第4章冯.诺依曼计算机：机器级程序与其执行练习题答案解析

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第 4 章 冯.诺依曼计算机：机器级程序及其执行1、关于“图灵机” ，下列说法不正确的是_____。 (A)图灵机给出的是计算机的理论模型；(B)图灵机的状态转移函数，其实就是一条指令，即在 q 状态下，当输入为 X 时，输出为 Y，读写头向右(R)、向左(L) 移动一格或不动(N)，状态变为 p； (C)图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路；(D)凡是能用算法方法解决的问题也一定能用图灵机解决；凡是图灵机解决不了的问题人和算法也解决不了；(E)上述有不正确的。答案：E解释：本题考核基本的图灵机模型。20 世纪 30 年代，图灵提出了图灵机模型，建立了指令、程序及通用机器执行程序的理论模型，奠定了计算理论的基础，因此(A)正确；选项(B)是图灵机的五元组形式的指令集，是一个行动集合，又称状态转移函数，因此正确；图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路，一个问题的求解可以通过构造其图灵机(即算法和程序)来解决，因此(C)正确； (D)为图灵可计算性问题，正确。综上，本题答案为(E)。具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件。2、关于“图灵机”和“计算” ，下列说法不正确的是_____。(A)计算就是对一条两端可无限延长的纸带上的一串 0 和 1，一步一步地执行指令，经过有限步骤后得到的一个满足预先规定的符号串的变换过程；(B)“数据”可被制成一串 0 和 1 的纸带送入机器中进行自动处理，被称为数据纸带；处理数据的“指令”也可被制作成一串 0 和 1 的纸带送入机器中，被称为程序纸带；机器一方面阅读程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据进行变换处理。 (C)计算机器可以这样来制造：读取程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据做相应的变换，这就是图灵机的基本思想； (D)上述有不正确的。答案：D大学计算机-计算思维练习题集解释：本题考核对图灵机思想的理解。(A)(B)(C)均叙述正确，(D)错误。具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件。3、下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为{0,1,X,Y,B}，其中 B 为空白字符；状态集合{S 1，S 2，S 3，S 4，S 5}，其中 S1 为起始状态，S 5 为终止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如表示输入是 in 时，输出 out，向 direction 方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转换，其中 in,out 均是字母集中的符号， direction 可以为 R(向右移动)、L( 向左移动)、N(停留在原处)。该图灵机的功能是_____。 (A)识别是否如 0101，01010101 的 0、1 串，即一个 0 接续一个 1，且 0 的个数和 1 的个数相同； (B)识别是否如 000111，00001111 的 0、1 串，即左侧连续 0 的个数和右侧连续 1 的个数相同的 0、1 串；(C)将形如 0101，01010101 的 0、1 串，即一个 0 接续一个 1，且 0 的个数和 1 的个数相同， 转换为 XYXY， XYXYXYXY 的形式； (D)将形如 000111，00001111 的 0、1 串，即左侧连续 0 的个数和右侧连续 1 的个数相同的 0、1 串转换为 XXXYYY， XXXXYYYY 的形式。答案：D解释：本题考核图灵机模型及其应用。根据本题中的描述及状态转移图，可以看到该图灵机是将一个 0、1串中的 0 转换成 X，1 转换成 Y。接着，具体来看 S1、S2 、S3 的转移，一个串从 S1 开始，大学计算机-计算思维练习题集当遇到第一个 0，将 0 转换成 X，然后向右移一位，进入状态 S2，该状态检测下一位是否为 1，当不是的话，什么都不做，直接向右移一位，知道遇到第一个 1，遇到以后，将 1 转换成 Y，向左移动，进入到状态 S3，该状态回溯 0、1 串，直到遇到 X，然后指向在其右侧的符号，返回到 S1 状态。这个过程即为一个左侧连续 0 的个数和右侧连续 1 的个数相同的0、1 串，每次都寻找排在最前面的一个 0 和一个 1，将它们分别转换成 X，Y ，直到所有的0 和 1 转换为 X 和 Y。因此，答案(D)正确。具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件。4、下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为{0,1,X,Y,B}，其中 B 为空白字符；状态集合{S 1，S 2，S 3，S 4，S 5，S 6}，其中 S1 为起始状态， S6 为终止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如表示输入是 in 时，输出 out，向 direction 方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转换，其中 in,out 均是字母集中的符号， direction 可以为 R(向右移动)、L(向左移动)、N(停留在原处)。该图灵机的功能是_____。(A)识别是否如 0101，01010101 的 0、1 串，即一个 0 接续一个 1，且 0 的个数和 1 的个数相同； (B)识别是否如 000111，00001111 的 0、1 串，即左侧连续 0 的个数和右侧连续 1 的个数相同的 0、1 串；(C)将形如 0101，01010101 的 0、1 串，即一个 0 接续一个 1，且 0 的个数和 1 的个数相同， 转换为 XYXY， XYXYXYXY 的形式； (D)将形如 000111，00001111 的 0、1 串，即左侧连续 0 的个数和右侧连续 1 的个数相同的 0、1 串转换为 XXXYYY， XXXXYYYY 的形式。答案：B大学计算机-计算思维练习题集解释：本题考核对图灵机思想的理解。该图灵机由上题衍生出来，即类似(A)(C)中的间隔字符串无法通过 S4，而类似(B)(D)中的字符串可以运行至 S4 将 0、1 串变更为 X、Y 串，但在 S5状态中图灵机又将 X、Y 串变回 0、1 串，因此该图灵机不是用来转换字串的，该图灵机是用来检验字串的，因此(B)正确。具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件。5、下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为{V，C ，+，=， “空格” ， ；}；状态集合{S 1，S 2，S 3，S 4，S 5，S 6，S 7}，其中 S1 为起始状态，S 7 为终止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如表示输入是 in 时，输出 out，向 direction 方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转换，其中 in,out 均是字母集中的符号， null 表示什么也不写，direction 可以为 R(向右移动)、L(向左移动) 、N(停留在原处)。该图灵机的功能是_____。 (A)能够识别“ V=C+C；”形式的符号串； (B)能够识别“V=C ；”形式的符号串；(C)能够将符号串中的空格去除掉； (D)上述全部能够识别。答案：D解释：本题考核图灵机模型及其应用。选项(A)的状态转移顺序为 S1->S2->S3->S4->S5->S6->S7；选项(B)为 S1->S2->S3->S4->S7；选项 (C)从每个状态中可以看出，遇到空格不做工作，直接指向下一符号，即跳过空格。因此选项(A)(B)(C)均正确，本题答案为(D)。大学计算机-计算思维练习题集具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件。6、下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为{V，C ，+，=， “空格” ， ；}；状态集合{S 1，S 2，S 3，S 4，S 5，S 6，S 7}，其中 S1 为起始状态，S 7 为终止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如表示输入是 in 时，输出 out，向 direction 方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转换，其中 in,out 均是字母集中的符号， null 表示什么也不写，direction 可以为 R(向右移动)、L(向左移动) 、N(停留在原处)。关于该图灵机的功能，说法不正确的是_____。(A)既能够识别 “V=C+C；”形式的符号串，又能识别“V=V+C；”形式的符号串； (B)既能够识别“V=C ；”形式的符号串，又能识别“V=V；”形式的符号串；(C)既能够识别“V=V+C；”形式的符号串，又能识别“V=C+V；”形式的符号串； (D)上述说法不正确，即有该图灵机不能识别的符号串形式。答案：D解释：本题考核对图灵机思想的理解。该图灵机由上题衍生出来，因此可以识别“V=C+C ；” 、“V=C；”再分别将 “V=V+C；” 、 “V=V”、 “V=C+V； ”代入图灵机，也均可正常运行至终结状态，因此(A)(B)(C)正确，所以(D)不正确。具体内容请参考第四章视频之“图灵机的思想与模型简介”以及第四章课件。7、关于“存储程序” ，下列说法不正确的是_____。(A)将“指令” 和“数据”以同等地位保存在存储器中，以便于机器自动读取自动处理；大学计算机-计算思维练习题集(B)之所以将“程序”和“数据 ”事先存储于存储器中，是因为输入的速度满足不了机器处理的速度，为使机器连续自动处理，所以要“存储程序” ； (C)依据“存储程序”原理，机器可由四大部分构成：运算器、存储器、输入设备和输出设备；(D)冯.诺依曼计算机的本质就是“存储程序、连续自动执行” 。答案：C解释：本题考核程序和数据如何被存储、如何被执行的。指令和数据以同等地位保存在存储器中，可以便于机器自动读取自动处理。因为输入的速度满足不了机器处理的速度，所以将“程序”和“数据”事先存储于存储器中，方便机器连续自动处理。冯.诺依曼计算机的本质就是“存储程序、连续自动执行” 。依据“存储程序”原理，机器可由五大部件构成，为运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，C 选项缺少控制器所以错误。具体内容请参考第四章视频之“冯·诺依曼计算机：思想与构成”及“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。8、关于“冯.诺依曼计算机”的结构，下列说法正确的是_____。 (A)冯.诺依曼计算机仅需要三大部件即可：运算器、控制器和存储器；(B)一般，个人计算机是由中央处理单元(CPU)、存储器、输入设备和输出设备构成，没有运算器和控制器，所以它不是冯.诺依曼计算机；(C)以“运算器”为中心的冯 .诺依曼计算机和以“存储器”为中心的冯.诺依曼计算机是有差别的，前者不能实现并行利用各个部件，受限于运算器；后者可以实现并行利用各个部件；(D)冯.诺依曼计算机提出“运算”和“存储”完全没有必要。答案：C解释：本题考核冯.诺依曼计算机的思想及构成。冯.诺依曼计算机需要五大部件：运算器、控制器、存储器、 、输入设备、输出设备。个人计算机中同样包含运算器和控制器。并且以“运算器”为中心的冯.诺依曼计算机和以“存储器”为中心的冯.诺依曼计算机确实是有差别的，前者不能实现并行利用各个部件，受限于运算器；后者可以实现并行利用各个部件。所以 C 选项正确。具体内容请参考第四章视频之“冯·诺依曼计算机：思想与构成”以及第四章课件。大学计算机-计算思维练习题集9、下图是一个存储器的简单模型。围绕该存储器模型，回答下列问题。(1)下列说法不正确的是_____。(A)该存储器可存取 4 个 4 位的存储单元；(B)该存储器其中的一个存储单元的内容是 1010；(C)该存储器既可读出，又可写入；(D)该存储器的地址码分别是 00，01，10 和 11。答案：C解释：本题考核存储器内部的实现。该存储器只可读出，无法写入，所以 C 错误。该存储器可存取 4 个 4 位存储单元。内容分别为 1001、0111、1010、0101。地址码分别为 00、01、10、11.具体内容请参考第四章视频之“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。(2)内容为 1010 的存储单元的地址编码 A1A0 是_____。 (A)00； (B)01； (C)10； (D)11； (E)没有该存储单元 。答案：C解释：本题考核存储器内部的实现。根据 2-4 地址译码器的应用，当地址线和数据线间连接有二极管时，则存储的是 1，否则，存储的是 0。1010 的存储单元对应 W2 地址编码为 C 选项 10。大学计算机-计算思维练习题集具体内容请参考第四章视频之“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。(3) A1A0 为 01 的存储单元，其内容 D3D2D1D0 是_____。 (A)0101； (B)1010； (C)0111； (D)1110； (E)没有该存储单元 。答案：C解释：本题考核存储器内部的实现。根据 2-4 地址译码器的应用，当地址线和数据线间连接有二极管时，则存储的是 1，否则，存储的是 0。01 的存储单元 W1 由图可知内容为 C 选项 0111。具体内容请参考第四章视频之“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。10、下图是一个存储器的简单模型。围绕该存储器模型，回答下列问题。(1)当 A1A0=10 时，D 5D4D3D2D1D0 的内容是_____。(A) 100101； (B)011101； (C)101010； (D)010101；(E)都不对。答案：C解释：本题考核存储器内部的实现。根据 2-4 地址译码器的应用。当地址线和数据线间连接有二极管时，则存储的是 1，否则，存储的是 0。A1A2=10 时为 W2，由图可知为 C 选项 101010。具体内容请参考第四章视频之“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。(2)当存储单元的内容是 100101 时，其存储单元的地址编码 A1A0 是_____。大学计算机-计算思维练习题集(A)00； (B)01； (C)10； (D)11； (E)没有该存储单元 。答案：A解释：本题考核存储器内部的实现。根据 2-4 地址译码器的应用，当地址线和数据线间连接有二极管时，则存储的是 1，否则，存储的是 0。存储单元内容为 100101 时，对应的地址编码为 W0，所以为 A 选项00。具体内容请参考第四章视频之“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。11、下图是一个存储器的简单模型-与或阵列图。请回答下列问题。(1)围绕该存储器模型，请写出由 A1、A 0 产生 W3、W 2、W 1、W 0 的逻辑表达式，书写正确的是_____。(A) W00 = (NOT A1) OR (NOT A0)；(B) W01 = (NOT A1) AND A0；(C) W10 = A1 OR (NOT A0)；(D) W11 = A1 AND (NOT A0)。答案：B解释：本题考核存储矩阵的逻辑控制关系。大学计算机-计算思维练习题集同一地址线上各连接点之间是“与”关系。所以 B 选项正确。具体内容请参考第四章视频之“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。(2)围绕该存储器模型，请写出由 W3、W 2、W 1、W 0 产生 D4、D 3、D 2、D 1、D 0 的逻辑表达式，书写不正确的是_____。(A) D4 = W00 OR W01 OR W11；(B) D3 = W10 OR W11；(C) D2 = W01 OR W10；(D) D1 = W00 OR W01 OR W11；(E) D0 = W00 OR W10；答案：D解释：本题考核存储矩阵的逻辑控制关系。同一条数据线上各连接点之间是“或”关系。所以应为 D1 = W00 OR W10 OR W11。D 选项错误。具体内容请参考第四章视频之“自动存取：存储器的工作原理”以及第四章课件。12、已知一个存储器芯片 M 的 4 位二进制地址编码为 A3A2A1A0，其 8 条数据线为D7D6D5D4D3D2D1D0，回答下列问题。(1)下列说法正确的是_____。(A)该存储器共有 28 即 256 个存储单元；(B)该存储器共有 24 即 16 个存储单元；(C)该存储器存储单元的位数，即字长为 4 位；(D)该存储器的存储容量为 24?8 字节。答案：B解释：本题的考查点是：存储器存储数据的方式，以及字节的概念。地址编码相当于“房间”的钥匙， ，一个地址编码对应一个“房间” ，即一个存储单元。四位的地址编码就对应了 24 =16 个存储单元，故 B 正确， A 不正确。数据线相当于“房间”内的床位。8 条数据线就对应了 8 个“床位” ，即字长为 8 位，故 C 不正确。16 个房间，每个房间 8 个床位，一共可以存储 16*8 位的数据。8 位数据为一个字节，故一共可以存储16*8/8=16 个字节的数据。故 D 不正确。具体内容请参考第四章视频“3.自动存储，存储器的工作原理”以及第四章课件。大学计算机-计算思维练习题集(2)如果需要构造 256 个存储单元且每个存储单元的字长为 16 位的存储器，问下列说法正确的是_____。(A)总计需要 M 芯片 16 个；(B)总计需要 M 芯片 8 个；(C)总计需要 M 芯片 32 个；(D)总计需要 M 芯片 64 个。答案：C解释：本题的考查点是：存储器存储数据的方式。一个 M 芯片可以存储 24 *8=128 位的数据。想要构造的存取器一共可以存储 256*16位数据。所以一共需要 256*16/128=32 个 M 芯片。所以 C 正确。具体内容请参考第四章视频“3.自动存储，存储器的工作原理”以及第四章课件。(*3)如果需要构造 64 个存储单元且每个存储单元的字长为 16 位的存储器，该存储器的 6 位二进制地址编码线为 B5B4B3B2B1B0，16 条数据线为 E15~E0，问下列说法正确的是_____。(A)总计需要 M 芯片 8 个；将 B3B2B1B0 分别连接到 8 个 M 芯片的 A3A2A1A0 上；将B5B4 用一个 2-4 译码器进行译码形成 4 条控制线，每一条控制两个 M 芯片；将 8 个芯片任意分成两组，将 E15~E8 和 E7~E0 分别连接到这 2 个组中的每个芯片的 D7~D0 上。(B)总计需要 M 芯片 16 个， 分成 8 组，每组两个；将 B3B2B1B0 分别连接到 16 个 M 芯片的 A3A2A1A0 上；将 B5B4B3 用一个 3-8 译码器进行译码形成 8 条控制线，每一条控制一组中的两个 M 芯片；将 E15~E8 分别连接到这 8 个组中的第一个芯片的 D7~D0 上，而将 E7~E0分别连接到这 8 个组中的另一个芯片的 D7~D0 上。(C)总计需要 M 芯片 8 个，分成 4 组，每组两个；将 B3B2B1B0 分别连接到 8 个 M 芯片的 A3A2A1A0 上；将 B5B4 用一个 2-4 译码器进行译码形成 4 条控制线，每一条控制一组中的两个 M 芯片；将 E15~E8 分别连接到这 4 个组中的第一个芯片的 D7~D0 上，而将 E7~E0 分别连接到这 4 个组中的另一个芯片的 D7~D0 上。(D)总计需要 M 芯片 8 个，分成 2 组，每组 4 个；将 B3B2B1B0 分别连接到 8 个 M 芯片的 A3A2A1A0 上；将 B5B4 用一个 2-4 译码器进行译码形成 4 条控制线，每 2 条控制线控制一组 M 芯片；将 E15~E8 分别连接到第一组每个芯片的 D7~D0 上，而将 E7~E0 分别连接到第 2组每个芯片的 D7~D0 上。答案：C解释：本题的考查点是：存储器存储数据的方式。大学计算机-计算思维练习题集64 个存储单元且每个存储单元的字长为 16 位的存储器一共可以存储 64*16 位的数据，一个 M 芯片可以存储 128 位数据，故需要 64*16/128=8 个 M 芯片。B 不正确。M 的字长为8 位，想要构成 16 位的字长，则必须两个 M 芯片为一组，一共分为四组。故 D 不正确。一个 M 芯片有 24 =16 个存储单元，相当于 4 位地址编码，对应 B3B2B1B0 。剩下的 B5B4 组成译码器，可以组成 2*2=4 条控制线，每一条控制线控制了 24 个地址编码。4 条控制线就控制了 4*24=64 个地址编码，即形成了 64 个存储单元。满足了题目的要求。故 C 正确，A 不正确。具体内容请参考第四章视频“3.自动存储，存储器的工作原理”以及第四章课件。13、已知某机器的指令集合及指令格式如下表示意。机器指令操作码 地址码 对应的功能取数 ?000001 0000000100将? 号存储单元的数，取出送到运算器的寄存器 A 中；? 是任何一个十位的存储单元的地址；存数 ?000010 0000010000将运算器的寄存器 A 中的数，保存到?号存储单元中；? 是任何一个十位的存储单元的地址；加法 ?000011 0000001010将运算器中寄存器 A 的数，加上?号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器 A 中；乘法 ?000100 0000001001将运算器中寄存器 A 的数，乘以 ?号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器 A 中。打印000101 0000001100 打印指令停机000110 0000000000 停机指令已经编制好并存储在存储器中的一段程序如下表示意，请阅读这段程序，并回答下述问题。存储单元的内容对应的十进制地址 存储单元的地址操作码 地址码0 00000000 00000000 000001 00000010001 00000000 00000001 000100 00000010012 00000000 00000010 000011 0000001010大学计算机-计算思维练习题集3 00000000 00000011 000100 00000010004 00000000 00000100 000011 00000010115 00000000 00000101 000010 00000011006 00000000 00000110 000101 00000011007 00000000 00000111 0001108 00000000 00001000 000000 00000001119 00000000 00001001 000000 000000001010 00000000 00001010 000000 000000011011 00000000 00001011 000000 000000001112 00000000 00001100(1) 关于存储器存放的内容，下列说法正确的是_____。(A) 3 号存储单元存放的是数据，而 8 号存储单元存放的是指令；(B) 3 号存储单元存放的是数据，而 8 号存储单元存放的是数据；(C) 3 号存储单元存放的是指令，而 8 号存储单元存放的是数据； (D) 3 号存储单元存放的是指令，而 8 号存储单元存放的是指令。答案：C解释：本题的考查点是：机器指令的格式。3 号单元存储的内容为 000100 0000001000，其中前 6 位为 000100，为操作码，表示乘法指令，因此三号存储单元存储的是指令。而三号存储单元中存储的地址码为000001000，换成十进制为 8，指向 8 号存储单元。查阅乘法指令的功能，发现 3 号存储单元里的乘法指令是将运算器中寄存器 A 的数，乘以 8 号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器 A 中。 。由此可知， 8 号存储单元存储的是数据。另外，单看 8 号存储单元的内容，发现没有操作码，由此也可以判断其为数据。故 C 正确。具体内容请参考第四章视频以及第四章课件。(2) 存储器 1 号存储单元中存放的指令功能是_____。(A) 将运算器中寄存器 A 的数，加上 9 号存储单元的数 2，结果保留在运算器的寄存器A 中；(B) 将运算器中寄存器 A 的数，乘以 9 号存储单元的数 7，结果保留在运算器的寄存器A 中；(C) 将运算器中寄存器 A 的数，乘以 10 号存储单元的数 6，结果保留在运算器的寄存器 A 中； (D) 将运算器中寄存器 A 的数，乘以 9 号存储单元的数 2，结果保留在运算器的寄存器A 中。大学计算机-计算思维练习题集答案：D解释：本题的考查点是：机器指令的格式。1 号单元存储的内容为：000100 0000001001，其中 000100 为操作码，表示乘法指令。后面的 0000001001 为地址码，转换成十进制为 9，即指向 9 号存储单元。而 9 号单元内的内容为：000000 0000000010，转换成十进制为 2。再由乘法指令的功能，可以得出 1 号存储单元存储的指令的功能为：将运算器中寄存器 A 的数，乘以 9 号存储单元的数 2，结果保留在运算器的寄存器 A 中。因此， D 选项正确。具体内容请参考第四章视频以及第四章课件。(3) 存储器 2 号存储单元中存放的指令功能是_____。(A) 将 10 号存储单元的数，取出送到运算器的寄存器 A 中；(B) 将运算器中寄存器 A 的数，加上 10 号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器A 中；(C) 将运算器的寄存器 A 中的数，保存到 10 号存储单元中； (D) 将运算器中寄存器 A 的数，乘以 10 号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器A 中。答案：B解释：本题的考查点是：机器指令的格式。2 号单元存储的内容为：000011 0000001010，其中 000011 为操作码，表示加法指令。后面的 0000001010 为地址码，转换成十进制为 10，即指向 10 号存储单元。而 10 号单元内的内容为：000000 0000000110，转换成十进制为 6。再由加法指令的功能，可以得出 2 号存储单元存储的指令的功能为：将运算器中寄存器 A 的数，加上 10 号存储单元的数 6，结果保留在运算器的寄存器 A 中。故 B 选项正确。具体内容请参考第四章视频以及第四章课件。(*4)该程序所能完成的计算是_____。-(A) 7 ? 22 + 6 ? 2 + 3；(B) 2 ? 72 + 6 ? 7 + 3；(C) 6 ? 32 + 2 ? 3 + 7；(D) 6 ? 32 + 7 ? 3 + 2；(E) 以上都不正确。大学计算机-计算思维练习题集答案：B解释：本题的考查点是：机器指令的格式。0 号单元的存放的指令功能为：取 8 号存储单元的数，并送到寄存器 A 中，而 8 号存储单元的中数据为 7，将其记为：A=7；1 号存储单元的存放的指令功能为：将 A 中的数，乘以 9 号存储单元的数，结果保留在 A 中，而 9 号存储单元的中的数为 2，将其记为A=7*2； 2 号存储单元存放的指令功能为：将运算器中寄存器 A 的数，加上 10 号存储单元的数 6，结果保留在运算器的寄存器 A 中，将其记为：A=7*2+6。同理，可以推出，4 号存储单元的指令执行完后的结果为：A=(7*2+6)*7+3。5 号存储单元的指令功能为：将 A 中的数存入 12 号存储单元。6 号存储单元的指令功能为：打印 12 号存储单元的内容。7 号存储单元的指令功能为停机。故最后的结果为显示 12 号存储单元的内容：(7*2+6)*7+3，即 B选项是正确的。具体内容请参考第四章视频以及第四章课件。(*5)若要使该程序完成计算 8 ? 32 + 2 ? 3 + 6，则需修正存储的数据，正确的修正是_____。(A) 8 号存储单元存放数 00000000 00000110，9 号存储单元存放数 00000000 00001000，10 号存储单元存放数 00000000 00000010，11 号存储单元存放数 00000000 00000011；(B) 8 号存储单元存放数 00000000 00001000，9 号存储单元存放数 00000000 00000011，10 号存储单元存放数 00000000 00000010，11 号存储单元存放数 00000000 00000110；(C) 8 号存储单元存放数 00000000 00000011，9 号存储单元存放数 00000000 00001000，10 号存储单元存放数 00000000 00000010，11 号存储单元存放数 00000000 00000110；(D) 8 号存储单元存放数 00000000 00000010，9 号存储单元存放数 00000000 00000011，10 号存储单元存放数 00000000 00000110，11 号存储单元存放数 00000000 00001000。答案：C解释：本题的考查点是：机器指令的格式。由上一问的解析可知，原始的程序的完成的计算为：(7*2+6)*7+3，即(8 号*9 号+10号)*8 号+11 号，展开括号，即为 ax2+bx+c，其中 a 为 9 号存储单元内容，x 为 8 号存储单元内容，b 为 10 号存储单元内容，c 为 11 号存储单元内容。想要完成得到本题目要求的计算，需要将 8 号存储单元存放数 3,9 号存储单元存放数 8,10 号存储单元存放数 2,11 号存储单元存放数 6.故 C 正确。具体内容请参考第四章视频以及第四章课件。大学计算机-计算思维练习题集(*6)若要使该程序完成任意方程式 ax2+bx+c，则需修正存储的数据，正确的修正是_____。(A) 8 号存储单元存放数 a 的二进制数，9 号存储单元存放数 x 的二进制数，10 号存储单元存放数 b 的二进制数，11 号存储单元存放数 c 的二进制数；(B) 8 号存储单元存放数 a 的二进制数，9 号存储单元存放数 b 的二进制数，10 号存储单元存放数 c 的二进制数，11 号存储单元存放数 x 的二进制数；(C) 8 号存储单元存放数 x 的二进制数，9 号存储单元存放数 a 的二进制数，10 号存储单元存放数 b 的二进制数，11 号存储单元存放数 c 的二进制数；(D) 8 号存储单元存放数 c 的二进制数，9 号存储单元存放数 b 的二进制数，10 号存储单元存放数 a 的二进制数，11 号存储单元存放数 x 的二进制数。答案：C解释：本题的考查点是：机器指令的格式。由上一问的解析已经可知，该程序的完成的计算为 ax2+bx+c，其中 a 为 9 号存储单元内容，x 为 8 号存储单元内容，b 为 10 号存储单元内容，c 为 11 号存储单元内容。故 C 正确。具体内容请参考第四章视频以及第四章课件。14、已知某机器的核心部件及其结构关系如下图示意。请仔细理解该结构图，并回答下述问题。(1) 保存下一条将要执行的指令地址的寄存器是_____。(A) IR； (B) R0 或 R1；(C) 存储器的地址寄存器； (D) PC。答案：D解释：本题考核 CPU 内部构件及功能。PC 是程序计数器，保存下一条将要执行的指令地址，因此选(D) ，而(A)选项 IR 是指令寄存器：存储当前指令内容，故不正确；(B)选项， R0 与 R1 是运算器中的寄存器，不正确；(C)地址寄存器，用来保存当前 CPU 所访问的内存单元的地址，不正确。具体内容参考第四章视频之“机器级程序执行机制”以及第四章课件。(2) 保存正在执行指令的寄存器是_____。(A) IR； (B) R0 或 R1；(C) 存储器的地址寄存器； (D) PC。答案：A解释：大学计算机-计算思维练习题集本题考核 CPU 内部构件及功能。IR 是指令寄存器：存储当前指令内容，因此选(A ) ；而(B)选项，R 0 与 R1 是运算器中的寄存器，不正确；(C)地址寄存器，用来保存当前 CPU 所访问的内存单元的地址，不正确。而(D)选项，PC 是程序计数器，保存下一条将要执行的指令地址，故不正确。具体内容参考第四章视频之“机器级程序执行机制”以及第四章课件。(3) 当 CPU 在执行 000100 0000001001 指令时，PC 的值是_____。(A) 00000000 00000001； (B) 00000000 00000010；(C) 00000000 00000011； (D) 00000000 00000100。答案：B解释：本题考核 CPU 内部构件及功能。PC 是程序计数器，保存下一条将要执行的指令地址，当执行 000100 0000001001 指令时，如图，其存储单元的地址是 00000000 00000001，下一条是 00000000 00000010，因此选(B ) 。具体内容参考第四章视频之“机器级程序/执行机制/ 过程模拟 ”以及第四章课件。(4) 当 CPU 在执行 000100 0000001001 指令时，IR 的值是_____。(A) 00000100 00001000； (B) 00010000 00001001；(C) 00001100 00001010； (D) 00010000 00001000。答案：B解释：本题考核 CPU 内部构件及功能。IR 是指令寄存器：存储当前指令内容，当执行 000100 0000001001 指令时，即显示此指令，因此选 B。具体内容参考第四章视频之“机器级程序/执行机制/ 过程模拟 ”以及第四章课件。大学计算机-计算思维练习题集(*5) 当 CPU 在读取指令阶段，下列说法正确的是_____。(A) 第 1 个节拍进行 A1，C3；第 2 个节拍进行 D1，C4，D2； (B) 第 1 个节拍进行 A2，C3 ；第 2 个节拍进行 D1，C2，D6；(C) 第 1 个节拍进行 A1，C3 ；第 2 个节拍进行 D1，C4，D2 或 D3； (D) 第 1 个节拍进行 A1，C3，C1 ；第 2 个节拍进行 D1，C2 ，D6。答案：A解释：本题考核 CPU 内部构件及程序级执行。CPU 在读取指令阶段的节拍如下：T0：发送指令地址给存储器,因此要进行 A1：PC 将存储的下一条指令的地址交给存储器，同时，进行 C3：控制器发送“读”信号给存储器。因此第一个节拍进行 A1，C3T1：取出存储器中的指令给控制器：执行 D1，将存储器中读到的指令交给寄存器，同时进行 C2，控制器发出信号，让 IR 接受来自存储器的指令，执行大学计算机-计算思维练习题集D6，将取来的内容存到寄存器当中。因此第二节拍执行 D1,C2,D6。(D)在第 1 个节拍时，多执行的动作 C1 将会影响 PC 数据,不正确；综上选(A)，具体内容参考第四章视频之“机器级程序的执行过程的模拟”以及第四章课件。(*6) 当 CPU 在执行指令阶段，假设当前执行的指令“00000100 00001000—将 8 号单元内容取出到寄存器 R1 中并与运算器中寄存器 R0 的值相乘，结果保留在 R0 中” ，则下列说法正确的是_____。(A) 第 3 个节拍进行 A2，C3，C1 ；第 4 个节拍进行 D1，C4，D2；第 5 个节拍进行C5； (B) 第 3 个节拍进行 A1，C3 ；第 4 个节拍进行 D1，C4，D2；第 5 个节拍进行 C5；(C) 第 3 个节拍进行 A2，C3, C1；第 4 个节拍进行 D1，C5，D2； (D) 第 3 个节拍进行 A2，C3，C1 ；第 4 个节拍进行 D1，C4，D4；第 5 个节拍进行C5。答案：A解释：本题考核 CPU 内部构件及程序级执行。CPU 在读取指令阶段的节拍如下：T2：控制器解析指令码：指令中有取数指令，因此执行 A2，需要将地址码送到存储器，同时控制器执行 C3，发出“ 读”信号取数据，PC 程序计数器+1。T3：指令码控制相关动作执行：执行 D1，取出数据传到寄存器，同时控制器执行 C4，让寄存器 R1 接 关 键 词： 章冯 诺依曼 计算机 机器 程序 与其 执行 练习题 答案 解析

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本文标题：第4章冯.诺依曼计算机：机器级程序与其执行练习题答案解析

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