計(jì)算機(jī)組成原理 第四版課后習(xí)題答案(完整版)1

計(jì)算機(jī)組成原理 第四版課后習(xí)題答案（完整版）[1]----caa192da-6ebb-11ec-ae1b-7cb59b590d7d計(jì)算機(jī)組成原理-第四版課后習(xí)題答案（完整版）[1]第一章比較數(shù)字計(jì)算機(jī)和模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)。解決方案：模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：數(shù)值用連續(xù)量表示，運(yùn)算過程是連續(xù)的；數(shù)字計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：數(shù)值用數(shù)字量（離散量）表示，運(yùn)算逐位進(jìn)行。二者之間的主要區(qū)別見P11.1數(shù)字計(jì)算機(jī)如何分類？分類的依據(jù)是什么？超級(jí)計(jì)算機(jī)、大型機(jī)、中型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)和單片機(jī)。3．?dāng)?shù)字計(jì)算機(jī)有那些主要應(yīng)用？（略）4.馮：諾依曼電腦的主要設(shè)計(jì)理念是什么？主要成分是什么？解：馮.諾依曼型計(jì)算機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想是：存儲(chǔ)程序和程序控制。存儲(chǔ)程序：將解題的程序（指令序列）存放到存儲(chǔ)器中；程序控制：控制器按順序執(zhí)行存儲(chǔ)的程序，并根據(jù)命令功能控制整機(jī)協(xié)同完成操作任務(wù)。主要部件有：控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入裝置和輸出裝置。5.什么是存儲(chǔ)容量？單位地址是什么？什么是數(shù)據(jù)字？什么是指令詞？解：存儲(chǔ)容量：指存儲(chǔ)器可以容納的二進(jìn)制信息的數(shù)量，通常用單位kb、mb、gb來度量，存儲(chǔ)容數(shù)量越大，計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)的信息越多，這反映了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間的大小。單位地址：?jiǎn)挝坏刂房s寫為地址。內(nèi)存中的每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的地址號(hào)，稱為單元地址。數(shù)據(jù)字：若某計(jì)算機(jī)字是運(yùn)算操作的對(duì)象即代表要處理的數(shù)據(jù)，則稱數(shù)據(jù)字。指令字：若某計(jì)算機(jī)字代表一條指令或指令的一部分，則稱指令字。6．什么是指令？什么是程序？說明：由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的每個(gè)基本操作。程序：解算某一問題的一串指令序列稱為該問題的計(jì)算程序，簡(jiǎn)稱程序。7.指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中。計(jì)算機(jī)如何將它們與指令或數(shù)據(jù)區(qū)分開來？解：一般來講，在取指周期中從存儲(chǔ)器讀出的信息即指令信息；而在執(zhí)行周期中從存儲(chǔ)器中讀出的信息就是數(shù)據(jù)信息。8．什么是內(nèi)存？什么是外存？什么是cpu？什么是適配器？簡(jiǎn)述其功能。解決方案：內(nèi)存：一般由半導(dǎo)體內(nèi)存組成，安裝在底板上，可直接與CPU交換信息。它被稱為內(nèi)存，簡(jiǎn)稱內(nèi)存。它用于存儲(chǔ)經(jīng)常使用的程序和數(shù)據(jù)。外存：為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，又不使成本有很大的提高，在計(jì)算機(jī)中還配備了存儲(chǔ)容量更大的磁盤存儲(chǔ)器和光盤存儲(chǔ)器，稱為外存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱外存。外存可存儲(chǔ)大量的信息，計(jì)算機(jī)需要使用時(shí)，再調(diào)入內(nèi)存。CPU：包括運(yùn)算單元和控制器?；竟δ苡校好羁刂啤⒉僮骺刂?、時(shí)間控制和數(shù)據(jù)處理。適配器：連接主機(jī)和外圍設(shè)備的組件，充當(dāng)轉(zhuǎn)換器，協(xié)調(diào)主機(jī)和外圍設(shè)備的工作。9.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的類型是什么？解釋他們的目的。解：系統(tǒng)軟件包括：（1）服務(wù)程序：診斷、排錯(cuò)等（2）語言程序：匯編、編譯、解釋等（3）操作系統(tǒng)（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)目的：簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化使用方法，提高計(jì)算機(jī)的使用效率，充分發(fā)揮和擴(kuò)展計(jì)算機(jī)的功能及用途。描述軟件開發(fā)的演進(jìn)過程。（略）161.6級(jí)、操作系統(tǒng)級(jí)、匯編語言級(jí)和計(jì)算機(jī)級(jí)高級(jí)語言級(jí)。使用這種分層視圖來設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)對(duì)確保良好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常有幫助。12.為什么軟件可以轉(zhuǎn)化為硬件？硬件可以轉(zhuǎn)換成軟件嗎？實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變的媒介是什么？（略）13．\計(jì)算機(jī)應(yīng)用\與\應(yīng)用計(jì)算機(jī)\在概念上等價(jià)嗎？用學(xué)科角度和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)來壽命你的觀點(diǎn)。（略）第二章寫出下列數(shù)字的原碼、反碼、補(bǔ)碼和移位碼（用8）是最高位（和符號(hào)位MSB整數(shù)，小數(shù)點(diǎn)在LSB-35/64（2）23/128（3）-127（4）1（5）-1解：(1)先把十進(jìn)制數(shù)-35/64寫成二進(jìn)制小數(shù)：0.546875（-35/64）10=-100011/1000000）2=-100011×2-110）2=-0.100011）2x=-0.100011b∴[x]原=1.1000110(注意位數(shù)為8位)[x]反=1.0111001[x]補(bǔ)=1.0111010[x]移=0.0111010（2）首先將十進(jìn)制數(shù)23/128寫入二進(jìn)制十進(jìn)制：(23/128)10=(10111/10000000)2=(10111×2-111)2=(0.0001011)2?[x]原=0.0001011[x]逆=0.0001011[x]補(bǔ)=0.0001011[x]移位=1.0001011（3）首先將十進(jìn)制數(shù)-127（-127）10=（-1111111）2x=-1111b∴[x]原=1.1111111[x]反=1.0000000[x]補(bǔ)=1.0000001[x]移=1.0000001(4)令x=-1.000000b∴原碼、反碼無法表示[x]Makeup=1.0000000[x]move=0.0000000（5）Makey=-1=-0000001b∴[y]原=10000001[y]反=11111110[y]補(bǔ)=11111111[y]移=01111111讓[x=A0，A1，A2A6，0x＞0.5，求A0，A1，A2。解：a0=1，a1=0，a2，…，a6=1…1。3210（1），用移位碼表示；22位（包括1位尾數(shù)）的尾數(shù)用補(bǔ)碼表示，基數(shù)r=2。請(qǐng)寫：（1）最大數(shù)的二進(jìn)制表示；（2）最小分?jǐn)?shù)的二進(jìn)制表示；(3)規(guī)格化數(shù)所能表示的數(shù)的范圍；（4）最接近零的正數(shù)和負(fù)數(shù)。11111111111000000000000000000000（3）11111111110111111111111111111111～01111111111000000000000000000000（4）00000000000000000000000000000001～000000000011111111111111111111114.以下十進(jìn)33927/64（2）-27/64解：（1）27/64=11011b×=0.011011b=0.11011b×浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù):11110110110000（2）-27/64=-11011b×=-0.011011b=-0.11011b×浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù):11111001010000當(dāng)xyx+y，并指出運(yùn)算結(jié)果是否溢出。x=0.11011y=0.00011（2）x=0.11011y=-0.10101（3）x=-0.10110y=-0.00001解：（1）先寫出xy[x]補(bǔ)=00.11011[y]補(bǔ)=00.00011[x+y]補(bǔ)償=[x+y]補(bǔ)償=00.11011+00.00011=0.11110?x+y=0.1111b先寫出xy[x]補(bǔ)=00.11011[y=11.01011[x+y]補(bǔ)償=[x+y]補(bǔ)償=00.11011+11.01011=00.00110?x+y=0.0011b先寫出xy[x]補(bǔ)=11.01010[y=11.11111[x+y]補(bǔ)償=[x+y]補(bǔ)償=11.01010+11.11111=11.01001?x+y=-0.10111b已知xy,用變形補(bǔ)碼計(jì)算x-y(1)x=0.11011y=-0.11111(2)x=0.10111y=0.11011(3)x=0.11011y=-0.10011解決方案：（1）先寫出X和Y的變形補(bǔ)，然后計(jì)算它們的差[x]補(bǔ)=00.11011[y]補(bǔ)=11.00001[-y]補(bǔ)=00.11111[x-y]補(bǔ)=[x]補(bǔ)+[-y]補(bǔ)=00.11011+00.11111=01.11010∵運(yùn)算結(jié)果雙符號(hào)不相等∴為正溢出x-y=+1.1101b首先寫出Xy=00.11011[-y]補(bǔ)=11.00101[x-y=00.10111+11.00101=11.11100∴x-y=-0.001b無溢出首先寫出Xy[x]補(bǔ)=00.11011[y]補(bǔ)=11.01101[-y]補(bǔ)=00.10011[x-y]補(bǔ)=[x]補(bǔ)+[-y]補(bǔ)=00.11011+00.10011=01.01110∵運(yùn)算結(jié)果雙符號(hào)不相等∴為正溢出x-y=+1.0111b使用原始代碼數(shù)組乘法器和補(bǔ)碼數(shù)組乘法器分別計(jì)算x×y。（1）x=0.11011y=-0.11111（2）x=-0.11111y=-0.11011解：（1）用原碼陣列乘法器計(jì)算：[x]補(bǔ)償=0.11011[y]補(bǔ)償=1.00001(0)11011×)(1)00001----------------------------------(0)11011(0)00000（0)00000(0)00000(0)00000(0)(1)(1)(0)(1)(1)-----------------------------------------(1)0010111011[