本书是与作者编著的《计算机组成原理教程》（以下简称为主教材）相配套的教学辅导书。

   本书的内容包括绪论、运算方法的理论基础与运算器设计、指令系统、中央处理器设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出等内容。与主教材一样，本书同样凝聚着作者多年的研究成果和教学经验，各章习题解答深入细致，能够最大限度地帮助读者掌握好主教材中的基本内容。

    本书特色鲜明、语言通俗易懂、概念讲解清楚、论述严谨、重点突出、便于自学，可作为高等院校计算机类、信息类、电子工程类和通信类等专业的教学辅导教材，也可作为相关专业的研究生教学辅导参考书。本书也是广大本科生考研的好帮手，对工程技术人员具有一定的参考价值。

前    言

  “计算机组成原理”课程对于计算机专业来说是非常重要的专业基础课。通过本课程的学习，可以掌握设计计算机系统的基本原理与方法。

   本书是与作者编著的《计算机组成原理教程》（清华大学出版社于2005年出版）相配套的教学辅导教材，包括基本概念复习、基本概念题、典型习题解答等内容。

   本书共七章，包括绪论、运算方法的理论基础与运算器设计、指令系统、中央处理器设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出等内容。

   由于作者编著的《计算机组成原理教程》（简称为主教材）特色鲜明，许多习题是国内同类教材中极少见到的，因此编写与之相配套的教学辅导书就显得非常必要。与主教材一样，本书同样凝聚着作者多年的研究成果和教学经验，各章习题解答深入细致，能够最大限度地帮助读者掌握好主教材中的基本内容。

本书提供了大量的基本概念练习题，从不同的角度帮助读者理解主教材中的内容。所有的练习题都给出了参考答案。此外，本书每章的“分析计算题”给出了主教材中的主要习题以及一些典型习题的解答，以帮助读者提高分析问题和解决问题的能力。

   本书中的一些内容可以看成是主教材的延伸和细化，通过学习本书，能够进一步加深对主教材内容的理解。对于希望学习掌握“计算机组成原理”课程内容的读者来说，本书是一本非常有价值的教学辅导教材。对于希望考硕士研究生的读者来说，同样是一本难得的好书。本书对工程技术人员同样具有很好的参考价值。

   为了节省篇幅，一些习题中的图表和公式的编号都与主教材中的一致，图表、公式编号在习题中都作了说明，但是并没有单独画出或写出，所以希望读者在学习本书时，手边能够有一本与之配套的主教材。

作者多年来一直从事“计算机组成原理”课程的教学工作，在指导学生学习和答疑的过程中，学生们多次提到希望能够有一本配套的教学辅导书；作者的研究生多年来也从事“计算机组成原理”课程的辅导答疑工作，他们也有同样的愿望。学生的需求是强有力的原动力。作者在完成本书的同时，对学生们的支持深表感谢，也希望学生们和广大读者能够喜欢这本教学辅导教材。

    在本书的编写过程中，得到了作者的研究生和高年级本科生的协助，在此深表感谢！

张代远       

2006年12月28

目    录

第1章  绪论 1

1.1  基本概念复习 1

1.2  基本概念题 2

1.3  问答题 14

第2章  运算方法的理论基础与运算器设计 16

2.1  基本概念复习 16

2.2  基本概念题 22

2.3  分析计算题 35

第3章  指令系统 60

3.1  基本概念复习 60

3.2  基本概念题 62

3.3  分析计算题 75

第4章  中央处理器设计 80

4.1  基本概念复习 80

4.2  基本概念题 84

4.3  分析计算题 98

第5章  流水线原理及其在CPU设计中的应用 110

5.1  基本概念复习 110

5.2  基本概念题 113

5.3  分析计算题 131

第6章  存储体系 138

6.1  基本概念复习 138

6.2  基本概念题 139

6.3  分析计算题 155

第7章  总线与输入输出 157

7.1  基本概念复习 157

7.2  基本概念题 158

7.3  概念解释 162

7.4  分析计算题 163

参考文献 164