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-1(111…1)
5.某浮点数字长32位,其中阶码8位,含一位阶符,补码表示,以2为底;
尾数24位,含一位数符,补码表示,规格化,请给出该浮点数的典型值及其对应的浮点数代码。
典型值
浮点数代码
真值
最小的负数
01…1,1.0…0
(-1)*()
最大的负数
10…0,1.10…0
(-2-1)*()
最小的正数
10…0,0.10…0
(2-1)*()
最大的正数
01…1,0.11…1
(1-2-23)*()
6.浮点数的符号与尾数的符号一致;
阶码的位数影响浮点数的表示范围;
尾数的位数影响浮点数的表示精度。
第二次作业
1.指令中为什么使用隐地址方式。
简化地址结构。
2.简述堆栈操作的特点,并举例说明。
先进后出(或后进先出),例子略。
3.指令字长16位,可含有3、2、1或0个地址,每个地址占4位。
请给出一个操作码扩展方案。
4和的中文名称是什么。
:
精简指令集系统计算机
复杂指令集系统计算机
5.简述80%和20%规律。
80%的指令是简单指令,占运行时间的20%;
20%的指令是复杂指令,占运行时间的80%。
6.简化地址结构的基本方法是什么?
采用隐地址
7.如何用通用指令实现对各种具体设备的控制?
1)指令中留有扩展余地
2)接口中设置控制/状态寄存器
8.什么是端口?
接口中的寄存器
9.对设备的编址方法有哪几种?
请简要解释。
1)单独编址:
地址空间不占主存空间,可与主存空间重叠。
具体分为编址到寄存器和编址到设备两种。
编址到设备:
每个设备有各自的设备编码;
指令中给出设备码,并指明访问该设备的哪个寄存器。
编址到寄存器:
为每个寄存器(端口)分配独立的端口地址;
指令中给出端口地址。
2)统一编址:
为每个寄存器(端口)分配总线地址;
访问外设时,指令中给出总线地址。
端口占据部分主存空间。
10.用堆栈存放返回地址,则转子指令和返回指令都要使用的寄存器是什么?
堆栈指针
11.给出先变址后间址、先间址后变址和相对寻址三种寻址方式对有效地址的计算方法。
先变址后间址:
=((R))
先间址后变址:
=(R)+(D)
相对寻址:
=()±
D
12.各种寻址方式的操作数放于何处,如何形成操作数的有效地址。
除寄存器直接寻址方式操作数放在寄存器中之外,其它寻址方式操作数均在主存中。
立即寻址:
指令中提供操作数
直接寻址:
指令直接给出操作数地址
寄存器寻址:
指令中给出寄存器号就是有效地址
间接寻址:
指令中给出间址单元地址码(操作数地址的地址),按照该地址访问主存中的某间址单元,从中取出操作数的地址
寄存器间址:
由指令给出寄存器号,所指定的寄存器中存放着操作数地址。
自增型寄存器间址:
自减型寄存器间址:
指令中给出寄存器号,被指定的寄存器内容减1后作为操作数地址
变址寻址:
指令给出一个寄存器号和一个地址量,寄存器内容与地址量之和为有效地址
基址寻址:
基址寄存器内容与形式地址相加,其和为操作数有效地址
基址加变址:
指令给出两个寄存器号和一个地址量,寄存器内容与地址量之和为有效地址
指令给出位移量,内容与位移量之和为有效地址
页面寻址:
指令给出位移量,的高位部分与位移量拼接,形成有效地址
13.
寻址方式
有效地址
操作数
直接寻址
100H
80H
相对寻址
2100H
165H
变址寻址
1100H
181H
寄存器直接寻址
R
1000H
间接寻址
40H
变址间接寻址
寄存器间接寻址
256H
14指令的设置方法有哪几种?
1)设置专用指令(显式指令):
针对单独编址,用指令访问端口。
2)用传送指令实现操作(隐式指令):
针对统一编址,用传送指令访问端口。
不设专用指令。
3)通过处理机进行操作
15.转子与中断最大的区别在什么地方?
中断具有随机性,而转子没有。
16.子程序中最后一条指令是什么指令?
返回指令。
17.用堆栈存放返回地址,则转子指令和返回指令都要使用的寄存器是什么?
18内部的、、、、的中文名称是什么?
里面存放的是什么内容?
指令寄存器,存放现行指令;
程序状态字寄存器;
反映现行程序状态,指示程序工作方式
地址寄存器,存放被访问单元的地址
数据缓冲寄存器,用来存放与主存之间交换的信息
19.与控制/状态字寄存器的区别是什么?
在中,反映程序运行状态,指示程序工作方式;
控制/状态字在接口中,反映命令和外部设备状的状态。
第三次作业
1.运算器采用单组内总线、分立寄存器结构和单组内总线、集成寄存器结构时,其输入端设置的部件名称是什么?
采用单组内总线、分立寄存器结构时在输入端设置选择器;
采用单组内总线、集成寄存器结构时在输入端设置暂存器。
2.简述同步控制方式和异步控制方式的定义、特点、优缺点和应用场合,并说明两者最核心的区别是什么?
同步控制方式:
定义:
各项操作受统一时序控制。
特点:
有明显时序时间划分,时钟周期长度固定,各步操作的衔接、各部件之间的数据传送受严格同步定时控制。
优点:
时序关系简单,时序划分规整,控制不复杂;
控制逻辑易于集中,便于管理。
缺点:
时间安排不合理。
应用场合:
用于内部、设备内部、系统总线操作(各挂接部件速度相近,传送时间确定,传送距离较近)。
异步控制方式:
各项操作按不同需要安排时间,不受统一时序控制。
无统一时钟周期划分,各操作间的衔接和各部件之间的信息交换采用异步应答方式。
时间安排紧凑、合理。
控制复杂。
用于异步总线操作(各挂接部件速度差异大,传送时间不确定,传送距离较远)。
两者最核心的区别是:
有无统一时序划分。
3.什么是主设备,什么是从设备?
主设备:
申请并掌握总线权的设备。
从设备:
响应主设备请求的设备。
4.什么是总线周期?
经总线传送一次数据所用的时间(包括送地址、读/写)
5.控制器的分类
组合逻辑控制器和微程序控制器。
6.主机和外设的连接方式
辐射式、总线式和通道式。
7.直接程序传送方式中,可以对外设的状态进行了抽象,请简述三个状态及其转换;
并指明在何种状态下方能与外设交换数据。
三个状态及其转换如图所示
在结束状态下,方能与外设交换数据。
8.简述中断的定义。
暂时中止现行程序的执行,转去执行为某个随机事态服务的中断处理程序;
处理完毕后自动恢复原程序的执行。
9在何时响应中断请求?
何时响应请求?
在一条指令结束时响应中断请求;
一个总线周期结束时响应请求。
10.中断的实质是什么?
中断的实质是程序切换。
11.简述中断与的相同点和区别。
与中断的相同点:
能响应随机请求;
可并行操作。
区别:
中断用程序实现中、低速传送;
能处理复杂事态;
一条指令结束时响应请求,其实质是程序切换;
用硬件实现高速、简单传送;
一个总线周期结束时响应请求,其实质是总线权切换。
12如何实现对中断的屏蔽和中断的允许。
通过送屏蔽字实现对中断的屏蔽;
通过开/关中断实现对中断的允许。
13的中文名称和定义。
的中文名称是直接存储器存取。
定义为:
直接依靠硬件实现主存与间的数据传送,传送期间不需程序干预。
14.进行数据传输前,发送的初始化信息有哪些?
传送操作类型、主存首址、交换量、外设寻址信息。
第四次作业
1.分别使用原码一位乘和补码一位乘,计算+0.1001*-0.1110的值,并给出规范化的步骤。
1)原码一位乘
00.0000,00.1001,.1110
步骤条件操作AC
00.0000.1110
(1)0+0+00.0000
00.0000
→00.00000.111
(2)1+00.1001
00.1001
→00.010010.11
(3)1+00.1001
00.1101
→00.0110110.1
(4)1+00.1001
00.1111
→00.01111110.
故[X*Y]原=1.01111110
2)补码一位乘
00.0000,00.1001,11.0111,1.0010
步骤条件操作AC1
100.00001.00100
(1)00+0+00.0000
→00.000001.0010
(2)10+11.0111
11.0111
→11.1011101.001
(3)01+00.1001
00.0100
→00.00100101.00
(4)00+0+00.0000
00.0010
→00.000100101.0
(5)10+11.0111
11.1000
故[X*Y]补=1.10000010
2.请给出溢出的三种判别逻辑,并指明各符号的含义。
1)溢出=操作数的符号位和
结果符号
2)溢出=符号位进位
尾数最高位进位C
3)溢出=
结果的第一个符号位1
结果的第二个符号位2
3.第三章练习题的第2题的
(1)、(4);
第3题的
(2)、(3)。
第2题
(1)00.110011
+00.101101
01.100000故正溢
(4)11.001101
+11.010011
10.100000负溢
第3题X补补补+[]补
(2)[]补=00.101101
00.110110
01.100011正溢
(3)[]补=11.001100
11.100011
+11.001100
10.101111负溢
4.请叙述原码不恢复余数除法和补码不恢复余数除法的上商规则。
原码不恢复余数除法根据余数符号判断上商,为正商1,为负商0;
补码不恢复余数除法根据余数和除数的符号判断上商,同号,商1,异号,商0。
5.给出浮点数加减运算、浮点数乘法运算和浮点数除法运算的步骤。
浮点加减运算步骤:
1)检查能否简化操作;
2)对阶;
3)尾数加减;
4)结果规格化。
浮点乘法运算
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