计算机组成原理课后习题答案(常国锋 武汉大学出版社)

页眉 第1章 习题参考答案

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

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页眉 统总线。 C P U 与主存、C P U 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C P U 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。

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第2章 习题参考答案

1.已知下列数的原码表示,分别写出它们的补码表示。

[X]原=0.10100,[X]原=1.10111

2.已知下列数的补码表示,分别写出它们的真值。

[X]补=0.10100,[X]补=1.10111

3.某机字长16位,简述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

4.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)。

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5.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?

6.一浮点数,其阶码部分为p位,尾数部分为g位,各包含一位符号位,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?写出表达式。

7.试将(-0.1101)2用IEEE短浮点数格式表示出来。

8.对下列ASCII码进行译码。 1001001,0100001,1100001,1110111 1000101,1010000,1010111,0100100

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