计算机组成原理课后答案 联系客服

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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 如何理解计算机系统的层次结构?

实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机器,机器M1内部也可向下延伸而形成下一级的微程序机器M0,硬件研究的主要对象归结为传统机器M1和微程序机器M0,软件研究对象主要是操作系统及以上的各级虚拟机

说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

机器语言是可以直接在机器上执行的二进制语言

汇编语言用符号表示指令或数据所在存储单元的地址,使程序员可以不再使用繁杂而又易错的二进制代码来编写程序

高级语言对问题的描述十分接近人们的习惯,并且还具有较强的通用性 如何理解计算机组成和计算机体系结构?

计算机体系结构是对程序员可见的计算机系统的属性

计算机组成对程序员透明,如何实现计算机体系结构所体现的属性 冯·诺依曼计算机的特点是什么?

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(原始冯氏机)

画出计算机硬件组成框图,说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。

计算机硬件各部件 运算器:ACC, MQ, ALU, X 控制器:CU, IR, PC 主存储器:M, MDR, MAR

I/O设备:设备,接口 计算机技术指标:

机器字长:一次能处理数据的位数,与CPU的寄存器位数有关 存储容量:主存:存储单元个数×存储字长 运算速度:MIPS, CPI, FLOPS 解释概念

主机: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,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,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/存储基元/存储元: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,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 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 解释英文代号

CPU: Central Processing Unit PC: Program Counter IR: Instruction Register CU: Control Unit

ALU: Arithmetic Logic Unit ACC: Accumulator

MQ: Multiplier-Quotient Register

X: 操作数寄存器

MAR: Memory Address Register MDR: Memory Data Register I/O: Input/Output

MIPS: Million Instructions Per Second CPI: Cycle Per Instruction

FLOPS: Floating-point Operation Per Second

存数指令和加法指令的信息流程,主存容量256M×32位,在指令字长、存储字长、机器字长相等的条件下,指出图中各寄存器的位数。

①存数指令的信息流程:

取指令: PC→MAR→M→MDR→IR 分析指令:Ad(IR)→MAR 执行指令:ACC→MDR→M ②加法指令的信息流程:

取指令:PC→MAR→M→MDR→IR; 分析指令:OP(IR)→CU;

执行指令:Ad(IR)→MAR→M→MDR→X ACC→ALU,同时 X→ALU ALU→ACC

主存容量是 256M×32 位,得 2 的 28 次方=256M。故 MAR=28,PC=28, MDR=32;又指令字长=存储字长=机器字长,则 IR=ACC=MQ=X=32。 根据迭代公式√x =1/2(yn +x/yn), 设初态 y0=1,要求精度为ε。试编制求√x 的 解题程序,并结合所编程序简述解题过程。

牛顿迭代法开根号:精度是| yn+1-yn|≤ε 指令系统可以自行定义,下面给出一个例子。 操作码 操作性质 000111 除—将 ACC 中的数与指令地址码指示的存储单元中的数相除,结果存于 ACC 中 001000 减—将 ACC 中的数与指令地址码指示的存储单元中的数相减,结果存于 ACC 中 001001 001010 取绝对值—将 ACC 中的数取绝对值,结果存于ACC 中 将 ACC 中的数与 0 做比较,小于则继续执行下一条指令,大于则跳转到地址码指示的存储单元上的指令 题中 y0 事先存入 yn+1 单元中

主存地址 指令 操作码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 000001 000010 000001 000111 000100 000111 000010 001000 001001 001000 001010 000101 000110 x ε 2 地址码 17 16 13 16 16 15 17 16 - 14 0 17 - 取数yn+1至ACC 存数,将yn+1存于yn单元中 取数x至ACC 除yn得x/yn存于ACC中 加yn得yn+x/yn存于ACC中 除2得(yn+x/yn)/2存于ACC中 存数,将(yn+x/yn)/2存于yn+1单元中 减yn得yn+1-yn存于ACC中 |yn+1-yn|存于ACC中 |yn+1-yn|-ε存于ACC中 比较 打印 停机 注释