Xju计算机组成原理课后作业①

2023年 2月 15日23:09:29 发表评论

填空题:

  • 以小规模集成电路为主要器件的是第三代计算机

解析:第一代计算机是电子管计算机

第二代计算机是晶体管计算机

第三代计算机是中、小规模集成电路计算机

第四代是大规模、超大规模集成电路计算机

后面还有第五代、第六代的说法,但是没有得到大多数人的认可。

 

  • 冯诺依曼计算机结构的核心思想是存储程序控制

解析:计算机的工作最终体现为执行程序。前面提到,计算机采用存储程序工作方式,这是冯诺依曼体制中最核心的思想。

 

  • 第一代计算机采用的硬件技术是电子管

解析:第一代计算机(电子管计算机)。其主要特征就是采用电子管构成逻辑电路。

 

  • 将高级程序语言翻译成机器语言程序需要借助于编译程序

解析:由高级语言构成的源程序输入计算机后(或者直接在计算机中编制而成),调用相应的编译程序进行编译,形成用机器语言代码表示的目标程序。

 

  • 计算机存储数据的最小单位是

解析:对的

 

  • 目前的计算机,从原理上讲,指令和数据都以二进制形式存放

解析:目前的计算机均采用冯诺依曼体制,它们都采用二进制代码表示数据和指令,即信息(数据和指令)的数字化。

 

  • 被誉为计算机的中枢神经,由它来指挥各部件协调工作的是控制器

解析:控制器是CPU内的主要部分,它的任务是控制整个系统的工作,决定在什么时候,根据什么,发出什么命令,做什么操作。

 

  • 冯诺依曼机工作的基本方式的特点是按地址访问并顺序执行指令?

解析:冯诺依曼机采用存储程序工作方式,即事先编制程序,实现存储程序,自动、连续地执行程序。运行程序后,可以按照一定的顺序从存储器中逐条读取指令

 

  • 完整的计算机应包括配套的硬件设备和软件系统

解析:计算机系统是由硬件和软件组成的综合体。计算机硬件是指系统中可触摸到的设备实体,计算机软件是系统中的各类程序和文件。

 

  • 从器件角度看,计算机经历了四代变化。但从系统结构看,至今绝大多数计算机仍属于冯诺依曼型计算机

解析:冯·诺依曼在1945年提出了数字计算机的若干设计思路,被后人成为冯·诺依曼体制。采用冯·诺依曼体制的计算机被称为冯诺依曼机。几十年来计算机的体系结构发生了许多的演变,但是冯·诺依曼体制的核心概念依然沿用至今,绝大多数实用的计算机仍属于冯·诺依曼机。

 

  • 至今为止,计算机中所有信息仍以二进制方式表示的理由是:物理器件性能所致

解析:一般的物理器件只有两种状态存在,且以二进制表示的信号也可以通过高电平与低电平的区别进行传输,具有更强的抗干扰能力。

 

  • 计算机只懂机器语言,而人类熟悉高级语言,帮助人机通信必须借助编译程序

解析:机器语言是计算机直接理解的0、1代码,不方便人类书写,所以人们就想到用到一些约定的符号去表示一系列操作,最后演变成了如今的高级语言。高级程序设计语言需要遵循一定的严格语法规定与格式,再传入编译程序将其编译成机器可以识别的机器语言。

 

  • 用以指定待执行指令所在地址的是程序计数器

解析:程序计数器(PC)用以存放当前或者下一条指令在主存中的地址

 

  • 32位的个人计算机,一个字节由8位组成

解析:无需解释

 

  • 只有当程序要执行时,它才会去将源程序翻译成机器语言,而且一次只能读取/翻译并执行源程序中的一行语句,此程序称为解释程序

解析:解释程序属于语言处理程序的一种,将源程序输入计算机后,启动并执行相应的解释程序,其作用是逐步分析源程序中的语句,按照源程序描述的过程,执行一个与此等价的机器语言指令序列,直到整个源程序都被扫描一遍,并被解释执行完毕为止。

 

  • 运算器的主要功能是进行逻辑运算与算术运算

解析:运算器(ALU)的功能是实现数据的算术与逻辑运算。

 

  • 以下哪个术语不能用来评价CPU的性能:MB(其余选项是CPI、FLOPS、MIPS)、

解析:

CPI:平均执行周期数

FLOPS:浮点运算每秒

MIPS:单字长定点指令平均执行速度

 

  • 描述浮点数操作速度的指标是MFLOPS

解析:MFLOPS表示的是百万次浮点运算每秒

 

  • 通常划分计算机发展时代是以所用电子器件为标准的

解析:第一代(电子管计算机)、第二代(晶体管计算机)、第三代(中、小规模集成电路计算机)、第四代(大规模、超大规模集成电路计算机)

 

  • 对计算机的软硬件资源进行管理,是操作系统的功能。

解析:操作系统是系统软件的核心,其主要负责管理和控制计算机系统软、硬件资源及运行的程序。

 

  • 指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,CPU区分它们的依据是:指令周期的不同阶段。

解析:CPU 可以根据指令周期的不同阶段来区分是指令还是数据,通常在取指阶段取出的是指令,在执行阶段取出的是数据。(解析来自牛客网)

 

  • 计算机字长主要取决于数据总线

解析:计算机字长取决于数据总线的宽度。一个字中的二进制位的位数称为字长,有8、16、32、64位之分,字长由微处理器对外数据通路的数据总线条数(宽度)决定。数据总线的宽度是决定计算机性能的一个重要指标,微型计算机的数据总线大多是32位或64位。(解析来源于网络)

 

判断题:

解析:高级语言更容易

 

  • 操作系统属于应用软件。(错

解析:操作系统属于系统软件

 

  • 运算器虽然由许多部件组成,但核心部件是算术逻辑单元。(对
  • 只要提高CPU的主频,就能提升计算机的整体计算能力。(错
  • 在电子管计算机中,运算器和控制器是单独存在的,技术工艺上还不能把两者集成在一个芯片上,体积和工号通常都很大,因此不能称之为“微处理器”。(对
  • 主存储器又称硬盘。(错
  • 指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,计算机不能区分它们。(错
  • 计算机中,指令和数据形式上没有差别,都是一串0/1序列。(对
  • 主存容量为1KB,其含义是主存存储器中能存放1000个字节的二进制信息。(错
  • 在CPU中存放当前正在执行指令的寄存器是程序寄存器(错
  • 字长越长,表示的数据范围越大,精确度越高。(对
  • 计算机系统分为五级层次结构,第一级为微程序设计级,第二级为机器语言级,第三级为操作系统级,第四级为汇编语言级,第五级为高级语言级。

 

主观题:

  • 什么是存储程序工作方式

答:计算机的工作最终体现为执行程序。计算机采用存储程序工作方式,这是冯诺依曼体制中最核心的思想。它有三点含义,体现了用计算机求解问题的过程。

 

  • 采用数字化方法表示信息有哪些优点

答:采用数字化方法表示信息,具有许多重要的优点:

 

  • 数字计算机的主要特点是什么

 

  • 衡量计算机性能的基本指标有哪些

答:全面衡量一台计算机的性能需要考虑多种指标,下面是一些基本的性能指标:

    • 基本字长
    • 数据通路宽度
    • 运算速度
    • 主存储器容量
    • 外存容量
    • 配置的外围设备及性能
    • 系统软件配置

 

  • 某计算机的主存按字节编址,有34位主存地址总线,其主存容量是多少?

答:有34位主存地址总线,则可访问的主存元数为234个,所以其主存容量为16GB.

 

  • 软件系统一般包含哪些部分?列举你所熟悉的三种系统软件。

答:在计算机系统中,各种软件的有机组合构成了软件系统。从软件配置与功能角度看,可将软件分为系统软件和应用软件两大类。
系统软件:操作系统、编译程序与解释程序、各种软件平台。

 

  • 对源程序的处理有哪两种基本方式。

答:对源程序的处理有解释方式与编译方式。

 

 

 

 

 

 

 

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