第五章CPU试题.

第5章中央处理器(考研组成原理)

5.1.2习题精选 一、单项选择题 1．【2011年计算机联考真题】 某机器有一个标志寄存器，其中有进位／借位标志CF 、零标志ZF 、符号标志SF 和溢出标志OF ，条件转移指令bgt （无符号整数比较大子时转移）的转移条件是( )。 A ．CF+OF=l B ． SF ——+ZF=1 C ． CF+ZF —————=1 D ．CF+SF ————— =1 2．【2010年计算机真题】 下列寄存器中，汇编语言程序员可见的是( )。 A ．储器地址寄存器(MAR) B ．程序计数器(PC) C ．存储区数据寄存器(MDR) D ．指令寄存器(IR) 3．下列部件不属于控制器的是( )。 A ．指令寄存器 B ．程序计数器 C ．程序状态字 D ．时序电路 4．通用寄存器是( )。 A ．可存放指令的寄存器 B ．可存放程序状态字的寄存器 C ．本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器 D ．可编程指定多种功能的寄存器 5．CPU 中保存当前正在执行指令的寄存器是( )。 A ．指令寄存器 B ．指令译码器 C ．数据寄存器 D ．地址寄存器 6．在CPU 中，跟踪后继指令地址的寄存器是( )。 A ．指令寄存器 B ．程序计数器 C ．地址寄存器 D ．状态寄存器 7．条件转移指令执行时所依据的条件来自( )。 A ．指令寄存器 B ．标志寄存器 C ．程厣计数器 D ．地址寄存器 8．所谓n 位的CPU ，这里的n 是指( )。 A ．地址总线线数 B ．数据总线线数 C ．控制总线线数 D ． I/O 线数 9．在CPU 的寄存器中，( )对用户是透明的。 A ．程序计数器 B ．状态寄存器 C ．指令寄存器 D ．通用寄存器 10．程序计数器(PC)属于( )。 A ．运算器 B ．控制器 C ．存储器 D ． ALU 11．下面有关程序计数器(PC)的叙述中，错误的是( )。 A ． PC 中总是存放指令地址 B ．P C 的值由CPU 在执行指令过程中进行修改 C ．转移指令时，PC 的值总是修改为转移目标指令的地址 D ． PC 的位数一般和存储器地址寄存器(MAR)的位数一样 12．在一条无条件跳转指令的指令周期内，PC 的值被修改( )次。 A ．1 B ．2 C ．3 D ．无法确定

第二章 计算机系统

第二章计算机系统 一、选择题 1. 在微型计算机的性能指标中，用户可用的内存容量通常是指_____。 A. ROM的容量 B. RAM的容量 C. CD-ROM的容量 D. RAM和ROM的容量之和 2. 计算机软件系统的组成是_____。 A. 系统软件与网络软件 B. 应用软件与网络软件 C. 系统软件与应用软件 D. 操作系统与应用软件 3. 通常计算机系统是指_____。 A. 硬件和软件 B. 系统软件和应用软件 C. 硬件系统和软件系统 D. 软件系统 4. 微机系统中存取容量最大的部件是_____。 A. 硬盘 B.主存储器 C.高速缓存 D.软盘 5. 在微机中,_____是输出设备。 A. 键盘 B. 鼠标 C. 光笔 D. 绘图仪 6. _____ 不属于微机总线。 A. 地址总线 B. 通信总线 C. 数据总线 D. 控制总线 7. CPU的中文含义是_____。 A. 主机 B. 中央处理单元 C. 运算器 D. 控制器 8. 中央处理器(简称CPU)不包含_____ 部分。 A. 控制单元 B. 寄存器 C. 运算逻辑单元 D. 输出单元 9. _____ 是内存储器中的一部分,CPU对它们只能读取不能存储内容。 A.RAM B.随机存储器 C.ROM D.键盘 10. 在一般情况下,外存中存放的数据,在断电后_____丢失。 A. 不会 B. 少量 C. 完全 D. 多数 11. 电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元合称为_____。 A.CPU B.外设 C.主机 D.辅助存储器 12. 微型计算机的字长取决于_____。 A.地址总线 B.控制总线 C.通信总线 D.数据总线 13. 运算器的主要功能是进行_____ 运算。 A.逻辑 B.算术与逻辑 C.算术 D.数值 14. 下列哪个只能当作输入设备? A. 终端 B. 打印机 C. 读卡机 D. 磁带 15. 计算机向使用者传递计算处理结果的设备称为_____。 A.输入设备 B.输出设备 C.存储器 D.微处理器 16.数据一旦存入后,非经特别处理,不能改变其内容,所存储的数据只能读取,但无 法将新数据写入, 所以叫做_____。 A. 磁芯 B. 只读存储器 C. 硬盘 D. 随机存取内存 17. _____ 设备分别属于输入设备、输出设备和存储设备。 A.CRT、CPU、ROM B.磁盘、鼠标、键盘 C.鼠标器、绘图仪、光盘 D.磁带、打印机、激光打印机 18. 在以下所列设备中,属于计算机输入设备的是_____。 A.键盘 B.打印机 C.显示器 D.绘图仪 19. 存储容量常用KB表示,4KB表示存储单元有_____。 A. 4000个字 B. 4000个字节 C. 4096个字 D. 4096个字节 20. 在微型计算机中访问速度最快的是_____。 A. 磁盘 B. 软盘 C. RAM D. 打印机 21. 在表示存储器的容量时,M的准确含义是_____。 A. 1米 B. 1024K C. 1024字节 D. 1024 22. 从软盘上把数据传送到计算机,称为_____。 A. 打印 B. 读盘 C. 写盘 D. 输出 23. 可从_____ 中随意读出或写入数据。

第五章中央处理器习题参考答案1

1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）； (2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC)； (3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器）和（数据缓冲寄存器DR）。 2．参见下图（课本P166图5.15）的数据通路。画出存数指令"STA R1 ，(R2)"的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解："STA R1 ，(R2)"指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示：

3．参见课本P166图5.15的数据通路，画出取数指令"LDA（R3），RO"的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。 5．如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画出时序产生器逻辑图。 解：节拍脉冲T1，T2，T3的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1= T3=200ns ，T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。为了消除节拍脉冲上的毛刺，环 型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。根据关 系，节拍脉冲T1，T2，T3 的逻辑表达式如下： T1 = C1·， T2 = ， T3 = 6．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指

令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。 解：微指令条数为：（4-1）×80+1=241条 取控存容量为：256×32位=1KB 7. 某ALU器件使用模式控制码M，S3，S2，S1，C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。 下表列出各条指令所要求的模式控制码，其中y为二进制变量，F为0或1任选。 试以指令码（A，B，H，D，E，F，G）为输入变量，写出控制参数M，S3，S2，S1，C的逻辑表达式。 解： M=G S3=H+D+F S2=1 C=H+D+(E+F)y 8．某机有8条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。 a-j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8位，请安排微指令的控制字段格式。 解：经分析，（e ,f ,h）和（b, i, j）可分别组成两个小组或两个字段，然后进行译码，可得六个 微命令信号，剩下的a, c, d, g 四个微命令信号可进行直接控制，其整个控制字段组成如

大学计算机第二章练习题

1[单选题] 下列的不属于计算环境的发展经历的主要历史阶段。 1分 ?A集中计算 ?B互联网 ?C云计算 ?D服务器 2[单选题] 一个完整的计算机系统由组成。 1分 ?A硬件系统和软件系统 ?B主机和外设 ?C系统软件和应用软件 ?D主机、显示器和键盘 3[单选题] 时至今日，计算机仍采用程序内存或称存储程序原理，原理的提出者是。1分 ?A莫尔 ?B冯·诺依曼 ?C比尔·盖茨 ?D图灵 4[单选题]

运算器的主要功能是进行。 1分 ?A代数和逻辑运算 ?B代数和四则运算 ?C算术和逻辑运算 ?D算术和代数运算 5[单选题] 的功能是控制、指挥和协调计算机各部件工作。 1分 ?A鼠标 ?B运算器 ?C控制器 ?D存储器 6[单选题] 计算机的硬件主要包括存储器、中央处理器（CPU）、输入设备和。1分 ?A控制器 ?B输出设备 ?C键盘 ?D显示器 7[单选题] 下面的设备属于输出设备。 1分

?A键盘 ?B鼠标 ?C扫描仪 ?D打印机 8[单选题] 微型计算机硬件系统中最核心的部件是。1分 ?A存储器 ?B输入输出设备 ?C显示器 ?D CPU 9[单选题] 下列设备中，完全属于外部设备的一组是。1分 ?A光驱、内存、显示器、打印机 ?B扫描仪、CPU、硬盘、内存 ?C光驱、鼠标、扫描仪、显示器 ?D显示器、键盘、运算器、移动硬盘 10[单选题] 财务管理软件是一种专用程序，它属于。1分 ?A接口软件

?B系统软件 ?C应用软件 ?D支援软件 11[单选题] 中央处理器可以直接存取中的信息。 1分 ?A硬盘 ?B光盘 ?C U盘 ?D主存 12[单选题] 计算机硬件系统的主要组成部件有五大部分，下列各项中不属于这五大部分的是。 1分 ?A运算器 ?B软件 ?C I/O设备 ?D控制器 13[单选题] 以下不属于计算机外设的是。 1分 ?A输出设备 ?B输入设备

第五章中央处理器习题参考答案1.请在括号内填入适当答案。在CPU中

第五章中央处理器习题参考答案 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）； (2) 保存当前正在执行的指令地址的寄存器是(程序计数器AR)； (3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器）和（数据缓冲寄存器DR）。 2．参见下图（课本P166图5.15）的数据通路。画出存数指令"STA R1 ，(R2)"的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解："STA R1 ，(R2)"指令是一条存数指令，其指令周期流程图如下图所示：

3．参见课本P166图5.15的数据通路，画出取数指令"LDA（R3），RO"的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。 5．如果在一个CPU周期中要产生3个脉冲 T1 = 200ns ,T2 = 400ns ,T3 = 200ns,试画时序产生器逻辑图。 解：节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的宽度实际等于时钟脉冲的周期或是它的倍数，此时T1 = T3 =200ns ， T2 = 400 ns ，所以主脉冲源的频率应为 f = 1 / T1 =5MHZ 。为了消除节拍脉冲上的毛刺，环 型脉冲发生器可采用移位寄存器形式。下图画出了题目要求的逻辑电路图和时序信号关系。根据关 系，节拍脉冲T1 ，T2 ，T3 的逻辑表达式如下： T1 = C1·， T2 = ， T3 =

6．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。解：微指令条数为：（4-1）×80+1=241条 取控存容量为：241×32/8=964B 7. 某ALU器件使用模式控制码M，S3，S2，S1，C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。下表列出各条指令所要求的模式控制码，其中y为二进制变量，F 为0或1任选。试以指令码（A，B，H，D，E，F，G）为输入变量，写出控制参数M，S3，S2，S1，C的逻辑表达式。

第五章 线性系统的频域分析法习题

501 第五章 线性系统的频域分析法 5-1 设闭环系统稳定，闭环传递函数为)(s Φ，试根据频率特性的定义证明：系统输入信号为余弦函数)cos()(φω+=t A t r 时，系统的稳态输出为 )](cos[|)(|)(ωφωωj t j A t c ss Φ∠++Φ=。 证明：根据三角定理，输入信号可表示为 )90sin()( ++=φωt A t r ， 根据频率特性的定义，有 ]90)(sin[|)(|)( +Φ∠++Φ=ωφωωj t j A t c ss ， 根据三角定理，得证： )](cos[|)(|)(ωφωωj t j A t c ss Φ∠++Φ=。 5-2 若系统的单位阶跃响应 t t e e t c 948.08.11)(--+-=， 试确定系统的频率特性。 解：s s s s C 1 361336)(2++= ，36 1336)(2++=s s s G ，)9)(4(36)(ωωωj j j G ++=； 2 /122/12) 81()16(36 |)(|ωωω++=j G ，9arctan 4arctan )(ωωω--=∠j G 。 或：)(2.7)()(94t t e e t c t g ---== ；36 1336 )]([)(2 ++==s s t g L s G ； 5-3 设系统如下图所示，试确定输入信号 )452cos()30sin()( --+=t t t r 作用下，系统的稳态误差)(t e ss 。 解：2 1)(++=Φs s s e ； )452sin()30sin()( +-+=t t t r 6325.0|)(|=Φj e ， 4.186.2645)(=-=Φ∠j ； 7906.0|)2(|=Φj e ， 4.18454.63)2(=-=Φ∠j ； 答案：)4.632sin(7906.0)4.48sin(6325.0)( +-+=t t t e ss 。 5-4 典型二阶系统的开环传递函数 ) 2()(2 n n s s s G ωζω+= ， 当取t t r sin 2)(=时，系统的稳态输出为 )45sin(2)( -=t t c ss ， 试确定系统参数n ω和ζ。 解：2 222)(n n n s s s ωζωω++=Φ； 1] 4)1[(2 2222=+-n n n ωζωω， 451 2arctan 2 -=--n n ωζω； 122 -=n n ωζω， 答案：414.12==n ω，3536.04/2==ζ。

第二章习题答案复习过程

第二章习题答案

第二章主机习题答案 一、名词解释 1.中央处理器：又叫做CPU，它是微型计算机的核心部件，它反映了不同时代微型计算 机的档次和基本性能 2.主频：CPU的时钟频率称为主频, 主频越高, 则计算机工作速度越快。 3.外频：系统的前端总线频率（FSB）也就是所谓的外频，是由主板为CPU提供的基准 的时钟频率。 4.倍频：倍频即主频与外频之比。 5.BIOS：即计算机的基本输入输出系统(Basic Input-Output S ystem)，是集成在主板上的 一个ROM芯片，其中保存有计算机重要的基本输入/输出程序、系统信息设置、开机通电自检程序和系统启动自检程序。 6.CMOS：本意是指互补金属氧化物半导体，一种大规模应用于集成电路芯片制造的原 料。在计算机中是指微机主板上的一块可擦写的RAM芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。 7.只读存储器：它是一种存储芯片，其中的内容一经写入就不能修改，并且在主机关掉 后内容也不会消失。 8.随机存储器：它是一种可以通过在紫外线的照射或者使用电来擦除其中内容的特殊的 PROM芯片。其中的内容被擦除后，可以重新写入新内容。 9.SDRAM：SDRAM是同步动态存储器的缩写，其时钟频率与CPU前端总线的系统时钟 频率相同，利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM 不但能提高系统表现，还能简化设计、提供高速的数据传输。在功能上，它类似常规的DRAM，且也需时钟进行刷新。可以说，SDRAM是一种改善了结构的增强型DRAM。目前的SDRAM有10ns和8ns两种参数类型。 10.DDR SDRAM：DDR SDRAM是双速同步动态存储器，是内存的一种，它支持数据在 每个时钟周期的两个边沿进行数据传输，从而使内存芯片的数据吞吐率提高了一倍。 DDR-SDRAM还降低了能耗，是目前主流的内存。 二、填空题 1.CPU的主频与外频的关系：主频是cpu的频率，外聘是主板的频率。 2.CPU的发展经历了X86 、奔腾PRO 、 PII 、 PIII 和 PIIII时代。 3.主板（Mainboard）又称为系统板或母板，是计算机系统中最大的一块电路板，是主机 的大脑，主要负责主机内各个部件的通信和调度，是计算机的重要组成部分。 4.主板CPU插座分为两大类，它们是socket插槽和 slot插槽。 5.内存插槽就是插放内存的地方。内存插槽分为：168针的SIMM 和184针的DIMM 两 大类。 6.存储器，一般分为内存和外存。通常内存是指 cpu可以访问的存储器，也称为主存 储器。 7.外存也称为主板外存储器，通常指硬盘、光驱、软驱、 u 盘等，特点是提供的存 储空间较大，但存储速度较慢。 8.按存储中的内容是否可变，将内存分为只读存储器与可擦写存储器。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2

5第五章线性方程组习题解答

习 题 五 A 组 1．填空题 （1）当方程的个数等于未知数的个数时，=Ax b 有惟一解的充分必要条件是 ． 解 因为()()R R n ==A A b 是=Ax b 有惟一解的充要条件．故由()R n =A 可得||0≠A ． （2）线性方程组 121232 343414 ,,,x x a x x a x x a x x a +=??+=?? +=??+=? 有解的充分必要条件是 ． 解 对方程组的增广矩阵施行初等行变换 ()123411000 11000111001a a a a ?? ? ? == ? ? ??? B A b 1 2 3 412311000110 00110000a a a a a a a ?? ? ?→ ? ? ?-+-? ? ． 所以方程组有解的充要条件是()()R R =A B ，即 43210a a a a -+-=． （3）设n 阶方阵A 的各行元素之和均为零，且()1R n =-A ，则线性方程组=Ax 0的通解为 ． 解 令 111?? ? ?= ? ??? M x 显然x 满足方程组，又因为()1R n =-A ，所以()1n R -=A ，即方程组的基础解系中有一个向量，通解为

T 11 (1,1,,1)1k k ?? ? ?== ? ? ??? L M x ，k 为任意常数． （4）设A 为n 阶方阵，||0=A ，且kj a 的代数余子式0kj A ≠（其中，1k n ≤≤；1,2,,j n =L ），则=Ax 0的通解 ． 解 因为0=A ，又0kj A ≠，所以()1R n =-A ，并且有 11220, ; ||0, i k i k in kn i k a A a A a A i k ≠?+++=? ==?L ． A 所以()T 12,,,k k kn A A A L 是方程组的解，又因为()1R n =-A ，可知方程组的通解为 ()T 12,,,k k kn c A A A =L x ， 其中c 为任意常数． （5）设 11 2 222 212 311 11 21 1111,,11n n n n n n n x a a a x a a a x a a a x ---?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?=== ? ? ? ? ? ? ? ? ??????? A x b L L L M M M M M L ， 其中，(;,1,2,,)i j a a i j i j n ≠≠=L ，则非齐次线性方程组T =A x b 的解是=x ． 解 T (1,0,0,,0)=x L ． （6）设方程123111111112a x a x a x ?????? ??? ? = ??? ? ??? ?-?????? 有无穷多个解，则a = ． 解 2a =-． 2．单项选择题 （1）齐次线性方程组355??1=A x 0解的情况是 ． (A) 无解； (B) 仅有零解； (C) 必有非零解； (D) 可能有非零解，也可能没有非零解． 答 （C ）． （2） 设n 元齐次线性方程组的系数矩阵的秩()3R n =-A ，且123,,ξξξ为此方程组的三个线性无关的解，则此方程组的基础解系是 ． (A) 12312,2,32+- -ξξξξξ； (B) 122331,,+-+ ξξξξξξ； (C) 122132-2,-2,32+-+ ξξξξξξ； (D) 12231324,2+,++ - ξξξξξξ．

第5章 中央处理器

第5章中央处理器 5.1 学习要求 中央处理器（CPU）是整个计算机的核心，它包括运算器和控制器。本章着重讨论CPU 的功能和组成，控制器的工作原理和实现方法，微程序控制原理，基本控制单元的设计以及先进的流水线技术和RISC技术。 CPU的功能和主要寄存器 控制器的基本组成 时序系统中指令周期、机器周期的概念 指令执行的基本过程 微程序控制的基本概念 微指令编码法特点 微程序控制器的组成和工作过程 硬连线控制器工作原理 微程序入口地址和后继微地址的形成 控制单元的设计 流水线技术和RISC技术 5.2典型例题解析 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： ⑴保存当前正在执行的指令的寄存器是，⑵保存当前正在执行的指令地址的寄存器是；⑶算术逻辑运算结果通常放在和。 答：⑴ IR; ⑵ AR; ⑶ AC和PSW 2．假设主脉冲源频率为10MHz，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解：

3．如果在一个CPU周期中要产生3个节拍脉冲；Tl＝200ns，T2=400ns，T3=200ns，试画出时序产生器逻辑图。 解：

1 2 3 4 5 6 C 4 C 1 C 2 C 3 T 1 T 2 T 3 4．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。 解：80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条公用微指令，所以总微指令条数为80×(4-1)+1=241条微指令，每条微指令32位，所以控存容量大约为241×32位。 5．某ALU器件是用模式控制码M S3 S2 S1 C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。下表列出各条指令所要求的模式控制码，其中y为二进制变量，φ为0或l任选。 试以指令码(A，B，H，D，E，F，G)为输入变量，写出控制参数M，S3，S2，Sl，C 的逻辑表达式。 解：由表可列如下逻辑方程 M=G S3=H+D+F S2=A+B+D+H+E+F+G S1=A+B+F+G C=H+D+Ey+Ey 由以上逻辑方程即可画出逻辑电路图 6．某机有8条微指令I1—I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。

微机原理课后题答案第二章

第二章 1. 8086CPU 内部由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？ 答：8086CPU 内部由执行单元EU 和总线接口单元BIU 组成。 主要功能为：执行单元EU 负责执行指令。它由算术逻辑单元(ALU)、通用寄存器组、 16 位标志寄存器(FLAGS)、EU 控制电路等组成。EU 在工作时直接从指令流队列中取指令代码，对其译码后产生完成指令所需要的控制信息。数据在ALU 中进行运算，运算结果 的特征保留在标志寄存器FLAGS 中。 总线接口单元BIU 负责CPU 与存储器和I／O 接口之间的信息传送。它由段寄存 器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。 2. 8086CPU 中有哪些寄存器？各有什么用途？ 答：8086CPU 内部包含4 组16 位寄存器，分别是通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄 存器、指令指针和标志位寄存器。 （1）通用寄存器组包含4 个16 位通用寄存器AX、BX、CX、DX，用以存放普通 数据或地址，也有其特殊用途。如AX（AL）用于输入输出指令、乘除法指令，BX 在间接寻址中作基址寄存器，CX 在串操作和循环指令中作计数器，DX 用于乘除法指令等。（2）指针和变址寄存器BP、SP、SI 和DI，在间接寻址中用于存放基址和偏移地址。（3）段寄存器CS、DS、SS、ES 存放代码段、数据段、堆栈段和附加段的段地址。（4）指令指针寄存器IP 用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。（5）标志寄存器Flags 用来存放运算结果的特征。 3. 8086CPU 和8088CPU 的主要区别是什么？ 答：8088CPU 的内部结构及外部引脚功能与8086CPU 大部分相同，二者的主要不同之处如 下： （1）8088 指令队列长度是4 个字节，8086 是6 个字节。 （2）8088 的BIU 内数据总线宽度是8 位，而EU 内数据总线宽度是16 位，这样对16 位数的存储器读/写操作需要两个读/写周期才能完成。8086 的BIU 和EU 内数据总线宽度都 是16 位。 （3）8088 外部数据总线只有8 条AD7～AD0，即内部是16 位，对外是8 位，故8088 也称为准16 位机。 （4）8088 中，用IO/M信号代替M/IO信号。 （5）8088 中，只能进行8位数据传输，BHE不再需要，改为SS0，与DT/R 和IO/M 一起决定最小模式中的总线周期操作。 4. 简要解释下列名词的意义：CPU，存储器，堆栈，IP，SP，BP，段寄存器，状态标志，控制标志，物理地址，逻辑地址，机器语言，汇编语言，指令，内部总线，系统总线。答：CPU：中央处理器，是整个计算机系统的控制中心，主要功能是进行算术和逻辑运算，以及发出各种控制信号以协调整个系统正常工作。 存储器：是计算机系统中的记忆元件，用于存储指令和数据。 堆栈：在存储器中开辟的一个区域，用来存放需要暂时保存的数据。其操作特点是先 进后出。 IP：指令指针寄存器，用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。SP：堆栈指针寄存器，用于指向当前栈顶单元。 BP：基址指针，间接寻址中用于存放基址，隐含段地址为SS。

第五章存储器习题

CH5 存储器\存储管理和高速缓存技术 习题 1．存储结构为8K×8位的EPROM芯片2764，共有__________个数据引脚、__________个地址引脚。用它组成64KB的ROM存储区共需__________片芯片。2．对一个存储器芯片进行片选译码时，有一个高位系统地址信号没有参加译码，则该芯片的每个存储单元占有__________个存储器地址。 3．半导体__________芯片顶部开有一个圆形石英窗口。U盘、MP3播放器、数码相机、多媒体手机等设备一般采用半导体__________芯片构成存储器。 4．在8088处理器系统中，假设地址总线A19～A15输出01011时译码电路产生一个有效的片选信号。这个片选信号将占有主存从__________到__________的物理地址范围，共有__________容量。 5．8086和80286使用16位数据总线，主存分成偶数地址和奇数地址两个存储体。80386和80486处理器使用__________位数据总线，利用4个字节允许信号区别__________个存储体。Pentium及以后的IA-32处理器使用__________位数据总线，主存由__________个存储体组成。 6．高速缓冲存储器的地映址射有____________、____________和____________方式。82385工作于__________映射方式。 7．已知Pentium处理器某个段描述符为0000B98200002000H，则该段基地址＝__________，段界限＝__________。 8．存储系统为什么要采用分层设计？ 9．Pentium系列机的内存为什么要分区？如何分区？ 10．什么是段选择子、描述符、描述符表和描述符表寄存器？ 11．Pentium处理器在保护方式下，段寄存器是什么内容？若DS＝78H，说明在保护方式其具体的含义。 12．假设采用4KB分页，说明Pentium处理器将线性地址转换为物理地址的过程。 13．什么是存储器访问的区域性原理？ 14．什么是存储器芯片的全译码和部分译码？各有什么特点？ 15．什么叫静态RAM？静态RAM有什么特点？ 16．静态RAM芯片上为什么往往只有写信号而没有读信号？什么情况下可以从芯片读得数据？ 17．什么是虚拟存储器？其作用是什么？Pentium虚拟存储器的容量为多大？18．8203的作用是什么？

计算机第二章习题答案恢复版

一．简述计算机系统的组成。 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。软件是指用某种计算机语言编写的程序数据和相关文档的集合。软件系统则是在计算机上运行的所有软件的总称。 其中，硬件系统包括主机和外设，主机又分为中央处理器(CPU)和内存，内存分为随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM),高速缓冲存储器(Cache),，中央处理器又分为运算器（ALU）和控制器(CU).。外设分为输入设备（键盘，鼠标，触摸屏，扫描仪麦克风等）输出设备（显示器，打印机，绘图仪，音响等）外存（软盘，硬盘，光盘，U盘等）。软件系统分为系统软件和应用软件。其中，系统软件又包括操作系统（DOS,windows,OS/2,UNIX,）语言处理程序（C,C++）实用程序（诊断程序，排错程序），应用软件又包括通用应用软件（办公软件包，数据库管理系统，计算机辅助设计软件）和专业应用软件（如各企业的信息管理系统等） 二．计算机硬件包括哪些部分，分别说明个部分的作用。 硬件是指计算机装置，即物理设备主要包括以下几部分： 1，运算器，又称算术逻辑单元，它的主要功能是进行算术运算和逻辑运算。 2，控制器，是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件。 3，存储器，基本功能是能够按照指定位置存入或取出二进制信息。 4，输入设备，用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机可以识别的形式放到内存中。 5，输出设备，用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。 三．指令和程序有什么区别？试述计算机执行指令的过程。 指令，即能被计算机识别并执行的二进制代码，它代表了计算机能完成的某一项操作。程序，即指令的集合。 执行过程分为下列三步； ①取指令：按照程序计数器中的地址从内存储器中取出指令并送往指令计数器。 ②分析指令：对指令寄存器中存放的指令进行分析，由指令译码器对操作码进行译 码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。 ③执行指令：由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该 指令所要求的操作。 一条指令执行完成指令计数器加一或将转移地址码送入程序计数器，然后回到①。 四．指令的串行执行和并行执行有什么区别？ 串行执行指令即在任何时刻只能执行一条指令，当完成了指令周期中的各个步骤后才能执行下一条指令。指令并行执行即流水线技术就是使三个功能部件并行工作，平均理论速度是串行执行的三倍，但是控制比较复杂，硬件成本较高。 五．什么是流水线技术? 指令并行执行即流水线技术就是使三个功能部件并行工作，平均理论速度是串行执行的三倍，但是控制比较复杂，硬件成本较高。 六．简述系统软件和应用软件的区别。 系统软件包括操作系统（DOS,windows,OS/2,UNIX,）语言处理程序（C,C++）实用程序

02_2第二章计算机硬件基础(二)(答案)

第二章计算机硬件基础（二） 一、单项选择题（请在（）内填写答案） （）1. 绘图仪属于。 A: 输出设备B: 输入设备和输出设备 C: 输入设备D: 计算机正常工作时不可缺少的设备 （）2. 计算机的存储系统一般指主存储器和。 A: 累加器B: 寄存器C: 辅助存储器D: 鼠标器 （）3. 把硬盘上的数据传送到计算机的内存中去，称为。 A: 打印B: 写盘C: 输出D: 读盘 （）4. CPU 是计算机硬件中的部件。 A: 核心B: 辅助C: 主存D: 输入输出 （）5. CPU 中的运算器的主要功能是。 A: 负责读取并分析指令B: 算术运算和逻辑运算 C: 指挥和控制计算机的运行D: 存放运算结果 （）6. 现代计算机之所以能自动地连续进行数据处理,主要是由于________。 A:采用了二进制B:采用开关电路C:具有存储程序的功能D:采用了半导体器件（）7. CPU 中的控制器的功能是。 A: 进行逻辑运算B: 进行算术运算 C: 控制运算的速度D: 分析指令并发出相应的控制信号 （）8. 以下全是输入设备的是。 A: 键盘、扫描仪、打印机B: 键盘、硬盘、打印机 C: 鼠标、硬盘、音箱D: 扫描仪、键盘、只读光盘 （）9. 现代计算机系统是以为中心的。 A: 中央处理器B: 内存C: 运算器D: 控制器 （）10. 计算机中必要的、使用最广泛的、用于人机交互的输出设备是。 A: 打印机B: 显示器C: 绘图仪D: 声卡 （）11. 半导体只读存储器（ROM）与半导体随机存储器（RAM）的主要区别在于。 A: ROM 可以永久保存信息，RAM 在掉电后信息会消失 B: ROM 掉电后，信息会消失，RAM 不会 C: ROM 是内存储器，RAM 是外存储器 D: RAM 是内存储器，ROM 是外存储器 （）12. CPU 的中文意思是。 A: 中央处理器B: 主机C: 控制器D: 计算机器 （）13. 内存与外存的主要不同在于。 A: CPU 可以直接处理内存中的信息，速度快，存储容量大；外存则相反。 B: CPU 可以直接处理内存中的信息，速度快，存储容量小；外存则相反。 C: CPU 不能直接处理内存中的信息，速度慢，存储容址大，外存则相反。 D: CPU 不能直接处理内存中的信息，速度慢，存储容量小，外存则相反 （）14. 能够将图片输入到计算机内的装置是。 A: 打印机B: 扫描仪C: 鼠标D: 键盘 （）15. 微型机中硬盘工作时，应特别注意避免。

第五章中央处理器

第五章中央处理器 5.1.1 CPU的功能 CPU对整个计算机系统的运行是极其重要的，它具有如下四方面的基本功能： ★指令控制★操作控制 ★时间控制★数据加工 5.1.2 CPU的基本组成 CPU的基本部分由运算器、cache和控制器三大部分组成。 5.1.3 CPU中的主要寄存器 在CPU中至少要有六类寄存器。这些寄存器用来暂存一个计算机字。根据需要，可以扩充其数目。 1.数据缓冲寄存器（DR） 缓冲寄存器的作用是： (1)作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站； (2)补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别； (3)在单累加器结构的运算器中，数据缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。 2.指令寄存器（IR） 3.程序计数器（PC） 4.地址寄存器（AR） 5.通用寄存器【累加寄存器（AC）】 6.状态条件寄存器（PSW） 5.1.4 操作控制器与时序产生器 在各寄存器之间建立数据通路的任务，是由称为操作控制器的部件来完成的。 根据设计方法不同，操作控制器可分为时序逻辑型、存储逻辑型、时序逻辑与存储逻辑结合型三种。 5.2 指令周期 5.2.1 指令周期的基本概念 指令周期CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。 数据通路是许多寄存器之间传送信息的通路。信息从什么地方开始，中间经过哪个寄存器或多路开关，最后传送到哪个寄存器，都要加以控制。 CPU周期又称机器周期，CPU访问一次内存所花的时间较长，因此用从内存读取一条指令字的最短时间来定义。

时钟周期通常称为节拍脉冲或T周期。一个CPU周期包含若干个时钟周期。 5.2.2 非访内指令的指令周期 下面以六条典型指令为例进行说明，如P131表5.1,[MOV R0,R1指令] 5.2.3LAD取数指令的指令周期

第五章 中央处理器

单选题 1、一般机器周期的时间是根据（）来规定的。 ?主存中读取一个指令字的时间 ?主存中读取一个数据字的时间 ?主存中写入一个数据字的时间 ?主存中读取一个数据字的时间 正确答案：A 2、存放微程序的控制存储器称为： ?高速缓冲存储器 ?控制存储器 ?虚拟存储器 ?主存储器 正确答案：B 3、计算机操作的最小时间单位是： ?时钟周期 ?指令周期 ?CPU周期 ?微指令周期 正确答案：A 4、以下叙述中正确描述的句子是： ?同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作

?同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相交性微操作?同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作?同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫排他性微操作正确答案：A 5、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是： ?MAR ?PC ?IR ?PSW 正确答案：B 6、同步控制是: ?只适用于CPU控制的方式 ?只适用于外围设备控制的方式 ?由统一时序信号控制的方式 ?所有指令执行时间都相同的方式 正确答案：C 7、下列部件中不属于控制器的是： ?IR ?操作控制器 ?PC ?PSW

正确答案：D 判断题 8、指令流水线中主要存在三种相关冲突：资源相关、数据相关及控制相关。 ?对 ?错 正确答案：对 9、微程序控制器属于存储逻辑型，以微程序解释执行机器指令，采用存储逻辑技术实现。 ?对 ?错 正确答案：对 10、指令寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元的地址。 ?对 ?错 √恭喜！答对啦 11、程序计数器用于存放CPU正在执行的指令的地址。 ?对 ?错 正确答案：错 12、地址寄存器用于存放当前执行的指令码，供进行指令译码。 ?对

计算机系统结构第五章

第五章 标量流水技术 计算机处理器的主要功能是控制指令的解释执行，为了能引入并行处理，目前普遍使用一种经济有效的方法，即流水控制方式。 本章讨论的是有关流水控制的概念、原理、涉及的问题与解决的办法，以及流水控制技术的应用和进一步的发展。 5.1控制流及其改变 按算法要求控制指令序列的先后顺序执行称控制流，通常指令的执行顺序是相继的，但控制流经常会发生间断，破坏顺序性，主要有以下几种情况： 1.转移指令 不转移：PC = K0 + K1T 转移：控制流发生间断，以目标地址为起始点， 再顺序流动。 K (a)(b) 2.过程调用和返回 可嵌套和递归，返回时从原来断点继续执行。 3.协同程序 与调用不同，被调用过程不总是从头开始，如下 图。 协同程序A协同程序B 4.中断和自陷 为使流水控制方式能高效地解释指令，程序执行的控 制流必须是连续的，因此对控制流的改变要采取有效的措施，以保证流水控制的实现。 5.2标量流水工作原理 5.2.1重叠操作方式和先行控制 指令的解释执行有以下几种工作方式： 1. 顺序方式 这种方式指令串行执行，设一条指令的解释分为：取

指、分析、执行三个阶段，指令解释执行如下图所示： 设各阶段执行时间为t ，解释n 条指令的时间是： t n T ??=3 若各阶段执行时间不同，分别为t 取、t 分、t 执，则解释 n 条指令时间为： ∑==n i T 1(t 取i +t 分i +t 执i ) 顺序方式控制简单，但指令串行解释速度慢，设备利用率 低。 2. 重叠方式 这是使相邻指令的解释在一些阶段上的操作在时间上 重叠执行，如： 或 T = ( 2n + 1) t 重叠方式需增设指令缓冲寄存器，在执行k 条指令时存放 k+1条指令。同时还要解决取操作数与取指令都要访问存 储器的冲突。 解决冲突的方法： ? 使用分开的指令存储器和数据存储器，称为哈佛结构， 如Pentium 处理器设置有指令Cache 和数据Cache 。 ? 采用多体交叉存储器 ? 设置指令缓冲寄存器组 这可预取指令，取指阶段时间短，可以合并到分析阶 段，一条指令解释是分析和执行两个阶段。重叠方式如下： 这称为一次重叠。

第五章 中央处理器 白

2 3 4、5 6 7 8 9、10 11 12 13 14 15

二、综合应用题 1、给出以下5条指令的指令周期中各节拍的安排： ①CLA。将累加器内容清0； ②加法指令ADD X。将累加器ACC内容与主存X地址单元的内容 相加，并将结果送累加器中； ③存数指令。STA X。将累加器内容存于主存X地址单元中； ④取数指令。LDA X。将主存X地址单元的内容取出送到累加器 ACC中； ⑤无条件转移指令JMP X。将指令的地址码部分送至PC中。 2、某计算机的主频为8MHz，若已知每个机器周期平均包含4个时钟 周期，该机的平均指令执行速度为0.8MIPS。 1）求该机的平均指令周期及每个指令周期含几个机器周期？ 2）若改用时钟周期为0.4μs的CPU芯片，则计算机的平均指令执行速度为多少MIPS？ 3）若要得到平均每秒40万次的指令执行速度，则应采用主频是多少的CPU芯片？

3、如图所示，是一个简化的CPU与主存连接结构示意图（图中省略 了所有多路选择器）。其中有一个累加寄存器ACC，一个状态寄存器和其他4个寄存器，主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR、各部件及其间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。 一个简化的CPU与之粗连接结构示意图 要求： 1）请写出图中abcd四个寄存器的名称； 2）简述图中取指令的数据通路； 3）简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路； 4）简述完成指令LDA X的数据通路（X为主存地址，LDA 的功能为（X）→ACC） 5）简述完成指令ADD Y的数据通路（Y为主存地址，ADD 的功能为（ACC）+（Y）→ACC） 6）简述完成指令STA Z的数据通路，（Z为主存地址，STA的功能为（ACC）→Z）。 4、设有如图所示的单总线结构，分析指令ADD R0（R1）的指令流程。 设前一操作数地址为目的，后一操作数地址为源。

第2章 中央处理器CPU

第二章中央处理器CPU 学习目标 通过本章的学习能够识记CPU的结构组成、性能指标和封装方式，了解新一代CPU的接口类型和主流CPU产品，掌握CPU的选购，为CPU的性能测试、CPU常见故障处理建立基础。 知识要点 （1）CPU的基础知识。 （2）CPU的接口类型。 （3）CPU的主流产品介绍。 （4）CPU的选购。 第一节CPU的基础知识 CPU（Central Processing Unit）即中央处理器，它的内部是由几十万（Intel 80386）到几百万个（Intel Pentium）晶体管组成的大规模集成电路，其中包括运算器、寄存器、控制器、总线等。CPU 是整个计算机系统的核心，主要负责整个系统指令的执行、数据的算术与逻辑运算、数据传送以及输入输出的控制。CPU的结构十分复杂，在介绍CPU之前应该先了解一些关于CPU的基本概念和相关知识。 一、CPU的内部结构 CPU其实就是一块超大规模集成电路的硅晶片。它的内部是由几十万甚至上千万个晶体管元件组成的电路，其内部结构主要有控制单元、算术逻辑单元和存储单元三大部分。CPU的工作过程为调入指令，经过控制单元的调度分配，再送入算术逻辑单元进行处理，处理后的数据存入存储器中，最后由应用程序使用。 1．控制单元 控制单元是由指令寄存器、指令译码器和操作控制器3个部件组成，是整个CPU的控制中心。控制单元主要负责向计算机其他设备发送控制信息，以此来指挥计算机各个部分自动、协调地进行各种工作。

4．CPU的缓存 由于CPU的速度发展很快，而内存远远跟不上，为了解决CPU处理速度过快而内存速度过慢的矛盾，现代计算机的CPU都采用了高速缓冲存储器（Cache），简称CPU缓存。缓存CPU与内存之间拥有临时的、高速的数据存储空间，大大减轻了内存对CPU性能的制约。典型的CPU缓存结构都是由一级缓存（L1 Cache）和二级缓存（L2 Cache）组成，部分高端CPU还具有三级缓存（L3 Cache）。 L1 Cache又分为一级指令缓存和一级数据缓存两部分。一级指令缓存的作用是暂时存储并向CPU的控制器递交操作所需的原始指令，CPU控制器再进行译码分析执行操作。一级数据缓存的作用是暂时存储并向CPU的运算器递交操作所需的原始数据，以供CPU运算器进行运算。一级缓存大小对CPU的性能有着很大的影响。 由于L1 Cache的容量有限，不能为CPU暂时存储所有的原始指令及数据，因此又增加了二级缓存——L2 Cache。L2 Cache的作用是用于暂时存储那些CPU即时操作所需要的，但是L1 Cache 中又没有存储的数据。不过L2 Cache仅仅暂时存储原始数据，而原始指令只由一级指令缓存来存储。 由于L2 Cache是CPU晶体管总数中占得最多的一个部分，高容量的L2 Cache成本相当高。所以Intel和AMD都是以L2 Cache容量的差异作为高端和低端产品的分界标准。 5．指令系统 CPU是靠执行指令来计算和控制系统的，每种CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相匹配的指令系统。指令系统功能的强弱是CPU的重要指标。 （1）MMX指令集：MMX（Multi Media Extension，多媒体扩展）指令集是Intel公司于1996年推出的一项多媒体指令扩展技术。MMX指令集中包括57种多媒体指令，通过这些指令可以一次处理多个数据，在处理结果超过实际处理能力的时候也能进行正常处理，这样在软件的配合下，就可以得到更高的性能。MMX的优势在于当时存在的操作系统不必为此而做出任何修改，便可以轻松地执行MMX程序。 （2）SSE指令集：SSE（Steaming SIMD Extension，单指令多数据流扩展）指令集是Intel公司在Pentium II处理器中率先推出的。SSE指令集包括70条指令，包含提高3D图形运算效率的50条SIMD（单指令多数据技术）浮点运算指令、12条MMX整数运算增强指令、8条优化内存中连续数据块传输指令。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点处理、3D运算、视频处理、音频处理等多媒体应用起到全面强化的作用。 SSE2是Intel公司在P4中所采用的指令集，提供144条多媒体指令，侧重于支持DVD播放、音频、3D图形数据和网络数据流处理方面。而P4（Prescott核心）处理器在SSE2指令集的基础上增加了13条新指令，包含一条专门针对视频解码的指令和两条针对线程处理的指令，其他10条指令则用于支持复杂的运算，如浮点转整数、单指令多数据流的浮点运算等。 （3）3DNow！指令集：3DNow！指令集是由AMD公司在SSE指令集之前开发的，并被AMD 广泛应用于其K6-2，K6-3以及Athlon（K7）处理器上。3DNow！指令集技术其实就是21条机器码的扩展指令集，主要针对三维建模、坐标变换、效果渲染等三维应用场合，在软件的配合下，可以大幅度提高3D处理性能。 （4）x86-64指令集。x86-64指令集是Athlon 64等64位处理器所采用的64位指令集，这种64位的处理器要求系统、软件都支持64位指令集。x86-64是64位处理器与操作系统、应用软件沟通的神经中枢，正是通过该指令集，64位处理器才能真正发挥作用。