计组-第1章章节作业-优快云博客

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一. 计算题（共1题，7.1分）

1. (计算题)

假定某计算机1和计算机2以不同的方式实现了相同的指令集，该指令集中共有A、B、C、

D 4类指令，它们所占的比例分别为40%、20%、15%和25%。计算机1和计算机2的时钟频率分别为600MHz和800MHz,各类指令在两计算机上的CPI如下表所示。

表各类指令在两计算机上的CPI

指令类型

A

B

C

D

CPI1

2

3

4

5

CPI2

2

2

3

4

求两计算机的MIPS各为多少?

正确答案：

二. 简答题（共3题，21.3分）

2. (简答题)1.冯·诺依曼结构计算机的基本思想是什么?按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成?它们各有何作用?

答:

主要设计思想：存储程序和程序控制。

存储程序：将解题的步骤编写成程序，然后将运行程序所需的数据以二进制的形式存放到存储器中，方便执行。

程序控制：指计算机中的控制器逐条取出存储器中的指令并按顺序执行，控制各功能部件进行相应的操作，完成数据的加工处理。

冯·诺依曼结构计算机由运算器、控制器、存储器、输人/输出设备和总线组成
运算器:对数据进行加工处理。
控制器:根据指令功能产生各功能部件的控制信号序列，完成指令的功能
存储器:存放程序和数据。
输入设备:把人类所熟悉的信息转换成计算机所能识别的二进制形式。
输出设备:将计算机处理的结果转换成人类或设备能接收和识别的信息形式。

3. (简答题)计算机系统从功能上可划分为哪些层次?各层次在计算机系统中起什么作用?

答:

计算机系统分成6级层次结构，自下向上分别是逻辑门层、微代码层、指令集架构层、操作系统层、汇编语言层、高级语言层。

逻辑门层：是计算机系统底层的硬件系统。

微代码层：为指令集架构层提供机器指令的解释执行功能。

指令集架构层：是软硬件系统的界面，控制计算机硬件。

操作系统层：调度计算机中的软件和硬件资源。

汇编语言层：使用与机器的汇编语言编写程序，可直接在机器上运行。

高级语言层：是面向用户的抽象层，代码在编译器的作下生成汇编代码。

4. (简答题)

若某程序编译后生成的目标代码由A、B、C、D4类指令组成，它们在程序中所占比例分别为

40%、20%、15%、25%。已知A、B、C、D四类指令的CPI分别为1、2、2、2。现需要对程序进行编译优化，优化后的程序中A类指令数量减少了一半，而其他指令数量未发生变化。假设运行该程序的计算机CPU主频为500MHz。回答下列各题。

(1)优化前后程序的CPI各为多少?

(2)优化前后程序的MIPS各为多少?

(3)通过上面的计算结果，你能得出什么结论?

我的答案：

7分

正确答案：

三. 单选题（共10题，71.6分）

5. (单选题)

【2018】冯诺依曼结构计算机中数据采用二进制编码表示，其主要原因是。

Ⅰ. 二进制运算规则简单

Ⅱ.制造两个稳态的物理器件较为容易

Ⅲ. 便于逻辑门电路实现算术运算

A. 仅Ⅱ、Ⅲ
B. 仅Ⅰ、Ⅱ
C. 仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
D. 仅Ⅰ、Ⅲ

我的答案: C:仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;正确答案: C:仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;

7.1分

6. (单选题)

【2019】下列关于冯诺依曼结构计算机基本思想的叙述中，错误的是___A_______。

A. 指令按地址访问，数据都在指令中直接给出
B. 指令和数据都用二进制表示，形式上无差别
C. 程序的功能都通过中央处理器执行指令实现
D. 程序执行前，指令和数据需要预先存放在存储器中

然而，对于选项A，“指令按地址访问，数据都在指令中直接给出”这一说法并不准确。实际上，在冯·诺依曼架构中，虽然指令确实是按照地址顺序访问的，但数据通常不是直接在指令中给出。数据可以以多种方式指定，例如：

立即数：数据确实可以直接包含在指令中。
直接寻址：指令中包含的是数据所在的存储器地址。
间接寻址：指令中包含指向另一个地址的指针，该地址再指向实际的数据。
寄存器寻址：数据位于CPU的寄存器中，指令会指定使用哪个寄存器。

因此，并不是所有的数据都在指令中直接给出，这取决于具体的寻址模式。所以，选项A是错误的描述。