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《计算机组成原理》经典习题 赣南师范学院数学与计算机科学学院 刘汉明 1 2021/3/8 习题内容 第1章 计算机系统概论 第2章 计算机的发展及应用 第3章 系统总线 第4章 存储器 第5章 输入输出系统 第6章 计算机的运算方法 第7章 指令系统 第8章 CPU的结构和功能 第1章 计算机系统概论 要点： 1．计算机软硬件的概念* 2．冯.诺依曼计算机的结构与功能* 3．计算机硬件的主要技术指标。 第1章 计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统——计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。 计算机硬件——计算机的物理实体。 计算机软件——计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 第1章 计算机系统概论 2．冯·诺依曼计算机的结构与功能。 解：冯氏计算机的特点是：P9 由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成。 以运算器为中心。 运算器完成算术和逻辑运算，并将中间结果暂存在运算器内； 控制器控制、指挥程序和数据的输入、运行及处理运算结果； 存储器存放数据和程序； 输入设备将信息转换成机器能识别的形式； 输出设备将结果转换成人熟悉的形式。 第1章 计算机系统概论 3．计算机硬件的主要技术指标。 解： P16。 机器字长： CPU 一次能处理数据的位数； 运算速度：主频、吉普森法 、 MIPS、CPI、 FLOPS； 存储容量：存放二进制信息的总位数。 第2章 计算机的发展及应用 要点： 1．计算机的产生和发展* 2．计算机的主要应用。（要求写出几个方面）* 第2章 计算机的发展及应用 1．计算机的产生和发展。 解：1946年，美国，ENIAC，十进制运算 第2章 计算机的发展及应用 2．计算机的主要应用。 解：P28 一、科学计算和数据处理 二、工业控制和实时控制 三、网络技术 四、虚拟现实 五、办公自动化和管理信息系统 六、CAD/CAM/CIMS 七、多媒体技术 八、人工智能 第3章 系统总线 要点： 1．总线的分类* 2．总线的特性 3．总线的主要性能指标：总线宽度，总线带宽。 4．总线判优控制 5．总线通信控制：总线周期的4个阶段，总线通信控制的4种方式，带宽的计算*，传输率的计算*，波特率的计算*。 第3章 系统总线 1. 什么是总线？总线传输有何特点？为了减轻总线负载，总线上的部件应具备什么特点？ 解：总线是多个部件共享的传输部件。 总线传输的特点是：某一时刻只能有一路信息在总线上传输，即分时使用。 为了减轻总线负载，总线上的部件应通过三态驱动缓冲电路与总线连通。 第3章 系统总线 3. P67：3.14-3.16 3.16说明： 波特率：单位时间内传送的二进制位数； 比特率：单位时间内传送的有效数据位数。 第4章 存储器 要点： 1．存储器分类。 2．动态RAM的刷新方式 3．存储器的检验 4．CACHE的工作原理：命中率的计算*，平均访问时间的计算*，访问效率的计算*。 5．CACHE-主存的地址映射及替换策略。 6．硬磁盘的记录格式 7．循环冗余校验码* 第4章 存储器 1. 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？ 解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。 存储器带宽 = 1/200ns ×32位= 160M位/秒 = 20MB/S = 5M字/秒 第4章 存储器 2. 某机字长为32位，其存储容量是64KB，按字编址它的寻址范围是多少？ 解：存储容量是64KB时，按字节编址的寻址范围就是64KB，则： 按字寻址范围 = 64K×8 / 32=16K字 第4章 存储器 3. 什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。 解：刷新——对DRAM定期进行的全部重写过程； 刷新原因——因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作； 常用的刷新方法有三种——集中式、分散式、异步式。 集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新； 分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无CPU访存死时间； 异步式：是集中式和分散式的折衷。 习题11 4. 一个8K×8位的动态RAM芯片，其内部结构排列成256×256形式，存取周期为0.1µs。试问采用集中刷新、分散刷新及异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少？ 解：设DRAM的刷新最大间隔时间为2ms，则 集中刷新新间隔为:2ms， 其中刷新死时间为：256×0.1μs=25.6μs  分散刷新间隔为：256×（0.1μs+×0.1μs）=51.2