【计算机组成原理】课后题答案解析清华大学出版秦磊华吴非··.docx

第一章系统给概论习题一1.1解释以下名词
摩尔定律：对集成电路上可容纳的晶体管数目、性能和价格等开展趋势的预测，其主要 内容是：成集电路上可容纳的晶体管数量每18个月翻一番，性能将提高一倍，而其价格 将降低一半。
主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机 存取。
控制器：计算机的指挥中心，它使计算机各部件自动协调地工作。
时钟周期：时钟周期是时钟频率的倒数，也称为节拍周期或T周期，是处理操作最根本的时 间单位。
多核处理器：多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎（内核）。
字长：运算器一次运算处理的二进制位数。
存储容量:存储器中可存二进制信息的总量。
CPI :指执行每条指令所需要的平均时钟周期数。
MIPS :用每秒钟执行完成的指令数量作为衡量计算机性能的一个指标，该指标以每秒钟完成 的百万指令数作为单位。
CPU时间：计算某个任务时CPU实际消耗的时间，也即CPU真正花费在某程序上的时间。
计算机系统的层次构造：计算机系统的层次构造由多级肉成，一般分成5级，由低到高分别 是：微程序设计级，机器语言级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
基准测试程序:把应用程序中使用频度最高的那那些核心程序作为评价计算机性能的标准程 序。
软/硬件功能的等价性：从逻辑功能的角度来看，硕件和软件在完成某项功能仁是一样的， 称为软'硬件功能是等价的，如浮点运算既可以由软件实现,也可以由专门的硬件实现「 固件：是一种软件的固化，其目的是为了加快软件的执行速度。
可靠性：可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。产 品可靠性定义的要素是三个''规定〃：''规定条件〃、''规定时间〃和''规定功能〃。
MTTF :平均无故障时间，指系统自使用以来到第一次出故障的时间间隔的期望值MTTR :系统的平均修复时间。
MTBF :平均故障间隔时间，指相邻两次故障之间的平均工作时间。
可用性：指系统在任意时刻可使用的概率，可根据MTTF、MTTR和MTBF等指标计算处系统的 可用性。
1. 2什么是计算机系统的硬件和软件？为什么说计算机系统的硬件和软件在逻辑功能上是 等价的？
答：计算机硬件系统是指构成计算机系统的电子线路和电子元件等物理设备的总称。硬件是 构成计算机的物质根底，是计算机系统的核心。计算机的硬件系统包含运算器、控制器、存 储器、输入设备和输出设备等五大部件。
计算机软件是计算机中仝部程序的集合。软件按其功能分成应用软件和系统软件两大 类。
计算机硬件实现的往往是最根本的算术遣算和逻辑运算功能，而其它功能大多是通过软 件的扩大得以实现的。有许多功能可以由硬件实现，也可以由软件实现，即从用户的角度 来看它们在功能上是等价的，这一等价性被称为软/硬件逻辑功能的等价性。
1.3冯・诺依曼型计算机的根本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件 组成？各起什么作用？
答：冯诺依曼型计算机的根本思想是存储程序和程序控制，其中的“存储程序〃是指将解题
P4 : 9, 10, 11, 12所以Pl = l,

所以Pl = l,
P2=l P3=0 P4=l

海明码为:指错位G1
G2

指错位G1
G2
:1,
:2,
3,
3,
5, 7, 9, 11
6, 7, 10, 11

G3 : 4, 5, 6, 7, 12
G4 : 8, 9, 10, 11, 12
Gl=0, G2=0, G3=0, G4=0图略。
2. 18设要采用CRC编码传送的数据信息x=1001,当生成多项式为G〔X〕=1101时，请写出它的循环校验码。假设接收方收到的数据信息X’ =1101,说明如何定位错误井纠正错误一,
解：作模二除法：W^ = iooipoo_ = 1111 + 地G(x) 11011101
所以循环码为:lOOlOllo假设接收到的数据信息x*=1101, 1101011 =1(XX)+ —,所以是第2位出错，将第2
G(x)1101位的1改为0即可。
第三章运算方法和运算器习题三
3. 1解释以下名词变形形补码:即用两个二进制位来表示数据的符号位，其余与补码-样。 溢出：运算结果超出数据类型所能表示数据范围的现象称为溢出。
阵列乘法：采用类似手工乘法运算的方法，用大量与•门产生手工乘法中的各乘积项，同时将 大量一位全加器按照手工乘法算式中需要进展加运算的各相关项的排列方式组成加法器阵 列。
恢夏余数除法：比较被除数〔余数〕与除数的大小是用减法实现的。对原码除法而言，由于 操作数以绝对值的形式参与运算，因此，相减结果为正〔余数的符号位为0〕说明够减，商 上1 ；相减结果为员〔余数的符号位为1］说明不够减，商上0。
由于除法通过减法实现，当商上1时，可将比较数据大小时的减法操作与除法操作中的 减法操作合并，即商上1后继续后面的除法操作。商上0时说明不够减，但因比较操作时已 经实施了一次减法，因此，需要对执行比较操作后的结果加上除数，既将余数复原成比较操 作前的数值，这神方法就称为恢复余数法。
不恢夏余数除法：乂称加减交替法，是对恢复余数法的改良。不恢复余数法的特点是不够减 时不再恢复余数，而根据余数的符号作相应处理就可继续往I：运算，因此运算步数固定，控 制简单，提高了运算速度。
阵列除法：类似于阵列乘法器的思想，为了加快除法的执行速度，也口J•以采用阵列除法器来 实现除法。为简化运算及阵列除法器的构造，对参加运算的数据进展适当的处理，使其以正 数的形式参加运算。
行波进位：多位进位之间存在高位进位的产生依赖低位进位的一种进位方式。 并行进位:高、低进位之间不存在具有依存关系，而是同时计算的进位方式。
算术移位：分为算术左移和算术右移。其中算数左移n位相当于乘上2n,执行方法是把原来 的数中每一位都向左移动n个位置，左面移出的高位丢弃不要，右面低位空出的位置上全部 补0,当符号位发生改变时说明发生了溢出。算术右移时，符号位保持不变，其余各位依次
右移，最右边一位移出，将符号位拷贝到左边空出的位，一次移位相当于除2。
逻辑移位：逻辑左移n位的执行方法，是把原来的数中每-位都向左移动n个位置，左面移 出的高位丢弃不要，右而低位空出的位置上全部补"0"。逻辑右移n位的执行方法是把原来 数中的每一位都向右移动n个位置，右面移出的低位丢弃不要，左面高位空出的位置上全部 补0。
对阶：使阶码相等的过程，对阶的时一般采取小的阶码向大阶码看齐的方式。
规格化：就是使浮点数的运算结果中，将尾数从非规格化数变成规格化数的过程。根据尾数 形式的不同，规格化可分为左移规格化和右移规格化.
3. 2答复以下问题：
1）为什么采用并行进位能提高加法器的运算速度？
答：由于并行进位电路能很快产生各位的进位信号，使得加法器的速度大大提高。
2）如何判断浮点数运算结果是否发生溢出？
答：由于溢出与数据的表示范围有关，而浮点数的阶码影响到其数据表示的范围，因此，浮 点数的溢出是通过接码的是否溢出为判断标志。对于采用双符号位的阶码而言，当双符号•位 不同时表示浮点数发生溢出，否那么那么未发生溢出。
3）如何判断浮点数运算结果是否为规格化数?如果不是规格化数，如何进展规格化？
答：当尾数采用补码表示时，假设定算结果不是H.0XX-X或00. 1XX-X的形式 时，结果就不是规格化数。那么应进展相应的规格化处理：
•当尾数符号为01或10时，需要向右规格化，且只需将尾数右移一位，同时将结果的阶 码值加1。
•当尾数运算结果为11. 1XX-X或00.0XX-X时需要左移规格化，而且左移次数不 固定，与运算结果的形式有关。
左规的方法是尾数连同符号位一起左移位、和的阶码减I,直到尾数局部出现11.0或 00. 1的形式为止。
4）为什么阵列除法器中能用CAS的进位/借位控制端作为上商的控制信号？
答：阵列除法器利用不恢夏余数的除法，当商上1的时候，会产生进位，当商上0时，不产 生进位，进位信号与上商信号是一样的，所以可以用CAS的进位/借位控制作为上商的控制 信号。
5）移位运算和乘法及除法运算有何关系？
答：移位运算是乘除法中的根本运算。
3.3 x和y,用变形补码计算x + y,并判断结果是否溢出。
〔1〕x = 0. 11010, y = 0. 101110
〔2〕 x = 0. 11101, y=-0. 10100
[3] x=-0. 10111, y=-0. 11000
解：⑴[x+y]补=01. 100010,溢出。
〔2〕[x+y]补=00. 01001,未溢出。
[3] [x+y]补=10. 10001,溢出。
3.4 x和y,用变形补码计算x —y,并判断结果是否溢出。
〔1〕x = 0. 11011, y=0. 11101
〔2〕 x = 0. 10111, y=0. 11110
⑶ x=-0. 11111, y=-0. 11001
解：（1） [x-y]补=11. 11110,未溢出。
⑵［x-y］补=11. 11001,未溢出。
［1］［x-y］补=11. 11001,未溢出。
3.5设移码用6位表示(包含2位符号位)，求［x 土 y］移
(Dx = -6 , y = -3
(2) x=7 , y =11
(3) x=-3 , y =-12
解：〔1〕［x］移=001010, 0］移=001101 ［-y］移=110011 ［丫］补=111101 ［-丫］补=000011［X］移 + ［y］移=010111,
［X］移 + ［Y］|r 001010+111101 =000111根据移码加法公式［x + y］»=［X］移+ ［Y］补=000111
根据移码加法公式及溢出判断规那么，双符号位为00,结果为负，未溢出。 根据移码的减法公式：
［x-y］移=［x ］移 + ［-y］补=001010 + 000011 = 001101
根据移码溢出判断规那么，双符号位为00,结果为负，未溢出。
(2) ［x］移=110111, ［y］补=001011 ［—y］补=110101根据移码加法公式［x + y］»=［X］移 + ［Y］补=010111+ 001011 = 100010
〔根据教材中说明的当以译码和补码两种数据表示进展运算时，要将移码第一符号•位 表示为0］根据移码溢出判断规那么，双符号位为10,结果为正，且发生溢出。
根据移码的减法公式：
［x-y］移二［x ］移 + ［-y］补=010111+ 110101 = 001100
根据移码溢出判断规那么，双符号位为00,结果为负，未溢出。
⑶略，请参照此题前两小题的思路和方法求解即可
3. 6用原码-•位乘法计算xXy = ?
(1) x=-0. 11111, y=0. 11101
(2) x=-0. 11010, y=-0. 01011
解：⑴
局部积 乘数(y)判断位 说明T
00. 00000yf. 11 01 Po=0 +00. innoo. mu—
-*00. 011111 yf. 1110 右移一位，得 Pl+ 00. 00000
oo.oiinL|-*00. 0011111 yf. 111 右移一位，得 P2
-foo. muoi. oonoL|
-*00. 10011011 yf. 11 右移一位,得 P3-t-oo. mu
01. 10010-*00. 110010011 y. 1 右移项，得 P4
+ 00. 11111
由于 所以
⑵
T
01. 11000 ->oo. 11100
Pt = Xf® yf=0® 1 = 1
x- y = -0. 1110000011
局部积
0001 ly 右移一位,得 P・5= x|- |y |
乘数(y)判断位
说明
00.00000yf. 0 011 P0=0
+ 00. 11010
00.11010—-*00.01101 0yf. 0101 右移一位，得 Pl
+ 00. 11010oi.ooinL|
-*00. 1001110yf. 010 右移一位,得 P2+ 00. 00000
oo. wonL|->00. 01001110yf. 01 右移一位,得 P3
+ 00.1101001.00011 -*00. 100011110 y. 0右移一位，阔P.1
+ 00. 0000000.10001
->00.0100011110 yr 右移一位，得 P5=|x|- |y|
由于Pr=xf® yf=l ® 1=0
所以x- y = 0.0100011110
3. 7用*咽-位乘法计算xXy=?
(1) x = 0. 10110, y=-0. 00011
(2) x=-0.011010, y=-0.011101
解：⑴
［x］补=0. 10110, ［一 x］补=1.01010, ［y］补=1. 11101局部积 乘数ynyn+i 说明
00. 00000 1. 111010 yn+1 = 0 + 11.01010y,-Hyn = 01> 力D［-x］补
11.01010—
— 11.10101 01. 11101 右移一位，得 Pi_+ 00. 10110外+1外=10 加 I x ］补
00.010111—|
->00. 00101101. 1110 右移一位，得 P2_+ 11. 01010yn+］yn=01,加［-x］补
11.01111I—|
— 11.101111101. 111 右移一位，得 P3
+ 00.00000yn+1yn=ll,力口 11. 10111
->11. non11101. ii 右移一位，得a _
+ 00. 00000yn+iyn=ll,加 0
11. 110111 右移一也 得 P5
+ 00. 00000yn+iyn=ll,加 011. 1110111110最后一步数据不移位
所以y］补=1. 1110111110
(2) ［x］补=1. 100110, ［-x］补=0.011010, ［y］补=1. 100011局部积 乘数外阳+1 说明
U
00. 0000001. 1000110 yn+i = 0+00, 011010yn+ ytl=01,加［ — x］补
00.011010—
->00. 00110101. 100011右移一位，得 Pi_+ 00. 000000 yn+iyn=ll,力口 o
oo. ooiioiL-i
->00. 000110101. 10001 右移一位，得 P2_
+ 11. 100110yn+iyn=10,ii. loiioo-
->1I. 1101100101. 1000 右移一位,得 p3 + 00. 000000yn+iyn=00,加 0
右移一位，得，
11. 110110100
+ 00. 000000yn-Hyn=00,加 0
11. 111011^11. 111101100
+ 00. 011010yn+i
00.010111

^11. 111101100
+ 00. 011010yn+i
00.010111
101. 10右移-电得P5 yn=oi,加［--x］补右移一位，得P6
最后一步数据不移位

右移一位，得P6
最后一步数据不移位
->oo. 001011110010 I. 100.001011

00.001011
110010
+00. 000000yn+ yn = 00,加 0
所以［x・ y］补=0. 001011110010
3. 8用原码不恢其余数法和*卜码不恢其余数法杵算x：y = ?
(1) x = 0. 10101, y = 0. 11011
(2) x=-0. 10101, y = 0. 11011
解：〔1〕［y］补=0. 11011, ［-y］补=1.00101
源码不恢夏余数法：
被除数/余数商存放器上商位 说明

-11.10100
+ 00. 11011

0
00.01111

0(). 10101
+ ［—y］补 11.00101
11. 11010
-00. 11110
+ ［一 y］补 11.00101

0. 1
□ 00. 00011

~ 00. 00110
+ ［ —y］补 11.00101
0. 11
回 11.01011
-11. 10110
+ 00.11011

0. 110
13 ()0. 00001
一 00. 00010 + ［ — y］补 11.00101

0. 1101
11.00111

0.11010

左移一位
减除数比较
余地与除数异号，商上0

(x-y)比较
0 ro<0,商上 0
左移一位 余数为负，加y比较
1 ri>0,商上 1
左移一位 余数为正，减y比较
1 r2>0,商上 1
左移一位 余数为正，减y比较
0 r3<0,商上 0
左移一位 余数为负，加y比较
1 □>(),商上1,左移一位
余数为正，减y比较 r5<0,商上0,只移商［x］原：［y］原=［Q］原=0.11010,余数［r］原=1.00111-l01o
中卜码不恢复余数法：
［y］补=0. 11011, ［-y］补=1.00101一 11. 101100. 1101
+ ［ — y］补 11.0010111. 110110.11010
故［x-ry］衬=0. 11010,余数［r］补=1.0000011011 因未除尽，商为正，因此商不需要校正。
商为正，余数与被除数异号，那么应将余数加上除数进展修正才能获得正确的余数，为：
［1. 11011+0.11011］ *0. 00001=0. 0000010110

被除数/余数 商上商位
00. 10101
+ ［-y］补 11.00101
11. 11010
*- 11.10100
+ ［y］村 00. 11011
—
0
00.01111

- 00.111100. 1
+ ［ — y］补 11.00101
00. 00011
-00.00110
+ ［-y］补 11.00101
0. 11
11.01011

*- 11. 10110
+ ［y］村 00. 11011
0. 110
00.10001


说明被除数与除数同号，减除数比较
余数R与除数异号，商上0左移一位，商从上商位移入商存放器
加除数比较余数□与除数同号，商上1
左移一位减除数
余数n与除数同号，商上1左移一位
减除数比较余口与除数异号，商上0
左移一位加除数比较
余口与除数同号，商上1

〔2〕[y]补=0.11011, [ — y]补=1.00101 源码不恢复余数法：
被除数/余数商存放器上商位 说明
-11. 1010C
+ 00.11011

0
00.01111

00. 10101+ ［ —y］补 11.0010］
11. 1101(
-00. 11110
+ ［—y］补 11.00101

0. 1
□ 00. 00011

-00. 00110

0. 11
+ ［ —y］补 11.00101

回 11.01011

-11. 10110
+ oo. non

0. 110
□ 00. 00001

0. 1101
(x-y)比较
0 r0<0,商上 0左移一位
余数为负，加y比较
1 rt>0,商上 1左移一位 余数为正，减y比较
1 r2>0,商上 1左移一位 余数为正，减y比较
0 n<0,商上0左移一位 余数为负，加y比较
1 口>0,商上1,左移一位即00.00010
+ ［-y］补 11.0010 11.00111［x］原：［y］原=［Q］摩=-0. 11010
余数为正，减y比较
0. 11010r5<0,商上0,只移商余 k[r]w=1.00111-10lo
补码不恢复余数法：
［y］补二 1.01011, ［y］补=0. 11011, ［-y］补=1.00101
被除数/余数11.01011
+ ［y］补 oo. non00.00110
-00.01100+ ［ —y］补 11.00101
11.10001J 11.00010
+ R］补 00.1101111.11101
-11. 11010+ ［\1冲00.11011
00.10101-00.01010
+「一vh. I1.001QI11.01111
商上商位
1
1-0
1.)
U 01.00
11.001
说明
被除数与除数异号，加除数比较余数与除数同号，商上1
左移一位，商从上商位移入商存放器 减除数比较余数口与除数异号，商上0
左移一位加除数
余数口与除数异号，商上()左移i位
加除数比较余”与除数异号，商上1
左移一位减除数比较
余□与除数同号，商上0

«- 11. 101101.0010左移一位
+ ［y］补00.11011］ 加除数比较00. 100011.00101余n与除数同号，商上1
故［x4-y］衬=1.00101,余数［r］补=0. 0000010001
因未除尽，商为负,因此商需要校正。［x：y］衬=1.00101+0. 00001=1. 00110
商为负，余数字被除数同号，余数不需要处理。
3. 9设数的阶码为3位，尾数为6位〔不包括符号位〕按机器*M马浮点运算步骤，完成［x+y］补
(1) x = 2021X0. 100100, y = 2021X (-0.011010)
(2) x = 2_10,X (-0. 100010), y = 2_100X (-0.010110)解：1、〔a〕对阶［x］补二00011 00100100 ［y］补二00010 11100110
阶差△E=Ex-Ey=00001,阶差为 1将［y］补尾数右移--位得到00011 11110011
［b］相加［x］补+［y］补=00011 00010111,尾数相加为00010111
〔c〕结果规格化由于尾数符号位跟最高有效位一样，需要左规：
规格化结果为:［x］补+［y］补=00010 00101110
〔d〕不需舍入，无溢出那么:［x］补+［y］补=0001( 2、(a)对阶［x］补=110 阶差AE=Ey-Ex=00001, ff 将［x］补尾数右移一位得至I

那么:［x］补+［y］补=0001( 2、(a)对阶［x］补=110 阶差AE=Ey-Ex=00001, ff 将［x］补尾数右移一位得至I
0Q401110
1
差为1
11
1011101 [y]补=11100 11101010
0011101111

〔b)相加［x］补+［y］补尾数相加为 11011001
〔c〕结果规格化由于尾数符号•位跟最高有效位不-样，不需要左规：
〔d〕不需舍入，无溢出3. 10采用IEEE754单精度浮点数格式计算
将0. 625的尾数右移4位，计算得到：
=〔C13A0000〕 16
将0. 625的尾数右移4位，计算得到：
0. 000101- [-1. 100010] =1. 100111那么0. 625+ [-12. 25) = [0
=［414E0000］ 163.11用“与或非〃门设计一个4位并行进位的加法器。
解：C】 = Y] + XiCo= YFX]Co
C2 = Y2+X2C1 = 丫2 +X2Y] + X2X1C0 = Y2 •兄Yi FiCo
C3=Y3+X3C2= Y3+X3Y2 +X3X2Yl+X3X2XlC()= 丫3顼3丫2 •昆扁录忘云
C4 = Y4 + X，|C3 = Y,|+ X4Y3+X4X3Y2 +X4X3X2Y1+X4X3X2XE0
=Y7, 乂4丫3, XIX3Y2 , X4X3X2Y1 ■ X4X3X2X1 Co
电路图略3.12利用上题结果，设计一个4位运算器。运算器中包括加法器、两个存放器、输入选择 和输出控制电路.要求输人选择电路能接收选择总线或存放器中的数据，能对两个存放器中 的数以原码和补码两种形式送人加法器，并能对加法器的输出进展直接传送、左移一位和右 移一位传送，然后以将结果送存放器或总线C
此题略第四章存储系统习题四
4. 1解释以下名词：
存储单元：保存数据的根本内存单元。根据保存内容的大小，一般可分位存储单元，字存储 单元等。存储单元一般应具有存储数据和读写数据的功能，每个单元有一个地址, 并按地址访问。
存取时间：又称为存储器的访问时间，是指启动一次存储器的操作(读或写分别对应存与取) 到该操作完成所经历的时间。
存取周期：连续启动两次访问操作之间的最短时间间隔。
存储器带宽：单位时间内存储器所能传输的信息量，常用的单位包括位/秒或字节‘/秒。
静态存储器：存储体以静态MOS存储元为根本单元组成的存储器称为静态存储器。
动态存储器：存储体以动态存储元为根本单兀组成的存储器称为动态存储器。
刷新：动态存储单元中，为使所存信息能长期保存，在电容电荷泄露完之前定时地补充电荷 的过程。
猝发式读：只需给出块的起始地址，然后对固定块长度的数据一个接一个地读出的快速存储器读 方％即-块数据的读出只需要给出一个地址的数据读取方式。
多模块穿插存储器：由多个存储容量一样，读写速度一样或相近的多个存储模块构成容量更 大的存储器，其中每个存储模块具有各自独立的地址存放器、地址译码器、驱 动电路和读写•控制电路，根据存储模块的组织方式不同，又可分为低位穿插和 高位穿插两种组织方式。。
高速缓冲存储器：为缓解快速的CPU与慢速主存之间的速度差异，在CPU和主存之间插入的 一至多级速度较快、容量较小的SRAM,起到缓冲作用；使CPU既可以以 较快速度存取SRAM中的数据，又不使系统本钱上升过高。
双端口存储器：指同一个存储器具有两组相互独立端口的存储器，每个端口有各自独立的数 据端口、地址端口以及读/写控制端口、片选端口等，每个端口可独立进展 读写操作。
相联存储器：是一种按内容访问的存储器(Content Addressable Memory : CAM),用于提高 查找信息的速度。在计算机系统中，相联存储器主要用于虚拟存储器中存放段 表、页表和快表以及高速缓冲存储器中的查找。
时间局部性：指当程序访问一个存储位置时，有很大的可能性程序会在不久的将来再次访问 同一位置，程序的循环构造和过程调用就很好地表达了时间局部性。
地址映射：指把主存地址空间映射到Cache的地址空间，即把存放在主存中的程序或数据按 照某种规那么装入到Cache,并建立两者2间地址的又寸应关系。
组相联映射：地址映射时，主存数据块只能映射到索引字段所指向的Cache特定组〔其中的 行可任选〕；地址变换时，需查找的范围也只是索引字段所指向的特定Cache 组的所有行。
直接映射：地址映射时，主存数据块只能映射到索引字段所指向的Cache行中保存；地址变 换时，需查找的范围也只涉及索引字段所指向的特定Cache行。
全相联映射：主存地址不划分索引字段，因此地址映射时，主存数据块可以映射到Cache 的任意行中；地址变换时，需查找所有的Cache行。
命中率：指CPU访问存储系统时，命中Cache的次数占总访问次数的比铝。设队为某程序 运行期间命中Cache的次数，N”为从主存中访问信息的次数，那么命中率(hit ratio] H定义为:
地址复用：可以从不同的角度来理解该概念。第一种方式是指CPU的地址线在一次存储访问 过程中屡次使用，每次作为访问地址的不同局部使用；另一种是指地址线在一次存储访问的 不同阶段分别作为地址线和数据线使用，即地址总线在存储访问的不同时间段表现出不同的 功能。
字扩展：用多位满足一定要求的存储芯片构成容量更大的存储器。
位扩展：用多片存储芯片构成位数更多的存储器。
虚拟存储器：是一种解决主存容量缺乏的存储管理机制，处于存储系统层次构造中“主存- 辅存〃存储层次。在这种机制下，通过增加局部软件(如操作系统)和必要的硬 件(如地址映射与转换机构、缺页中断构造等)，使辅存和主存构成一个有机的 整体，就像一个单一的、可供CPU直接访问的大容量主存，程序员使用比主存 空间大的逻辑地址空间编程序，作业运行时主需要将作业当前执行的局部调 入内存，而其余局部仍然存放在磁盘中，从而减少对主存的消耗。
页表(慢表)：是一张保存虚拟页号•和物理页号他称实页号)之间对应关系的表格。
页表项：页表的表项，每一个表项由有效位和物理页号两局部构成，用于实现虚拟地址与•物 理地址之间的转换「TLB(快表)：又称为转换旁路缓冲器(Translation Look- aside Buffer),为了降低虚拟存 储器地址转换的开销，根据局部性原理，将页表的一局部装入MMU或Cache中， 从而减少虚拟地址与物理地址之间转换时访问内存的次数。
LRU : LRU(LeastReccntlyUsed)算法是将近期内长久未被访问过的行换出。
LFU : LFU(LeastFrequentlyUsed)算法将一段时间内被访次数最少的那行数据换出。
存储保护：为了保证计算机系统能正确运行，当多个用户共享主存时，应防止由于一个用户 程序出错而破坏其他用户的程序和系统软件,以及一个用户程序不合法地访问不 是分配给它的主存区域。
Cache 一致性：指保存在cache中的数据与保存在主存相关单元的数据一样。
写回法：当CPU对Cache写命中时，只修改Cache的内容不立即写入主存，只当 Cache行被替换时才将Cache中的数据写回主存。
与直达法：也称写贯穿法或全与法，其根本思想是当Cache与命中时，同时对Cache和土存中 同一数据块进展修改；当cache写未命中时，直接向主存写入新的信息，但此时 是否将修改正的主存块调入Cache,写直达法却有两种选择。--种是将数据调入 Cache,称为写分配法WA(Write-Allocate)。另一种是不取主存块到Cache,而是 直接写主存，称为非写分配法NWA(N。-Write-Allocate)。
边界对齐的数据存放：指半字、字、双字都按它们各自地址所指定的空间进展存储，而不是 随意存放。
大端：存储器的低字节地址单元中存放的是数据的最高字节，高字节地址单元中存放的是数 的步骤编写成程序，然后把存储存放到计算机的内存中，而“程序控制〃是指控制器读出存 放在存储器中的程序并根据该程序控制全机协调匚作以完成程序的功能C
根据冯诺依曼型计算机的根本思想，计算机的硬件应该由运算器、控制器、存储器、输 入/输出设备和总线组成。
各部件的作用：
运算器：对数据进展运算的部件。
存储器：存放程序和数据。
控制器：根据指令的功能控制构成计算机的各大功能部件协调工作，共同完成指令的功 能。
输入设备：将外部信息输送到主机内部的设备，一
输出设备:能将计算机内部的信息以不同并且相应的形式反响给人们的设备一
总线：连接两个或多个设备〔部件〕的公共信息通路。
1.4什么是计算机字长?它取决于什么？计算机字长统一了哪些部件的长度？
答：计算机的字长-般指一次参与运算数据的根本长度，用二进制数位的长度来衡量。
它取决于运算器一次运算处理的二进制位数。它是计算机的重要性能指标。常用的计算 机字长有8位、16位、32位及64位。
一般与计算机内部存放器、加法器、数据总线的位数以及存储器字长等长，因此，字长 直接影响硬件的代价。
1. 5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：计算机系统分成五级层次构造，第1级为微程序设计级、第2级为机器语言级、第3 级为操作系统级、第4级为汇编语言级、第5级为高级语言级:，
各层次的作用：
微程序级：为机器指令级提供机器指令的解释指行功能。
机器指令级：是软件系统和硕件系统的界面，一条机器指令的功能由微程序机器级的一段微 型程序的功能实现.一操作系统级：调度计算机中的软件和硬件资源。
汇编语言级:它将用户编写的接近人类语言的程序，翻译成能在机器上运行的目标程序。 高级语言级：完全面向用户，是用户关心的目标，可执行各种用途的程序。
1. 6计算机内部有哪两股信息在流动？它们彼此有什么关系？
答：计算机中有两股信息在流动：一股是控制信息，即操作命令，它分散流向各个部件；一 股是数据信息，它受控制信息的控制，从一个部件流向另一个部件，在流动的过程被相应的 部件加工处理。
1.7为什么说计算机系统的软件与硬件可以互相转化？
答：计算机硬件实现的往往是最根本的算术途算和逻辑运算功能，而其它功能大多是通过软 件的扩大得以实现的。有许多功能可以由硬件实现，也可以由软件实现，即从用户的角度来 看它们在功能上是等价的，这一等价性被称为软/硬件逻辑功能的等价性。
由于这样的等价性，所以可以说计算机系统的软件与硬件是可以互相转化的。
1. 8什么叫软件系统？它包含哪些内容？
答：一台计算机中全部程序的集合，统称为这台计算机的软件系统。软件按其功能分成应用 软件和系统软件两大类。
应用软件是用户为解决某种应用问题而编制的一些程序。
系统软件用于对计算机系统的管理、调度、监视和效劳等功能，常将系统软件分为以 下六类：操作系统，言处理程序，标准程序库，效劳性程序，数据库管理系统和算机网络软件。 1.9说明高级语言、汇编语言和机器语言三者必间的差异和联系。
据的最低字节。
RAID :廉价冗余磁盘阵列RAID （Redundant Array of Inexpensive Disk］或独立冗余磁盘 阵列RAID （Redundant Array of Independent Disk）,简称磁盘阵列，它将多块独立 的普通磁盘按照一定的方式组织与管理，枸成一个大容量、高速度、高容错的存储系 统。
寻道时间：将磁头定位到指定磁道上所需的时间。
旋转时间：磁头定位到指定磁道后至指定的记录移到磁头下的时间。
4.2答复以下问题：
1）计算机系统中采用层次化存储体系构造的目的是什么？层次化存储体系构造如何构成？ 答：采用层次化存储体系的目的包括两方面:其一是解决快速的CPU和慢速的主存之间的速 度差异;其二是解决主存容量不够大的问题.
存储系统的分级构造由Cache、主存和辅助存储器三级构造构成。
其理论根底是时间局部性原理和空间局部性原理，Cache-主存存储层次解决了主存速度不 快的问题；而主存-辅存存储层次解决了主存容量缺乏的问题。
2）为什么在存储器芯片中设置片选输入端？
答：由于存储芯片的容量及字长与目标存储器的容量及字长之间可能存在差异，应用存储芯 片组织一定容量与•字长的存储器时，一般可采用位扩展、字扩展、字位同时扩展等方法来组 织。这样就会使用多个存储芯片，从而要设置片选输入端来选择正确的存储芯片来进展操作。
3）动态M0S存储器为什么要刷新？如何刷新？
答：动态存储单元中，信息以电荷形式存储在L或T?管的栅极电容中。由于电容容量小， 所存电荷会在一段时间后逐渐泄漏（一般为ms级），为使所存信息能长期保存，需要在电容 电荷泄露完之前定时地补充电荷，这一过程称为刷新。
刷新的方法：
① 刷新方式：集中刷新、分散刷新和异步刷新。前者