哈工大计算机组成原理习题.ppt

计算机组成原理 1. 冯·诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯氏计算机的特点 · 计算机由运算器、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 2. 解释概念：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： 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；(由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成） 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；（通常主、辅存容量分开描述） 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； 3. 解释下列英文缩写的中文含义：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS 解：全面的回答应分英文全称、中文名、中文解释三部分。 CPU——Central Processing Unit，中央处理机（器），中文解释见7题，略； PC——Program Counter，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——Instruction Register，指令寄存器，存放当前正在执行的指令的寄存器；  CU——Control Unit，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——Arithmetic Logic Unit，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-Quotient Register，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——Memory Address Register，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——Memory Data Register，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/Output equipment，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——Million Instruction Per Second，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；  4. 指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们？ 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，由指令地址码部分提供操作数地址。 5. 设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。 -13/64，29/128，100，-87 解：真值与不同机器码对应关系如下： 6. 已知[x]补，求[x]原和x。 解：[x]补与[x]原、x的对应关系如下： 7. 设浮点数格式为：阶码5位（含1位阶符），尾数11位（含1位数符）