第1章課后復習

1、第1章 系統(tǒng)概論課后復習人才是培養(yǎng)出來的目錄 （）本章復習提示 （二）課后習題參考答案 （三）部分練習（）本章復習提示（）本章復習提示人才是培養(yǎng)出來的 使讀者對計算機總體結(jié)構(gòu)有一概括的了解，使讀者對計算機總體結(jié)構(gòu)有一概括的了解，初步建立整機概念，并引導學生以宏觀思想為指初步建立整機概念，并引導學生以宏觀思想為指導，微觀物質(zhì)為基礎(chǔ)的辯證唯物主義觀點來認識導，微觀物質(zhì)為基礎(chǔ)的辯證唯物主義觀點來認識計算機。計算機。第第篇篇 概論概論計算機計算機第篇第篇計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)計算機計算機I/O系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線存儲器存儲器CPU CPU內(nèi)部互連內(nèi)部互連ALUCU寄存器寄存器中央處理器中

2、央處理器第第篇篇 CPU計算機計算機I/O系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線存儲器存儲器CPU CPU內(nèi)部互連內(nèi)部互連ALUCU寄存器寄存器中央處理器中央處理器寄存器寄存器和解碼器和解碼器控制單元控制單元排隊排隊邏輯邏輯控制控制存儲器存儲器第篇第篇 CU計算機計算機I/O系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線存儲器存儲器CPU基本概念基本概念1. .計算機系統(tǒng)及計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)及計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)2. .硬件、計算機、主機、硬件、計算機、主機、CPU、主存、主存、 輔存、外部設備輔存、外部設備3. 軟件、系統(tǒng)軟件、應用軟件軟件、系統(tǒng)軟件、應用軟件4. .高級語言、匯編語言、機器語言高級語言、匯編語言、機器語言7. .

3、機器字長、指令字長、存儲字長機器字長、指令字長、存儲字長8. 計算機硬件技術(shù)指標計算機硬件技術(shù)指標6. 存儲單元、存儲元件、存儲基元、存儲字、存儲單元、存儲元件、存儲基元、存儲字、 存儲字長、存儲容量存儲字長、存儲容量5. 計算機組成和計算機體系結(jié)構(gòu)計算機組成和計算機體系結(jié)構(gòu)基本概念基本概念123567984CU控制控制單元單元主存儲器主存儲器MDRMAR存儲體存儲體CPUPC控制器控制器IR運算器運算器MQACCALUXI/O重點重點：主機框圖：主機框圖主機完成一條指令的信息流程主機完成一條指令的信息流程取指令取指令分析指令分析指令執(zhí)行指令執(zhí)行指令取指階段取指階段執(zhí)行階段執(zhí)行階段 訪存訪存訪

4、存訪存完成一條指令完成一條指令難點難點如何區(qū)分存放在存儲器中的指令和數(shù)據(jù)如何區(qū)分存放在存儲器中的指令和數(shù)據(jù)取指階段取出的是取指階段取出的是 指令指令執(zhí)行階段取出的是執(zhí)行階段取出的是 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)（二）課后習題參考答案第一章第一章 計算機系統(tǒng)概論計算機系統(tǒng)概論 1. 什么是計算機系統(tǒng)、計算機硬件和計算機軟件？硬件和軟件哪個更重要？ 解：P3 計算機系統(tǒng)：由計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的綜合體。 計算機硬件：指計算機中的電子線路和物理裝置。 計算機軟件：計算機運行所需的程序及相關(guān)資料。 硬件和軟件在計算機系統(tǒng)中相互依存，缺一不可，因此同樣重要。 5. 馮諾依曼計算機的特點是什么？ 解：馮諾依曼計算機的

5、特點是：P8 計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大部件組成； 指令和數(shù)據(jù)以同同等地位存放于存儲器內(nèi)，并可以按地址訪問； 指令和數(shù)據(jù)均用二進制表示； 指令由操作碼、地址碼兩大部分組成，操作碼用來表示操作的性質(zhì)，地址碼用來表示操作數(shù)在存儲器中的位置； 指令在存儲器中順序存放，通常自動順序取出執(zhí)行； 機器以運算器為中心（原始馮諾依曼機）。7. 解釋下列概念：主機、CPU、主存、存儲單元、存儲元件、存儲基元、存儲元、存儲字、存儲字長、存儲容量、機器字長、指令字長。解：P9-10 主機：是計算機硬件的主體部分，由CPU和主存儲器MM合成為主機。 CPU：中央處理器，是計算機硬件的核心部

6、件，由運算器和控制器組成；（早期的運算器和控制器不在同一芯片上，現(xiàn)在的CPU內(nèi)除含有運算器和控制器外還集成了CACHE）。 主存：計算機中存放正在運行的程序和數(shù)據(jù)的存儲器，為計算機的主要工作存儲器，可隨機存?。挥纱鎯w、各種邏輯部件及控制電路組成。 存儲單元：可存放一個機器字并具有特定存儲地址的存儲單位。 存儲元件：存儲一位二進制信息的物理元件，是存儲器中最小的存儲單位，又叫存儲基元或存儲元，不能單獨存取。 存儲字：一個存儲單元所存二進制代碼的邏輯單位。 存儲字長：一個存儲單元所存二進制代碼的位數(shù)。 存儲容量：存儲器中可存二進制代碼的總量；（通常主、輔存容量分開描述）。 機器字長：指CPU一次

7、能處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與CPU的寄存器位數(shù)有關(guān)。 指令字長：一條指令的二進制代碼位數(shù)。8. 解釋下列英文縮寫的中文含義：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解：全面的回答應分英文全稱、中文名、功能三部分。CPU：Central Processing Unit，中央處理機（器），是計算機硬件的核心部件，主要由運算器和控制器組成。PC：Program Counter，程序計數(shù)器，其功能是存放當前欲執(zhí)行指令的地址，并可自動計數(shù)形成下一條指令地址。IR：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放當前正在

8、執(zhí)行的指令。CU：Control Unit，控制單元（部件），為控制器的核心部件，其功能是產(chǎn)生微操作命令序列。ALU：Arithmetic Logic Unit，算術(shù)邏輯運算單元，為運算器的核心部件，其功能是進行算術(shù)、邏輯運算。ACC：Accumulator，累加器，是運算器中既能存放運算前的操作數(shù)，又能存放運算結(jié)果的寄存器。MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法運算時存放乘數(shù)、除法時存放商的寄存器。X：此字母沒有專指的縮寫含義，可以用作任一部件名，在此表示操作數(shù)寄存器，即運算器中工作寄存器之一，用來存放操作數(shù)；MAR：Memory Address R

9、egister，存儲器地址寄存器，在主存中用來存放欲訪問的存儲單元的地址。MDR：Memory Data Register，存儲器數(shù)據(jù)緩沖寄存器，在主存中用來存放從某單元讀出、或要寫入某存儲單元的數(shù)據(jù)。I/O：Input/Output equipment，輸入/輸出設備，為輸入設備和輸出設備的總稱，用于計算機內(nèi)部和外界信息的轉(zhuǎn)換與傳送。MIPS：Million Instruction Per Second，每秒執(zhí)行百萬條指令數(shù)，為計算機運算速度指標的一種計量單位。9. 畫出主機框圖，分別以存數(shù)指令“STA M”和加法指令“ADD M”（M均為主存地址）為例，在圖中按序標出完成該指令（包括取指令

10、階段）的信息流程（如）。假設主存容量為256M*32位，在指令字長、存儲字長、機器字長相等的條件下，指出圖中各寄存器的位數(shù)。解：主機框圖如P13圖1.11所示。（1）STA M指令：PCMAR，MARMM，MMMDR，MDRIR，OP(IR) CU，Ad(IR) MAR，ACCMDR，MARMM，WR（2）ADD M指令：PCMAR，MARMM，MMMDR，MDRIR， OP(IR) CU，Ad(IR) MAR，RD，MMMDR，MDRX，ADD，ALUACC，ACCMDR，WR假設主存容量256M*32位，在指令字長、存儲字長、機器字長相等的條件下，ACC、X、IR、MDR寄存器均為32位，

11、PC和MAR寄存器均為28位。 11. 指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中，計算機如何區(qū)分它們？ 解：計算機區(qū)分指令和數(shù)據(jù)有以下2種方法： 通過不同的時間段來區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，即在取指令階段（或取指微程序）取出的為指令，在執(zhí)行指令階段（或相應微程序）取出的即為數(shù)據(jù)。 通過地址來源區(qū)分，由PC提供存儲單元地址的取出的是指令，由指令地址碼部分提供存儲單元地址的取出的是操作數(shù) （三）部分練習（三）部分練習人才是培養(yǎng)出來的練習：1、用于科學計算的計算機中，標志系統(tǒng)性能的主要參數(shù)是（ ）A.主時鐘頻率 B.主存容量 C. MPLOPS D. MIPS答案：C人才是培養(yǎng)出來的2、馮諾依曼計算機工作方式的基本特點是（

12、）A.多指令流單數(shù)據(jù)流 B. 按地址訪問并按順序執(zhí)行 C. 堆棧操作 D. 存儲器按內(nèi)容選擇地址答案：B人才是培養(yǎng)出來的3、一臺完整的計算機系統(tǒng)應該包括（ ）A.運算器、存儲器和控制器 B. 外設和主機 C. 主機和實用程序 D. 配套的硬件設備和軟件系統(tǒng)答案：D人才是培養(yǎng)出來的4、下列說法不正確的是（ ）A.軟件能實現(xiàn)的功能硬件一定能實現(xiàn) B. 面向JAVA的機器也是有可能實現(xiàn)的 C. 就功能而言，固件類似于軟件；就形態(tài)來說，固件類似于硬件 D. 在計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)中，微程序?qū)儆谟布墸渌骷壎紝儆谲浖壌鸢福篋人才是培養(yǎng)出來的課后思考：1、硬件和軟件實現(xiàn)在邏輯上是等價的，與軟件實現(xiàn)相比較，硬件實現(xiàn)的優(yōu)勢在