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计算机组成原理附标准答案（⽩中英）

第⼀章

1．模拟计算机的特点是数值由连续量来表⽰，运算过程也是连续的。数字计算机的主要特点是按位运算，并且不连续地跳动

计算。模拟计算机⽤电压表⽰数据，采⽤电压组合和测量值的计算⽅式，盘上连线的控制⽅式，⽽数字计算机⽤数字0和1表

⽰数据，采⽤数字计数的计算⽅式，程序控制的控制⽅式。数字计算机与模拟计算机相⽐，精度⾼，数据存储量⼤，逻辑判断

能⼒强。

2．数字计算机可分为专⽤计算机和通⽤计算机，是根据计算机的效率、速度、价格、运⾏的经济性和适应性来划分的。

3．科学计算、⾃动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫⽣、家⽤电器、⼈⼯智能。4．主要设计思想是：存储程序通⽤

电⼦计算机⽅案，主要组成部分有：运算器、逻辑控制装置、存储器、输⼊和输出设备

5．存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元地址。如果某字代表要处理的数

据，称为数据字。如果某字为⼀条指令，称为指令字。6．每⼀个基本操作称为⼀条指令，⽽解算某⼀问题的⼀串指令序列，

称为程序。

7．取指周期中从内存读出的信息流是指令流，⽽在执⾏器周期中从内存读出的信息流是指令流。

8．半导体存储器称为内存，存储容量更⼤的磁盘存储器和光盘存储器称为外存，内存和外存共同⽤来保存⼆进制数据。运算

器和控制器合在⼀起称为中央处理器，简称CPU，它⽤来控制计算机及进⾏算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的

桥梁，它的作⽤相当于⼀个转换器，使主机和外围设备并⾏协调地⼯作。

9．计算机的系统软件包括系统程序和应⽤程序。系统程序⽤来简化程序设计，简化使⽤⽅法，提⾼计算机的使⽤效率，发挥

和扩⼤计算机的功能⽤⽤途；应⽤程序是⽤户利⽤计算机来解决某些问题⽽编制的程序。

10．在早期的计算机中，⼈们是直接⽤机器语⾔来编写程序的，这种程序称为⼿编程序或⽬的程序；后来，为了编写程序⽅

便和提⾼使⽤效率，⼈们使⽤汇编语⾔来编写程序，称为汇编程序；为了进⼀步实现程序⾃动化和便于程序交流，使不熟悉具

体计算机的⼈也能很⽅便地使⽤计算机，⼈们⼜创造了算法语⾔，⽤算法语⾔编写的程序称为源程序，源程序通过编译系统产

⽣编译程序，也可通过解释系统进⾏解释执⾏；随着计算机技术的⽇益发展，⼈们⼜创造出操作系统；随着计算机在信息处

理、情报检索及各种管理系统中应⽤的发展，要求⼤量处理某些数据，建⽴和检索⼤量的表格，于是产⽣了数据库管理系统。

11．从第⼀⾄五级分别为微程序设计级、⼀般机器级、操作系统级、汇编语⾔级、⾼级语⾔级。采⽤这种⽤⼀系列的级来组

成计算机的概念和技术，对了解计算机如何组成提供了⼀种好的结构和体制。⽽且⽤这种分级的观点来设计计算机，对保证产

⽣⼀个良好的系统结构也是很有帮助的。

12．因为任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执⾏可以由硬件完成，也可以由软件来完成。实现

这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。13.计算机应⽤和应⽤计算机在概念上是不等价的。

计算机应⽤是计算机学科与其他学科相结合的交叉学科，是计算机学科的组成成分，分为数值计算和⾮数值应⽤两⼤领域。应

⽤计算机是借助计算机为实现特定的信息系统的⼿段。在计算机系统的层次结构中，应⽤计算机是多级计算机系统层次结构的

最终⽬标，是⾼

级语⾔级⾄上的服务层次。《第⼆章》1．

3．字长32位浮点数，阶码10位，⽤移码表⽰，尾数22位，⽤补码表⽰，基为2

（1）最⼤的数的⼆进制表⽰E=111111111

MsEsE1→E9M20M0

Ms=0,M=11…1（全1）

表⽰为：11…1011…110个21个

即：)21(2211

2

9

?

（2）最⼩的⼆进制数

E=111111111

Ms=1,M=00…0（全0）（注意：⽤10….0来表⽰尾数－1）表⽰为：11…1100…010个21个

即：)1(21

2

9

-?-

（3）规格化范围

正最⼤E=11…1，M=11…1，Ms=010个21个

即：)21(222119

?

正最⼩E=00…0，M=100…0，Ms=010个20个

即：1

29

22--?

负最⼤E=00…0，M=011…1，Ms=110个20个

（最接近0的负数）即：)22(221

129

+?-

负最⼩E=11…1，M=00…0，Ms=110个21个

即：5111

2

92)1(2-=-?-

规格化所表⽰的范围⽤集合表⽰为：

[1

29

2

2