计组课后习题答案.doc

计算机组成原理习题参考答案仅供参考，与考试无直接关联第一章计算机系统概论习题参考答案1．比较数字计算机和模拟计算机的特点解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；　　数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行　　两者主要区别见P1 表1.12．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？解：分类：　　数字计算机分为专用计算机和通用计算机通用计算机又分为巨型机、大型机、　　　　　　　中型机、小型机、微型机和单片机六类　　　　分类依据：专用和通用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　　　　　　　通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、　　　　　　　指令系统规模和机器价格等因素3．数字计算机有那些主要应用？（略）4．冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？解：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？解：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？解：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？解：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？简述其功能解：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？说明它们的用途解：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略）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？解：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？（略）13． "计算机应用"与"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。

（略）第二章运算方法和运算器习题参考答案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解：(1)先把十进制数-35/64写成二进制小数：　　　　(-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-100011×2-6)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=011111112. 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。

解：a0= 1，a1= 0， a2，…，a6=1…13. 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与负规格化数解：（1）1111111111 0111111111111111111111　　（2）1111111111 1000000000000000000000　　（3）1111111111 0111111111111111111111～0111111111 1000000000000000000000　　（4）0000000000 0000000000000000000001～0000000000 11111111111111111111114. 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解：（1）27/64=11011B×=0.011011B=0.11011B×　　　　浮点规格化数 : 1111 0110110000　　（2） -27/64= -11011B×= -0.011011B= -0.11011B×　　　　浮点规格化数 : 1111 10010100005. 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=0.11011 Y=0.00011（2）X= 0.11011 Y= -0.10101（3）X=-0.10110 Y=-0.00001解：（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=0.11011 Y= -0.11111(2) X=0.10111 Y=0.11011(3) X=0.11011 Y=-0.10011解：（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　　　　　　∵运算结果双符号不相等 ∴ 为正溢出　　　　　　X-Y=+1.0111B7. 用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算X×Y。

1）X=0.11011 Y= -0.11111（2）X=-0.11111 Y=-0.11011 解：（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= -0.11010001018． 用原码阵列除法器计算 X÷Y。