2023年电大计算机组成原理形成性考核册答案资料.docx

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1、从而形成一个k+r位的新的码字，使新的码字的码距比较均二、判断题:判断下列说法是否对的，并说明理由。（注：理 山书上自己找）1 . ASCII编码是一种汉字字符编码；X2 . 一般采用补码运算的二进制减法器,来实现定点二 进制数加减法的运算；X3 .在浮点数表达法中，阶码的位数越多，能表达的数值 精度越高：X4 .只有定点数运算才也许溢出，浮点数运算不会产生 溢出。XASCH编码是一种字符编码，不是汉字字符编码2缸 浮点数表达法中，尾码的位数越多，能表达的数值精度越高 A3X浮点数的溢出是以其阶码溢出表现出来的。三、简答题：1 .简述奇偶校验码和海明校验码的实现原理。答:奇偶校验码原理:通常是

2、为一个字节补充一个二进制位, 称为校验位，通过设立校验位的值为0或I的方式,使字节 自号的8位和该校验位具有1值的位数一定为奇数或偶数。 在接受方，检查接受到的码字是否还满足取值为1的总的 位数的奇偶关系,来决定数据是否犯错。海明校验码原理：是在k个数据位之外加上r个校验位， 匀地拉大。把数据的每一个二进制位分派在几个不同的偶 校验位的组合中，当某一位出现错误,就会引起相关的几个 校验位的值发生变化,这不仅可以发现错误,还可以指出哪位犯错,为进一步纠错提供了依据。2 .简述教材中给出的MIPS计算机的运算器部件的功能和 纠成。答：MIPS计算机的运算器部件的功能和组成：运算器的首 要功能是完毕

3、对数据的算术和逻辑运算，由其内部的一个 被称之为算术与逻辑运算部件（英文缩写为A LU）承担；运 算器的第二项功能，是暂存将参与运算的数据和中间结果， 由其内部的一组寄存器承担：为了用硬件线路完毕乘除指 令运算，运算器内一般尚有一个能自行左右移位的专用寄 存器，通称乘商寄存器。这些部件通过几组多路选通器电 路实现互相连接和数据传送；运算器要与计算机其它几个 功能部件连接在一起协同运营，还必须有接受外部数据输 入和送出运算结果的逻辑电路。3 .浮点运算器由哪几部分组成？答:解决浮点数指数部分的部件、解决尾数的部件、加速移 位操作的移位寄存器线路以及寄存器堆等组成。4.假定 X= 0.011 00

4、11*2, Y = 0. 110 1101*2 10 （此处的数均为二进制），在不使用隐藏位的情况下，回 答下列问题：（1 浮点数阶码用4位移码、尾数用8位原码表达（含符号位），写出该浮点数能表达的绝对值最大、最小的（正 数和负数）数值；绝对值最小：0 001 0 0000000. 0 001 1 0000000（2 ）写出X、Y的浮点数表达。X浮=1 0 1 1 0 01100 1 1=0 1 1 0 0 1 1 0 1101（3）计算X+YA:求阶差：|ZE I =|10H-0 11 0 | =0 101B：对阶：Y 变为 1 0 1 1 0 0 0000 1 10 1 10 1C：尾数相

5、加：00 01 1 0011 00000+ 00 00000 1 101101=00 0110 1 10 01101D：规格化：左规：尾数为0 110110 0 11 01,阶码为 1010F:舍入解决:采用0舍1入法解决，则有00 110 11 00 +1 =00 1 1 0110 1E:不溢出所以,X+Y最终浮点数格式的结果：1 010 0 1101101,四、计算题：1.将十六进制数据14. 4 CH表达成二进制数,然后表达成八 进制数和卜进制数。14.4CH= (10 1 0 0.01001 I 00)z= (14. 23) = (20. 2 1 875) 10注:木图晚谷泉&以僧区本

6、人答实为:151 ; (10100.01001 100)2=(24. 23)8=(20.296875) 1 学自行学习会证.2.对下列十进制数表达成8位(含一位符号位)二进制 数原码和补码编码。(1) 17;X=00 0 1000 1 , X *.=00010001(2)-17； X D = 1001 0 00 1, X,f111011113.已知下列各x tt,分别求它们的xk和x no(1 )x w=0. 1 0 100； x反=010100, x朴=01 0 100(2)x= 1.00111 ;xfi=l 1 1 000, x4=111001(注：本答案不拟定)(3) x e=0 1 0

7、100； x应=010100, x补=010 100xja=l 1 01 0 0； x R= 0 1 Oil, xn=1011 004 .写出X=1 0 11110 1 , Y=-00101011的双符号位原即 0. 1 1 011 0 1 *210即 0. 1 1 011 0 1 *210码、反码、补码表达,并用双符号补码计算两个数的差。X=0 0 101 1 11 0 1 , X = 00 101111 0 1 , X=00 1 0111101Yw = ll 00101011,Y S=1 111010100, Y=ll 1101010 1X, Y 4= 0 0 1 0 0 1 00 1 0

8、（注:本答案存 疑）二、判断题：判断下列说法是否对的,并说明理由。L变址寻址需要在指令中提供个寄存器编号和一个 数值。J2 .计算机的指令越多，功能越强越好。X3 .程序计数器PC重要用于解决指令的执行顺序。44 .微程序控制器的运营速度一般要比硬连线控制器更 快。XIA.对a变址寻址就是符寄存器（该寄存器一般称作基 址寄存器）的内容与指令中给出的地址偏移量相加,从而得 到一个操作数的有效地址。变址寻址方式常用于访问某基 地址附近的地址单元。2.错并不一定.C I SC比RISC指令更多.功能更强大,但并不比 RISC好3.对 程序计数器是用于存放下一条指令所 在单元的地址的地方。4.错正好相

9、反三、简答题；1. 一条指令通常由哪两个部分组成？指令的操作码一股有 哪几种组织方式?各自应用在什么场合？各自的优缺陷是什 么？答：条指令通常由操作码和操作数两个部分组成。指令的操作码一般有定长的操作码、变长的操作码两种组 织方式。定长操作码的组织方式应用在当前多数的计算机中；变长 的操作码组织方式一般用在小型及以上的计算机当中。（注:存疑）定长操作码的组织方式对于简化计算机硬件设计，提高指 令译码和辨认速度有利。变长的操作码组织方式可以在比较短的指令字中，既能表 达出比较多的指令条数，又能尽量满足给出相应的操作数 地址的规定。2 .如何在指令中表达操作数的地址?通常使用哪些基本寻 址方式？答

10、:是通过寻址方式来表达操作数的地址。通常使用的基本寻址方式有:立即数寻址、直接寻 址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、 间接寻址、堆栈寻址等。用以指定被读写设备？3 .为读写输入/输出设备,通常有哪几种常用的寻址方式答：为读写输入/输出设备，通常有两种常用的编址方式用 以指定被读写设备,一是I/O端口与主存储器统一的编制方 式,另一种是I / 0端口与主存储器彼此独立的编制方式。 （存疑，此答案回答的是编码方式，而非寻址方式- -!）.简述计算机中控制器的功能和基本组成，微程序的控制 器和硬连线的控制器在组成和运营原理方面有何相同和不 同之处？答：控制器重要由卜面4个部分组成：

11、（1）程序计数器（PC）,是用于提供指令在内存中 的地址的部件,服务于读取指令,能执行内容增量和接受新 的指令地址，用于给出下一条将要执行的指令的地址。（2 ）指令寄存器（IR）,是用于接受并保存从内存储 器读出来的指令内容的部件，在执行本条指令的整个过程 中，为系统运营提供指令自身的重要信息。（3）指令执行的环节标记线路，用于标记出每条指令 的各个执行环节的相对顺序关系,保证每一条指令按设定 的环节序列依次执行。（4）所有控制信号的产生部件，它依据指令操作码、指 令的执行环节（时刻），也许尚有些此外的条件信号，来形 成或提供出当前执行环节计算机各个部件要用到的控制信 号。计算机整机各硬件系统

12、，正是在这些信号控制下协同 运营,执行指令,产生预期的执行结果。由于上述后两个部分的具体组成与运营原理不同，控 制器被分为硬连线控制器和微程序控制器两大类。微程序的控制器和组合逻辑的控制器是计算机中两种不同 类型的控制器。共同点：基本功能都是提供计算机各个部件协同运营 所需要的控制信号;组成部分都有程序计数器PC,指令 寄存器I R；都提成几个执行环节完毕每一条指令的具体 功能。不同点：重要表现在解决指令执行环节的办法,提供控 制信号的方案不同样。微程序的控制器是通过微指令地址 的衔接区分指令执行环节，应提供的控制信号从控制存储 得中读出，并通过个微指令寄存器送到被控制部件。组合 逻辑控制器是

13、用节拍发生器指明指令执行环节，用组合逻 辑电路直接给出应提供的控制信号。微程序的控制器的优点是设计与实现简朴些，易用于实 现系列计算机产品的控制器，理论上可实现动态微程序设 计，缺陷是运营速度要慢一些。组合逻辑控制器的优点是运营速度明显地快，缺陷是设 计与实现复杂些,但随着EDA工具的成熟，该缺陷已得到很 大缓解。4 .控制器的设计和该计算机的指令系统是什么关系？和它所处的执行环节，形成并提供在这一时刻整机各部件答：控制器的的基本功能，是依据当前正在执行的指令，要用到的控制信号。所以，控制器的设计和该计算机的指令3.按主机与接口间的数据传送方式,输入/输出接口可系统是一一相应的关系，也就是控制

14、器的设计应依据指令 的规定来进行，特别是要分析每条指令的执行环节，产生 每个环节所需要的控制信号。6.指令采用顺序方式、流水线方式执行的重要差别是什 么？各有什么优点和缺陷？顺序方式是，在一条指令完全执行结束后，再开始执行下一 条指令。优点是控制器设计简朴,容易实现，；缺陷是速度比 较慢。指令流水线方式是提高计算机硬件性能的重耍技术和有效 措施，在成本增长不多的情况下很明显地提高了计算机的 性能。追求的目的是力争在每个指令执行环节中完毕- 条指令的执行过程。实现思绪是把一条指令的几项功能划 分到不同的执行部件去完毕，在时间上又允许这几个部件 可以同时运营。缺陷是控制器设计复杂，比较不容易实现,

15、： 突出的优点是速度明显提高。二、判断题：判断下列说法是否对的，并说明理由。1. CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的， 存储器容量越大，访问存储器所需的时间越长。X与大小无 关2.引入虚拟存储系统的目的，是为了加快外存的存取速 度。X是为了扩充内存A分为串行接口和并行接口。 V4 . DMA控制器通过中断向CPU发DMA请求信号。J5 .错 它是由存储器的的带宽，字长和存储周期决 定的3.错 虚拟存储牌是指具有请求调入功能和置换功 能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。在 虚拟存储器系统中，作业无需所有装入，只要装入一部分 就可运营。引入虚拟存储技术之后，可以：1、提高内

16、存运用率;（如:定义100*】0 0大小的数组，也许 只用到I 0*1 0个元素）2、程序不再受现有物理内存空间的限制;编程变得更容易； 3、可以提高多道程序度,使更多的程序可以进入内存运营 7对8 .对aDMA方式规定CPU执行设备驱动程序启动设备, 给出存放数据的内存始址以及操作方式和传送字节长度 等。三、简答题：1.在三级存储体系中，主存、外存和高速缓存各有什么作 用？各有什么特点？答：多级存储器系统,是围绕读写速度尚可、存储容量适中 的主存储器来组织和运营的，并由高速缓冲存储器缓解 主存读写速度慢、不能满足CPU运营速度需要的矛盾;用 虚拟存储器更大的存储空间,解决主存容量小、存不下规

17、模 更大的程序与更多数据的难题，从而达成使整个存储器系 统有更高的读写速度、尽也许大的存储容量、相对较低的 制造与运营成本。高速缓冲存储器的问题是容量很小，虚 拟存储器的问题是读写速太慢。追求整个存储器系统有更 高的性能/价格比的核心思绪,在于使用中充足发挥三级存 储器各自的优势，尽量避开其短处。2 .什么是随机存取方式？哪些存储器采用随机存取方式？答：RAM,即随机存储器，可以看作是由许多基本的存储 单元组合起来构成的大规模集成电路。静态随机存储器(RA M)和动态随机存储器(DRAM)可采用随机存取方式。3 .什么是虚拟存储器?它能解决什么问题？为什么？答：虚拟存储器属于主存-外存层次，由

18、存储器管理硬件和 操作系统中存储器管理软件支持，借助于硬磁盘等辅助存 储器，并以透明方式提供应用户的计算机系统具有辅存的 容量,接近主存的速度，单位容量的成本和辅存差不多的存 储器。市要用来缓解内存局限性的问题。由于系统会使用 一部分硬盘空间来补充内存。4 .什么是串行接口和并行接口？简述它们的数据传输方 式和合用场合。答:串行接口只需要一对信号线来传输数据，重要用于传输 速度不高、传输距离较长的场合。并行接口传输按字或字 节解决数据，传输速率较低，实用于传输速度较高的设备，. CPU在每次执行中断服务程序前后应做哪些工作？答：CPU在每次执行中断服务程序前完毕：关中断：保存 断点和被停下来的程序的现场信息；判别中断源，转中断 服务程序的人口地址;执行开中断指令。CPU在每次执行中 断服务程序后完毕：关中断，准备返网主程序;恢复现场信 息，恢复断点;执行开中断；返回主程序。5 .总线的信息传输有哪几种方式？具体说明几种方式的 特点。答:总线的传输方式有：串行传送、并行传送、复用传送和 数据包传送。如打印机等。