计算机组成原理习题答案(蒋本珊)
更新时间:2023-03-16 00:48:01 阅读量: 教育文库 文档下载
第一章
1 .电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里?
解:电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量,运算的过程是不连续的;电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量,运算的过程是连续的。 2 .冯· 诺依曼计算机的特点是什么? 其中最主要的一点是什么?
解:冯· 诺依曼计算机的特点如下:
① 计算机(指硬件)应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成; ② 计算机内部采用二进制来表示指令和数据;
③ 将编好的程序和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作。 第③ 点是最主要的一点。
3 .计算机的硬件是由哪些部件组成的? 它们各有哪些功能?
解:计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。它们各自的功能是:
① 输入设备:把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去,并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。
② 输出设备:将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。 ③ 存储器:用来存放程序和数据。 ④ 运算器:对信息进行处理和运算。
⑤ 控制器:按照人们预先确定的操作步骤,控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。 4 .什么叫总线? 简述单总线结构的特点。
解:总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路,它能分时地发送与接收各部件的信息。单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上,这个总线被称为系统总线。CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换,主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换,而无须经过CPU 的干预。 5 .简单描述计算机的层次结构,说明各层次的主要特点。
解:现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体,可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。 第0 级为硬件组成的实体。
第1 级是微程序级。这级的机器语言是微指令集,程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。 第2 级是传统机器级。这级的机器语言是该机的指令集,程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。
第3 级是操作系统级。从操作系统的基本功能来看,一方面它要直接管理传统机器中的软硬件资源,另一方面它又是传统机器的延伸。
第4 级是汇编语言级。这级的机器语言是汇编语言,完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序。
第5 级是高级语言级。这级的机器语言就是各种高级语言,通常用编译程序来完成高级语言翻译的工作。 第6 级是应用语言级。这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的,因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言。
6 .计算机系统的主要技术指标有哪些?
解:计算机系统的主要技术指标有:机器字长、数据通路宽度、主存容量和运算速度等。 机器字长是指参与运算的数的基本位数,它是由加法器、寄存器的位数决定的。 数据通路宽度是指数据总线一次所能并行传送信息的位数。 主存容量是指主存储器所能存储的全部信息量。
运算速度与机器的主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等许多因素有关。
第二章
1 .设机器数的字长8 位(含1 位符号位) ,分别写出下列各二进制数的原码、补码和
反码:0 ,- 0 ,0 .1000 ,- 0 .1000 ,0 .1111 ,- 0 .1111 ,1101 ,- 1101 。
3 .已知下列数的原码表示,分别写出它们的补码表示:
[X1 ]原= 0 .10100 ,[X2 ]原=1 .10111 。 解:[X1 ]补= 0 .10100 ,[X2 ]补= 1 .01001 。
4 .已知下列数的补码表示,分别写出它们的真值:
[ X1 ]补= 0 .10100 ,[ X2 ]补=1 .10111 。 解: X1 = 0 .10100 ,X2 = - 0 .01001 。
8 .一个n 位字长的二进制定点整数,其中1 位为符号位,分别写出在补码和反码两 种情况下:
(1) 模数; (2) 最大的正数; (3) 最负的数; (4) 符号位的权; (5) - 1 的表示形式; (6) 0 的表示形式。
9 .某机字长16 位,问在下列几种情况下所能表示数值的范围: (1) 无符号整数; (2) 用原码表示定点小数;
(3) 用补码表示定点小数; (4) 用原码表示定点整数; (5) 用补码表示定点整数。
10 .某机字长32 位,试分别写出无符号整数和带符号整数(补码)的表示范围(用十 进制数表示) 。
11 .某浮点数字长12 位,其中阶符1 位,阶码数值3 位,数符1 位,尾数数值7 位,阶码以2 为底,阶码和尾数均用补码表示。它所能表示的最大正数是多少? 最小规格化正数是多少? 绝对值最大的负数是多少?
12 .某浮点数字长16 位,其中阶码部分6 位(含1 位阶符) ,移码表示,以2 为底;尾 数部分10 位(含1 位数符,位于尾数最高位) ,补码表示,规格化。分别写出下列各题的二 进制代码与十进制真值。 (1) 非零最小正数; (2) 最大正数; (3) 绝对值最小负数; (4) 绝对值最大负数。
13 .一浮点数,其阶码部分为p 位,尾数部分为q 位,各包含1 位符号位,均用补码表 示;尾数基数r = 2 ,该浮点数格式所能表示数的上限、下限及非零的最小正数是多少? 写 数据的机器层次表示出表达式。
14 .若上题尾数基数r = 16 ,按上述要求写出表达式。
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