(自考02325李学干版)计算机系统结构课后习题.docxVIP

第二章 数据表示与指令系统

数据构造和机器的数据表示之间是什么关系？确立和引入数据表示的基

来源则是什么？

答： 数据表示是能由硬件直接辨别和引用的数据种类。数据构造反应各样

数据元素或信息单元之间的构造关系。

数据构造要经过软件映象变换成机器所拥有的各样数据表示实现，所以数据表示是数据构造的构成元素。不一样的数据表示可为数据构造的实现提

供不一样的支持，表此刻实现效率和方便性不一样。 数据表示和数据构造是软件、

硬件的交界面。

除基本数据表示不可以少外，高级数据表示的引入依照以下原则：

1）看系统的效率有否提升，能否养活了实现时间和储存空间。

2）看引入这类数据表示后，其通用性和利用率能否高。

标记符数据表示与描绘符数据表示有何差异？描绘符数据表示与向量数据表示对向量数据构造所供给的支拥有什么不一样？

答：标记符数据表示与描绘符数据表示的差异是标记符与每个数据相连，

合存于同一储存单元，描绘单个数据的种类特征;描绘符是与数据分开寄存，用于描绘向量、数组等成块数据的特色。

描绘符数据表示为向量、数组的的实现供给了支持，有益于简化高级

语言程序编译中的代码生成，能够比变址法更快地形成数据元素的地点。但

负阶，最小

为0)

最大阶

(2^p-1)

最小尾数值

(rm^(-1))

最大尾数值

(1-rm^(-m))

可表示的最

小值

可表示的最

大值

阶的个数

(2^p)

可表示的尾

数的个数

可表示的规

格化数的个

数

note:

2^6-1 2^6-1 2^6-1

1/2 1/8 1/16

1-2^(-48) 1-8^(-16)，即(1-2^(-48))1-16^(-12)，即(1-2^(-48))

1/2 1/8 1/16

2^63*(1-2^(-48)) 8^63*(1-8^(-16)) 16^63*(1-16^(-12))

2^6 2^6 2^6

2^48*(2-1)/2 8^16*(8-1)/8 16^12*(16-1)/16

2^6*2^48*(2-1)/2 2^6*8^16*(8-1)/8 2^6*16^12*(16-1)/16

描绘符数据表示其实不支持向量、数组数据构造的高效实现。而在有向量、数组数据表示的向量办理机上，硬件上设置有丰富的赂量或阵列运算指令，配

有流水或阵列方式办理的高速运算器， 不单能迅速形成向量、 数组的元素地

址，更重要的是便于实现把向量各元素成块预取到中央办理机，用一条向量、数组指令流水或同时对整个向量、数组高速办理．如让硬件越界判断与元素

运算并行。这些比起用与向量、阵列没关的机器语言和数据表示串行实现要高效的多。

货仓型机器与通用寄存器型机器的主要差异是什么？货仓型机器系统构造为程序调用哪些操作供给了支持？

答： 通用寄存器型机器对货仓数据构造实现的支持是较差的。 表此刻：

货仓操作的指令少，功能单调；(2)货仓在储存器内，接见货仓速度低；

(3) 货仓往常只用于保留于程序调用时的返回地点， 少许用货仓实现程序间

的参数传达。

而货仓型机器则不一样，表此刻： (1) 有高速寄存器构成的硬件货仓，

并与主存中货仓区在逻辑上构成整体， 使货仓的接见速度是寄存器的， 容量

是主存的；(2) 丰富的货仓指令可对货仓中的数据进行各样运算和办理； (3)

有力地支持高级语言的编译； (4)有力地支持子程序的嵌套和递归调用。

货仓型机器系统构造有力地支持子程序的嵌套和递归调用。在程序调

用时将返回地点、条件码、重点寄存器的内容等所有压入货仓， 待子程序返

回时，再从货仓中弹出。

4.设某机阶值6位、尾数48位，阶符和数符不在其内，当尾数分别以

2、

8、16 为基时，在非负阶、正尾数、规格化数状况下，求出其最小阶、最

大阶、阶的个数、最小尾数值、最大尾数值、可表示的最小值和最大值及

可表示的规格化数的总个数。

解： 依题意知：p=6m=48rm=2,8,16 ，m=m/log2(rm) ，列

下表：

可 表示 的 最小 值=rm^( 最 小 阶 )* 最小 尾 数 值

=rm^0*rm^(-1)=rm^(-1);

可 表示 的 最大 值=rm^( 最 大 阶 )* 最大 尾 数 值

=rm^(2^p-1)*(1-rm^(-m));

可表示的尾数的个数 =rm^m*(rm-1)/rm;

可表示的规格化数的个数=阶的个数*尾数的个数

=2^p*rm^m*(rm-1)/rm 。

（1）浮点数系统使用的阶基rp=2,阶值位数p=2,尾数基值rm=10，以

rm为基的尾数位数 m=1, 依照使用的倍数来说，等价于 m=4, 试计算在

非负阶、正尾数、规格化状况下