计算机组成原理-作业1_每条指令的cycle数

参考教材：《计算机组成原理(第六版)》白中英主编 科学出版社

主要知识点：计算机系统概论、进制转换

一. 单选题（共5题，20分）

1. (单选题)程序P在机器M上的执行时间是20秒,编译优化后,P执行的指令条数减少到原来的70%, 而CPI增加到原来的1.2倍,则P在M上的执行时间是______。

A. 16.8秒

B. 14.0秒

C. 8.4秒

D. 11.7秒

答案解析：

CPI   clocks per instruction 每条指令周期数

一段程序的执行时间=指令条数*每条指令的执行时间=指令条数*每条指令周期数*每周期时间

新执行时间=0.7*指令条数*1.2*每条指令的执行时间=0.84*20

2. (单选题)至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是______。

A. 节约元件

B. 运算速度快

C. 物理器件的性能决定

D. 信息处理方便

3. (单选题)对计算机的产生有重要影响的是:______。

A. 牛顿、维纳、图灵

B. 莱布尼兹、布尔、图灵

C. 巴贝奇、维纳、麦克斯韦

D. 莱布尼兹、布尔、克雷

答案解析：

莱布尼兹系统地阐述了二进制计数法
布尔用一套符号来进行逻辑演算,把数学建立在严格逻辑基础上
图灵是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。 他是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源自于他。

4. (单选题)运算器虽有许多部件组成,但核心部分是

A. 数据总线

B. 算术逻辑运算单元

C. 多路开关

D. 通用寄存器

5. (单选题)计算机的软硬件逻辑等价性是指

A. 计算机功能上的等效能力

B. 硬件功能可用软件实现

C. 软件功能可用硬件实现

D. 程序固化

答案解析：

因为任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；

任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。

二. 填空题（共20题，80分）

6. (填空题)计算机中,一个机器浮点数由____和尾数和符号位组成。

阶码

7. (填空题)早期将运算器和控制器在一起称为____。运算器由许多部件组成,其核心部分是____。(为方便比对请输入英文缩写)

CPU                           ALU 

8. (填空题)冯.诺依曼计算机的主要设计思想是____。

存储程序并按地址顺序执行

9. (填空题)能够表示计算机中的一个基本操作的代码或二进制串,称为____。用于求解某一问题的一串指令序列,称为该问题的计算程序,简称为____。

指令                             程序 

10. (填空题)一个完整的计算机系统由____和软件系统构成。

硬件 

11. (填空题)用于识别存储器中每个存储单元的编号,称为____。

单元地址 

12. (填空题)二进制数1101010.01转换为8进制为____Q、16进制数为____H。

152.2                            6A.4 

答案解析：

1101010.01

2进制数变8进制数：

从小数点开始向两侧3位一组划分，不足3位，外侧补0，最后转换为8进制数，

1 101 010.01B=001 101 010.010B=152.2Q

2进制数变16进制数：

从小数点开始向两侧4位一组划分，不足4位，外侧补0，最后转换为16进制数，

110 1010.01B=0110 1010.0100B=6A.4Q

1010B =10=A H

 十进制中的10、11、12、13、14、15 在十六进制中对应A、B、C、D、E、F

13. (填空题)十进制数11,表示为8位的二进制数为____B。

00001011

14. (填空题)计算机的系统软件包括____和应用程序。

系统程序

15. (填空题)冯.诺依曼计算机主要包括:____、运算器、控制器、____和输出五部分组成。

存储器                       输入

16. (填空题)指令和数据均存放在内存中,计算机对指令和数据的区分是依靠指令的执行阶段来决定的,在____阶段,从存储器中读取的均是CPU要执行的指令,流向____;在____阶段,从存储器中读取的一定是指令执行所需要的操作数,流向____。

取指                       控制器                            执行                       运算器

17. (填空题)计算机系统通常由____、一般机器级、____、____、高级语言级组成,每一级上都能进行程序设计,且得到下面各级的支持。

微程序设计级              操作系统级                  汇编语言级

18. (填空题)一个定点数由____和数值域两部分组成。

符号位

19. (填空题)计算机的体系结构一般分为冯诺依曼结构和____结构两种,在后一种结构中指令和数据存放在不同的存储器。

哈佛

20. (填空题)十进制数22.25,转换为二进制为____B、8进制为____Q、16进制为____H。

10110.01                      26.2                               16.4 

答案解析：

21. (填空题)计算机中除了主存和CPU外的设备称为外围设备,简称____,它们种类繁多速度各异,因而不是直接与高速主机相连,而是通过____与主机相连。

外设                       适配器

22. (填空题)十六进制数 12A.C对应的十进制数为____。

298.75

答案解析：

23. (填空题)存储器所能保存二进制数据的总数,称为____。常用单位为KB、MB、GB等。

存储容量 

24. (填空题)表示计算机所要处理数据的计算机字,称为____。表示一条指令的计算机字,称为____。

数据字                         指令字

25. (填空题)计算机性能指标中,____是指每条指令执行的周期数,____表示每秒执行的浮点操作次数,用来衡量机器的浮点操作的性能。

CPI                               FLOPS