计算机组成原理答案(白中英版).doc
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计算机组成原理课后习题答案(第三版)白中英
第一章
1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:
存储程序通用电子计算机方案,主要组成部分有:
运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备
5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
系统程序用来简化程序设计,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用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。
10.在早期的计算机中,人们是直接用机器语言来编写程序的,这种程序称为手编程序或目的程序;后来,为了编写程序方便和提高使用效率,人们使用汇编语言来编写程序,称为汇编程序;为了进一步实现程序自动化和便于程序交流,使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机,人们又创造了算法语言,用算法语言编写的程序称为源程序,源程序通过编译系统产生编译程序,也可通过解释系统进行解释执行;随着计算机技术的日益发展,人们又创造出操作系统;随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展,要求大量处理某些数据,建立和检索大量的表格,于是产生了数据库管理系统。
11.从第一至五级分别为微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级。
采用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术,对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制。
而且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也是很有帮助的。
12.因为任何操作可以由软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。
实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
13.计算机应用和应用计算机在概念上是不等价的。
计算机应用是计算机学科与其他学科相结合的交叉学科,是计算机学科的组成成分,分为数值计算和非数值应用两大领域。
应用计算机是借助计算机为实现特定的信息系统的手段。
在计算机系统的层次结构中,应用计算机是多级计算机系统层次结构的最终目标,是高级语言级至上的服务层次。
《第二章》
1.
3.字长32位浮点数,阶码10位,用移码表示,尾数22位,用补码表示,基为2
Ms
Es
E1→E9
M20M0
(1)最大的数的二进制表示
E=
Ms=0,M=11…1(全1)
表示为:
11…1011…1
10个21个
即:
(2)最小的二进制数
E=
Ms=1,M=00…0(全0)(注意:
用10….0来表示尾数-1)
表示为:
11…1100…0
10个21个
即:
(3)规格化范围
正最大E=11…1,M=11…1,Ms=0
10个21个
即:
正最小E=00…0,M=100…0,Ms=0
10个20个
即:
负最大E=00…0,M=011…1,Ms=1
10个20个
(最接近0的负数)即:
负最小E=11…1,M=00…0,Ms=1
10个21个
即:
规格化所表示的范围用集合表示为:
[,][,]
(3)最接近于0的正规格化数、负规格化数(由上题可得出)
正规格化数E=00…0,M=100…0,Ms=0
10个20个
负规格化数E=00…0,M=011…1,Ms=1
10个 20个
9.
(1)x=2-011*0.,y=2-010*(-0.)
[x]浮=11101,0.
[y]浮=11110,-0.
Ex-Ey=11101+00010=11111
[x]浮=11110,0.
(1)
x+y00.010010
(1)
+11.100010
11.110100
(1)
规格化处理:
1.阶码11100
x+y=1.*2-4=2-4*-0.
x-y00.010010
(1)
+00.011110
00110000
(1)
规格化处理:
0.阶码11110
x-y=2-2*0.
(2)x=2-101*(-0.),y=2-100*0.
[x]浮=11011,-0.
[y]浮=11100,0.
Ex-Ey=11011+00100=11111
[x]浮=11100,1.(0)
x+y11.110101
+00.010110
00.001011
规格化处理:
0.阶码11010
x+y=0.*2-6
x-y11.110101
+11.101010
11.011111
规格化处理:
1.阶码11100
x-y=-0.*2-4
10.
(1)Ex=0011,Mx=0.
Ey=0100,My=0.
Ez=Ex+Ey=0111
Mx*My0.1101
*0.1001
01101
00000
00000
01101
00000
001110101
规格化:
26*0.
(2)Ex=1110,Mx=0.
Ey=0011,My=0.
Ez=Ex-Ey=1110+1101=1011
[Mx]补=00.
[My]补=00.,[-My]补=11.
00011010
+[-My]11000100
110111100
10111100
+[My]00111100
111110000.0
11110000
+[My]00111100
001011000.01
01011000
+[-My]11000100
000111000.011
00111000
+[-My]11000100
111111000.0110
11111000
+[My]00111100
001101000.01101
01101000
+[-My]11000100
001011000.01101
商=0.*2-6,余数=0.*2-6
11.
4位加法器如上图,
(1)串行进位方式
C1=G1+P1C0其中:
G1=A1B1P1=A1⊕B1(A1+B1也对)
C2=G2+P2C1G2=A2B2P2=A2⊕B2
C3=G3+P3C
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