计算机组成原理课后答案第三版白中英Word格式.docx
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它包括哪些主要组成部分?
冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是:
存储程序和程序控制。
存储程序:
将解题的程序(指令序列)存放到存储器中;
程序控制:
控制器顺序执行存储的程序,按指令功能控制全机协调地完成运算任务。
主要组成部分有:
控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。
5.什么是存储容量?
什么是单元地址?
什么是数据字?
什么是指令字?
存储容量:
指存储器可以容纳的二进制信息的数量,通常用单位KB、MB、GB来度量,存储容量越大,表示计算机所能存储的信息量越多,反映了计算机存储空间的大小。
单元地址:
单元地址简称地址,在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号,称为单元地址。
数据字:
若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据,则称数据字。
指令字:
若某计算机字代表一条指令或指令的一部分,则称指令字。
6.什么是指令?
什么是程序?
指令:
计算机所执行的每一个基本的操作。
程序:
解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序,简称程序。
7.指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据?
一般来讲,在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息;
而在执行周期中从存储器中读出的
信息即为数据信息。
8.什么是内存?
什么是外存?
什么是CPU?
什么是适配器?
简述其功能。
内存:
一般由半导体存储器构成,装在底版上,可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器,简称内存。
用来存放经常使用的程序和数据。
外存:
为了扩大存储容量,又不使成本有很大的提高,在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器,称为外存储器,简称外存。
外存可存储大量的信息,计算
机需要使用时,再调入内存。
CPU:
包括运算器和控制器。
基本功能为:
指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。
适配器:
连接主机和外设的部件,起一个转换器的作用,以使主机和外设协调工作。
9.计算机的系统软件包括哪几类?
说明它们的用途。
系统软件包括:
(1)服务程序:
诊断、排错等
(2)语言程序:
汇编、编译、解释等
(3)操作系统
(4)数据库管理系统
用途:
用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能及用途。
10.说明软件发展的演变过程。
11.现代计算机系统如何进行多级划分?
这种分级观点对计算机设计会产生什么影响?
多级划分图见P16图1.6。
可分为:
微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和
高级语言级。
用这种分级的观点来设计计算机,对保证产生一个良好的系统结构是有很大帮助的。
12.为什么软件能够转化为硬件?
硬件能够转化为软件?
实现这种转化的媒介是什么?
13."
计算机应用"
及"
应用计算机"
在概念上等价吗?
用学科角度和计算机系统的层次结构来寿命你的观点。
第二章答案
1.写出下列各数的原码、反码、补码、移码表示(用8位二进制数)。
其中MSB是最高位(又是符号位)LSB是最低位。
如果是小数,小数点在MSB之后;
如果是整数,小数点在LSB之后。
(1)-35/64
(2)23/128(3)-127(4)用小数表示-1(5)用整数表示-1
(1)先把十进制数-35/64写成二进制小数:
(-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-100011×
2-110)2=(-0.100011)2
令x=-0.100011B
∴[x]原=1.1000110(注意位数为8位)[x]反=1.0111001
[x]补=1.0111010 [x]移=0.0111010
(2)先把十进制数23/128写成二进制小数:
(23/128)10=(10111/10000000)2=(10111×
2-111)2=(0.0001011)2
令x=0.0001011B
∴[x]原=0.0001011 [x]反=0.0001011
[x]补=0.0001011 [x]移=1.0001011
(3)先把十进制数-127写成二进制小数:
(-127)10=(-1111111)2
令x=-1111111B
∴[x]原=1.1111111 [x]反=1.0000000
[x]补=1.0000001 [x]移=1.0000001
(4)令x=-1.000000B
∴原码、反码无法表示
[x]补=1.0000000 [x]移=0.0000000
(5)令Y=-1=-0000001B
∴[Y]原=10000001 [Y]反=11111110
[Y]补=11111111 [Y]移=01111111
2.设[X]补=a0,a1,a2…a6,其中ai取0或1,若要x>-0.5,求a0,a1,a2,…,a6的取值。
a0=1,a1=0,a2,…,a6=1…1。
3.有一个字长为32位的浮点数,阶码10位(包括1位阶符),用移码表示;
尾数22位(包括1位尾符)用补码表示,基数R=2。
请写出:
(1)最大数的二进制表示;
(2)最小数的二进制表示;
(3)规格化数所能表示的数的范围;
(4)最接近于零的正规格化数及负规格化数。
(1)111111111111111111111
(2)111111111110000000000
(3)111111111111111111111~011111111110000000000
(4)0000000001~1111111111
4.将下列十进制数表示成浮点规格化数,阶码3位,用补码表示;
尾数9位,用补码表示。
(1)27/64
(2)-27/64
(1)27/64=11011B×
=0.011011B=0.11011B×
浮点规格化数:
11110110110000
(2)-27/64=-11011B×
=-0.011011B=-0.11011B×
11111001010000
5.已知X和Y,用变形补码计算X+Y,同时指出运算结果是否溢出。
(1)X=0.11011Y=0.00011
(2)X=0.11011Y=-0.10101
(3)X=-0.10110Y=-0.00001
(1)先写出x和y的变形补码再计算它们的和
[x]补=00.11011[y]补=00.00011
[x+y]补=[x]补+[y]补=00.11011+00.00011=0.11110
∴x+y=0.1111B无溢出。
(2)先写出x和y的变形补码再计算它们的和
[x]补=00.11011[y]补=11.01011
[x+y]补=[x]补+[y]补=00.11011+11.01011=00.00110
∴x+y=0.0011B无溢出。
(3)先写出x和y的变形补码再计算它们的和
[x]补=11.01010[y]补=11.11111
[x+y]补=[x]补+[y]补=11.01010+11.11111=11.01001
∴x+y=-0.10111B无溢出
6.已知X和Y,用变形补码计算X-Y,同时指出运算结果是否溢出。
(1)X=0.11011Y=-0.11111
(2)X=0.10111Y=0.11011
(3)X=0.11011Y=-0.10011
(1)先写出x和y的变形补码,再计算它们的差
[x]补=00.11011[y]补=11.00001[-y]补=00.11111
[x-y]补=[x]补+[-y]补=00.11011+00.11111=01.11010
∵运算结果双符号不相等∴为正溢出
X-Y=+1.1101B
(2)先写出x和y的变形补码,再计算它们的差
[x]补=00.10111[y]补=00.11011[-y]补=11.00101
[x-y]补=00.10111+11.00101=11.11100
∴x-y=-0.001B无溢出
(3)先写出x和y的变形补码,再计算它们的差
[x]补=00.11011[y]补=11.01101[-y]补=00.10011
[x-y]补=[x]补+[-y]补=00.11011+00.10011=01.01110
X-Y=+1.0111B
7.用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算X×
Y。
(1)X=0.11011Y=-0.11111
(2)X=-0.11111Y=-0.11011
(1)用原码阵列乘法器计算:
[x]补=0.11011[y]补=1.00001
(0) 1 1 0 1 1
×
)
(1) 0 0 0 0 1
(0) 1 1 0 1 1
(0) 0 0 0 0 0
(0) 0 0 0 0 0
(0) 0 0 0 0 0
(0) 0 0 0 0 0
(0)
(1)
(1)(0)
(1)
(1)
(1) 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1
[x×
y]补=1.0010111011
∴x×
y=-0.1101000101
8.用原码阵列除法器计算X÷
(1)X=0.11000Y=-0.11111
(2)X=-0.01011Y=0.11001
(1)[x]原=[x]补=0.11000 [-∣y∣]补=1.00001
被除数X 0.11000
+[-∣y∣]补1.00001
余数为负1.11001→q0=0
左移1.10010
+[|y|]补 0.11111
余数为正0.10001→q1=1
左移1.00010
+[-|y|
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