与控制；P155多体交叉存储技术；P156高速缓冲存储器地址映像;P161虚拟存储器

所布置题目：

5-4；*5-5；*5-7；*5-8；*5-10；*5-11；*5-13；*5-14；5-16；5-19

第六章：

P167CPU功能+CPU中的主要寄存器；P169CPU的组成；P170CPU的主要技术参数；P172控制器的组成和实现方法；

P175时序系统与控制方式控制方式；P181微程序控制原理所布置作业;*6-4;6-8;*6-14;6-15

第七章:

P213总线概述；P216总线仲裁； 所布置题目：

7-2；7-7

注：

1.带*为高概率考试题；

2.页码代表着那个标题所开始的页码，不代表结束。

3.计算机组成原理（第三版）为蒋本珊编著

计算机组成原理蒋本珊第三版课件篇三：

计算机组成原理（蒋本珊）第三章

第三章

１ ．指令长度和机器字长有什么关系？

半字长指令、单字长指令、双字长指令分别表示什么意思？

解：

指令长度与机器字长没有固定的关系，指令长度可以等于机器字长，也可以大于或小于机器字长。

通常，把指令长度等于机器字长的指令称为单字长指令；指令长度等于半个机器字长的指令称为半字长指令；指令长度等于两个机器字长的指令称为双字长指令。

２ ．零地址指令的操作数来自哪里？

一地址指令中，另一个操作数的地址通常可采用什么寻址方式获得？

各举一例说明。

解：

双操作数的零地址指令的操作数来自堆栈的栈顶和次栈顶。

双操作数的一地址指令的另一个操作数通常可采用隐含寻址方式获得，即将另一操作数预先存放在累加器中。

例如，前述零地址和一地址的加法指令。

３．某机为定长指令字结构，指令长度１６位；每个操作数的地址码长６位，指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。

若双操作数指令已有K种，无操作数指令已有L种，问单操作数指令最多可能有多少种？

上述三类指令各自允许的最大指令条数是多少？

４ ．设某机为定长指令字结构，指令长度１２ 位，每个地址码占３位，试提出一种分配

方案，使该指令系统包含：

４ 条三地址指令，８ 条二地址指

令，１８０条单地址指令。

５ ．指令格式同上题，能否构成：

三地址指令４ 条，单地址指令２５５条，零地址指令６４条？

为什么？

６ ．指令中地址码的位数与直接访问的主存容量和最小寻址单位有什么关系？

解：

主存容量越大，所需的地址码位数就越长。

对于相同容量来说，最小寻址单位越小，地址码的位数就越长。

７．试比较间接寻址和寄存器间址。

解：

间接寻址方式的有效地址在主存中，操作数也在主存中；寄存器间址方式的有效地址在寄存器中，操作数在主存中。

所以间接寻址比较慢。

８．试比较基址寻址和变址寻址。

解：

基址寻址和变址寻址在形成有效地址时所用的算法是相同的，但是它们两者实际上是有区别的。

一般来说，变址寻址中变址寄存器提供修改量（可变的） ，而指令中提供基准值（固定的） ；基址寻址中基址寄存器提供基准值（固定的） ，而指令中提供位移量（可变的） 。

这两种寻址方式应用的场合也不同，变址寻址是面向用户的，用于访问字符串、向量和数组等成批数据；而基址寻址面向系统，主要用于逻辑地址和物理地址的变换，用以解决程序在主存中的再定位和扩大寻址空间等问题。

在某些大型机中，基址寄存器只能由特权指令来管理，用户指令无权操作和修改。

９ ．某机字长为１６ 位，主存容量为６４K 字，采用单字

长单地址指令，共有５０ 条指令。

若有直接寻址、间接寻址、变址寻址、相对寻址四种寻址方式，试设计其指令格式。

解：

操作码６位，寻址方式２位，地址码８位。

１０ ．某机字长为１６ 位，主存容量为６４K 字，指令格式为单字长单地址，共有６４条指令。

试说明：

（１）若只采用直接寻址方式，指令能访问多少主存单元？

（２）为扩充指令的寻址范围，可采用直接／间接寻址方式，若只增加一位直接／间接标志，指令可寻址范围为多少？

指令直接寻址的范围为多少？

（３） 采用页面寻址方式，若只增加一位Z／C（零页／现行页）标志，指令寻址范围为多少？

指令直接寻址范围为多少？

（４）采用（２） 、（３） 两种方式结合，指令的寻址范围为多少？

指令直接寻址范围为多少？

１１ ．设某机字长３２ 位，CPU 有３２ 个３２ 位的通用寄存器，设计一个能容纳６４种操作的单字长指令系统。

（１） 如果是存储器间接寻址方式的寄存器－ 存储器型指令，能直接寻址的最大主存空间是多少？

（２） 如果采用通用寄存器作为基址寄存器，能直接寻址的最大主存空间又是多少？

解：

因为计算机中共有６４ 条指令，所以操作码占６ 位；

３２ 个通用寄存器，寄存器编号占５ 位；其余部分为地址码或

标志位。

（１） 如果是存储器间接寻址方式的寄存器－ 存储

器型指令，操作码６ 位，寄存器编号５ 位，间址标志１ 位，地址码２０位，直接寻址的最大主存空间是字。

，能直（２）如果采用通用寄存器作为基址寄存器，接寻址的最大主存空间是

字。

１２ ．已知某小型机字长为１６ 位，其双操作数指令的格式如下：

其中：

OP 为操作码，R 为通用寄存器地址。

试说明下列各种情况下能访问的最大主存区域有多少机器字？

（１）A为立即数。

（２）A为直接主存单元地址。

（３）A为间接地址（非多重间址）。

（４） A 为变址寻址的形式地址，假定变址寄存器为R１

（字长为１６位）。

解：

（原文来自：

wWW.jiA）sHilM.cOm教师联盟网:

计算机组成原理蒋本珊第三版课件）（１）１个机器字。

（２）２５６个机器字。

（３）６５５３６个机器字。

（４）６５５３６个机器字。

１３．计算下列４条指令的有效地址（指令长度为１６位）

o （１） ００００００Q（２） １０００００Q（３）

１７０７１０Q（４）０１２３０５

Q