计算机组成原理习题答案(蒋本珊)解析.doc

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？ １