计算机组成原理第4版蒋本珊答案

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

第4章习题参考答案

第4章习题参考答案

1．ASCII码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什么？

答：不合理。指令最好半字长或单字长，设16位比较合适。一个字符的ASCII是7位，如果设计主存单元字长为32位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，要多花些时间而已，不过，一条指令至少占一个单元，但只占一个单元的12位，而另20位就浪费了，这样看来就不合理，因为通常单字长指令很多，浪费也就很大了。

2．假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统共有70条指令，请设计满足要求的指令格式。

答：字长32位，指令系统共有70条指令，所以其操作码至少需要7位。 双操作数指令

7位OP 12位操作数 12位操作数 单操作数指令

7位OP 25位操作数 无操作数指令

7位OP -

3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

15 10 9 8 7 4 3 0 OP - 目标寄存器 源寄存器

答：该指令格式及寻址方式特点如下： (1) 单字长二地址指令。

(2) 操作码字段

习题解答（唐朔飞版）

第一章 思考题与习题

1．什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 2．如何理解计算机系统的层次结构？

3．说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。 4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？

6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 7．解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 8．解释下列英文代号：

CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

x?1x(yn?)2yn，设初态y0=1，要求精度为ε，试编制求x的解题程序

9．根据迭代公式

（指令系统自定），并结合所编程序简述计算机的解题过程。 10．指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？

第一章 计算机系统概论习题答案

1、答：

计算机系统由硬件和软件两大部分组成。

硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸的着的各种电子元器件，各类光电、机设备的实物组成，如主机、外设等。

软件时看不见摸不着的，由人们事先编制成具有各类特殊功

第二章运算方法和运算器练习 一、填空题

1. 补码加减法中，（符号位）作为数的一部分参加运算，（符号位产生的进位）要丢掉。

2. 为判断溢出，可采用双符号位补码，此时正数的符号用（00）表示，负数的符号用（11）表示。

3. 采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位（不相同），则表明发生了溢出。若结果的符号位为（01），表示发生正溢出；若为（10），表示发生负溢出。

4. 采用单符号位进行溢出检测时，若加数与被加数符号相同，而运算结果的符号与操作数的符号（不一致），则表示溢出；当加数与被加数符号不同时，相加运算的结果（不会产生溢出）。

5. 利用数据的数值位最高位进位C和符号位进位Cf的状况来判断溢出，则其表达式为over=（C⊕Cf）。

6. 在减法运算中，正数减（负数）可能产生溢出，此时的溢出为（正）溢出；负数减（正数）可能产生溢出，此时的溢出为（负）溢出。

7. 补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位Yi和Yi-1的值决定下步操作，当YiYi-1=（10）时，执行部分积加【-x】补，再右移一位；当YiYi-1=（01）时，执行部分积加

【x】补，再右移一位。

8. 浮点加减运算在（阶码运算溢出）情况下会发生溢出。

9.

习题解答（唐朔飞版）

第一章 思考题与习题

1．什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 2．如何理解计算机系统的层次结构？

3．说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。 4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？

6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 7．解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 8．解释下列英文代号：

CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

x?1x(yn?)2yn，设初态y0=1，要求精度为ε，试编制求x的解题程序

9．根据迭代公式

（指令系统自定），并结合所编程序简述计算机的解题过程。 10．指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？

第一章 计算机系统概论习题答案

1、答：

计算机系统由硬件和软件两大部分组成。

硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸的着的各种电子元器件，各类光电、机设备的实物组成，如主机、外设等。

软件时看不见摸不着的，由人们事先编制成具有各类特殊功

习题解答（唐朔飞版）

第一章 思考题与习题

1．什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 2．如何理解计算机系统的层次结构？

3．说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别和联系。 4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？

6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。 7．解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 8．解释下列英文代号：

CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。

x?1x(yn?)2yn，设初态y0=1，要求精度为ε，试编制求x的解题程序

9．根据迭代公式

（指令系统自定），并结合所编程序简述计算机的解题过程。 10．指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们？

第一章 计算机系统概论习题答案

1、答：

计算机系统由硬件和软件两大部分组成。

硬件即指计算机的实体部分，它由看得见摸的着的各种电子元器件，各类光电、机设备的实物组成，如主机、外设等。

软件时看不见摸不着的，由人们事先编制成具有各类特殊功

计算机组成原理习题参考答案

第4章 数值的机器运算

4-2．某加法器采用组内并行，组间并行的进位链，4位一组，写出进位信号C6逻辑表达式。

[解] 组间并行的进位链，产生的最低一组的进位输出为：

C4=G1*+P1*C0 （其中：G1*=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1；P1*=P4P3P2P1 ）

然后在组内产生进位信号C6 ：

C6=G6+P6C5=G6+P6G5+P6P5C4

4-4．已知X和Y，使用它们的变形补码计算出X+Y，并指出结果是否溢出。

（1）X=0.11011，Y=0.11111

（2）X=0.11011，Y=-0.10101

（3）X=-0.10110，Y=-0.00001

（4）X=-0.11011，Y=0.11110

[解]

（1）[X]补=0.11011，[Y]补=0.11111

00.11011 [X]补

+00.11111 [Y]补 01.11010 [X+Y]补 结果正溢出！

（2）[X]补=0.11011，[Y]补=1.01011

00.11011 [X]补

+11.01011

第4章部分习题参考答案

【4-4】已知X和Y，试用它们的变形补码计算出X + Y，并指出结果是否溢出

（3）X = -0.10110，Y = -0.00001 解：[X]补 = 1.01010 [Y]补 = 1.11111

1 1 . 0 1 0 1 0 + 1 1 . 1 1 1 1 1 1 1 . 0 1 0 0 1 无溢出，X+Y = -0.10111

【4-5】已知X和Y，试用它们的变形补码计算出X - Y，并指出结果是否溢出

（3）X = 0.11011，Y = -0.10011 解：[X]补 = 0.11011 [-Y]补 = 0.10011

0 0 . 1 1 0 1 1 + 0 0 . 1 0 0 1 1 0 1 . 0 1 1 1 0 结果正溢

【4-8】分别用原码乘法和补码乘法计算X * Y （1）X = 0.11011，Y = -0.11111 法一：原码一位乘算法

解：|X| = 0.11011→B |Y| = 0.11111→C 0→A

A C 说明

0 0. 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 +0 0. 1 1 0 1 1 C

1．第6题

下列____不属于浮点加法的流水段？

A.对阶

B.阶码相加 C.尾数加减

D.规格化及舍入处理

标准答案：B 您的答案： 题目分数：2.0 此题得分：0.0

2．第7题

存储器容量为64M字，字长32位，模块数m = 10，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。假定存储周期为T = 200ns，数据总线宽度为32位，总线周期为τ= 20ns。若连续读出10个字，顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是 。

A.320Mb/s，1684Mb/s B.842Mb/s，320Mb/s C.160Mb/s，842Mb/s D.160Mb/s，1600Mb/s

标准答案：C 您的答案： 题目分数：2.0 此题得分：0.0

3．第10题

下面哪个标志触发器是CPU是否受理中断或者批准中断的标志____。

A.准备就绪的标志(RD) B.允许中断触发器(EI) C.中断请求触发器(IR) D.中断屏蔽触发器(IM)

标准答案：D 您的答案： 题目分数：2.0 此题得分：0.0

4．第16题

微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是____。

A.每一条机器指令由一条微指令来执行

B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

简答题

第一章 计算机系统概论

1.5冯?诺依曼计算机的特点是什么？P8 解：

?计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ?指令和数据以同同等地位存放于存储器内 ,并可按地址寻访。 ?指令和数据均用二进制表示；

?指令由操作码、地址码两大部分组成；操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

?指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；

?机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。

1.7解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10

主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成； 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。

存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。

存储字：一个存储单元所存二进制