组成原理错题---计算机系统概述
1.2.6-4
解析:A:CPU只有在确定取出的指令后才会将其操作码送去译码
C:CPU根据指令周期的不同阶段来区分是指令还是数据,在取指阶段取出的是指令,在执行阶段取出的是数据
1.2.6-10
解析:D:地址寄存器位于CPU内,但未集成到运算器与控制器中。地址寄存器用来保存当前CPU所访问的内存单元地址。由于内存和CPU之间存在操作速度上的差别,所以必须使用地址寄存器来保持地址信息。
1.2.6-12
解析:8位表明计算机字长为8位,即一次可以处理8位的数据;而16位表示地址码的长度,该机器有2^16个地址空间
1.2.6-15
解析:编译程序是先完整编译后运行的程序。解释程序要边翻译成机器语言边执行,速度比编译程序慢
1.2.6-16
解析:翻译程序有两种,编译程序和解释程序。编译程序把高级语言一次性全部翻译成目标程序,只要源程序不变就不用重新编译。解释程序把一条源程序语句翻译成对应机器目标代码,立即执行。然后翻译下一条,执行,直至全部语句执行完。不会生成目标程序。汇编程序把汇编语言源程序翻译成机器语言程序。汇编语言是机器语言的符号表示,与机器语言一一对应。
1.2.6-17
解析:A:透明:“看不见”,不需要了解工作细节,无法对其进行操作。
B:解析如图,需要全面衡量。
C:对,向后兼容是时间上向后兼容,即新机器兼容使用以前机器的指令系统
D:根据课本,是对的
1.2.6-19
1.2.6-20
解析:C:相联存储器既可以按地址寻址又可以按内容寻址,与传统存储器区别,又称按内容寻址的寄存器。
1.2.6-21
解析:B:正确,层次之间的关系紧密,下层是上层的基础,上层是下层的扩展。
C:下层对上层有支撑作用,不会限制。
D:可以分割。上层是下层的功能实现,上层在下层的基础上实现了更加丰富的功能,仅有下层没有上层也是可以的。
1.3.3-1
解析:运算器和存储器数据交换频繁,优化数据通路结构可以缩短程序执行时间。
1.3.3-8
解析:审题,用于科学计算,科学计算大多涉及浮点运算。所以选C
1.3.3-9
解析:审题,4字节,不是4位。
1.3.3-11
1.3.3-12
解析:CPI是执行一条指令所需的时钟周期数
1.3.3-14
解析:审题,重要技术。提高CPU主频和扩大主存对性能提升有限
1.3.3-15
解析:注意与和或。软件与硬件没有通用性。
1.3.3-16
解析:会计电算化属于数据处理。III中缺少应用程序的命令,不全面。IV中,运算器+控制器=CPU不是单片机
1.3.3-17
解析:MIPS=主频/CPI,平均CPI=2×0.5+3×0.2+4×0.1+5×0.2=3 MIPS=1.2GHz/3=400MIPS
- 单位换算:1kHz=1000Hz,1MHz=1000000Hz,1GHz=1000MHz MIPS:10^6条指令每秒
1.3.3-18
解析:注意CPU速度提高50%,时间不是变为原来的一半。CPU速度提高50%,是变为原来的1.5倍。1.3.3-二-3
微机A和B采用不同的主频的CPU芯片,片内逻辑电路完全相同。
若A机主频是8MHz,平均指令执行速度为0.4MIPS;B机主频为12MHz,则:
(1)A机CPU的主振周期是多少微妙?
(2)A机的平均指令周期为多少微妙?
(3)B机平均指令执行的速度是多少MIPS?
答案:- A机CPU的主频周期 =1/主频= 1/8MHz=0.125us
- A机的平均指令周期 = 1/0.4MIPS=2.5us
- A机的一个指令周期包含2.5/0.125=20个主频周期
- B机的主频周期 =1/主频= 1/ 12MHz = 1/12(us) 因为微机A和B的片内逻辑电路完全相同,故B机的一个指令 周期也包含20个主频周期,所以 B机的平均指令周期 = 20/12=5/3(us) B 机的平均指令执行速度 = 3/5=0.6MIPS
解析:
(2)MIPS=指令条数/(执行时间×10^6)=主频/CPI,平均指令周期就是平均每条指令用多少时间,也就是用总时间除以总指令条数,即:执行之间/指令条数,刚好是MIPS的倒数。
(3)求B机的MIPS 已知主频,差CPI,再主频/CPI即可。CPI是执行一条指令所需的时钟周期数。因为微机A和B的片内逻辑电路完全相同,所以A机的CPI=B机的CPI,已知A机平均指令周期和A机的主频,指令周期/主频,就是一条指令需要用的周期数。求出CPI后,B机的MIPS=主频/CPI
- 解释一下:
主频:1秒内有多少个周期,
CPI.(circle per instruction):一条指令有多少个周期,
IPS.(instruction per second):一秒内有多少个指令,
很容易可以理解为什么IPS=主频/CPI
原文作者: 赖卓成
原文链接: https://lzcxfz.github.io/2019/11/11/组成原理错题-1/
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