计算机组织与系统结构第三章习题答案.docVIP

第3章习题答案

2〔4〕高级语言中的运算和机器语言〔即指令〕中的运算是什么关系？假定某一个高级语言源程序P中有乘、除运算，但机器M中不提供乘、除运算指令，那么程序P能否在机器M上运行？为什么？

参考答案：〔略〕

3．考虑以下C语言程序代码：

intfunc1(unsignedword)

{

return(int)((word24)24);

}

intfunc2(unsignedword)

{

return((int)word24)24;

}

假设在一个32位机器上执行这些函数，该机器使用二进制补码表示带符号整数。无符号数采用逻辑移位，带符号整数采用算术移位。请填写下表，并说明函数func1和func2的功能。

W

func1(w)

func2(w)

机器数

值

机器数

值

机器数

值

0000007FH

127

0000007FH

+127

0000007FH

+127

00000080H

128

00000080H

+128

FFFFFF80H

–128

000000FFH

255

000000FFH

+255

FFFFFFFFH

–1

00000100H

256

00000000H

0

00000000H

0

函数func1的功能是把无符号数高24位清零〔左移24位再逻辑右移24位〕，结果一定是正的有符号数；而函数func2的功能是把无符号数的高24位都变成和第25位一样，因为左移24位后进行算术右移，高24位补符号位〔即第25位〕。

4．填写下表，注意比照无符号数和带符号整数的乘法结果，以及截断操作前、后的结果。

模式

x

y

x×y〔截断前〕

x×y〔截断后〕

机器数

值

机器数

值

机器数

值

机器数

值

无符号数

110

6

010

2

001100

12

100

4

二进制补码

110

–2

010

+2

111100

–4

100

–4

无符号数

001

1

111

7

000111

7

111

7

二进制补码

001

+1

111

–1

111111

–1

111

–1

无符号数

111

7

111

7

110001

49

001

1

二进制补码

111

–1

111

–1

000001

+1

001

+1

5．以下是两段C语言代码，函数arith()是直接用C语言写的，而optarith()是对arith()函数以某个确定的M和N编译生成的机器代码反编译生成的。根据optarith()，可以推断函数arith()中M和N的值各是多少？

#define M

#define N

int arith (intx,inty)

{

intresult=0;

result=x*M+y/N;

returnresult;

}

intoptarith(intx,inty)

{

intt=x;

x=4;

x-=t;

if(y0)y+=3;

y2;

returnx+y;

参考答案：

可以看出x*M和“intt=x;x=4; x-=t;”三句对应，这些语句实现了x乘15的功能〔左移4位相当于乘以16，然后再减1〕，因此，M等于15；

y/N与“if(y0)y+=3;y2;”两句对应，功能主要由第二句“y右移2位”实现，它实现了y除以4的功能，因此N是4。而第一句“if(y0)y+=3;”主要用于对y=–1时进行调整，假设不调整，那么–12=–1而–1/4=0，两者不等；调整后–1+3=2，22=0，两者相等。

思考：能否把 if(y0)y+=3;改成if(y0)y+=2;？

不能！因为y=-4时不正确。

6．设A4?A1和B4?B1分别是四位加法器的两组输入，C0为低位来的进位。当加法器分别采用串行进位和先行进位时，写出四个进位C4?C

参考答案：

串行进位：

C1=X1C0+Y1C0+X1Y

C2=X2C1+Y2C1+X2Y

C3=X3C2+Y3C2+X3Y

C4=X4C3+Y4C3+X4Y

并行进位：

C1=X1Y1+(X1+Y1)C0

C2=X2Y2+(X2+Y2)X1Y1+(X2+Y2)(X1+Y1)C0

C3=X3Y3+(X3+Y3)X2Y2+(X3+Y3)(X2+Y2)X1Y1+(X3+Y3)(X2+Y2)(X1+Y1)C0

C4=X4Y4+(X4+Y4)X3Y3+(X4+Y4)(X3