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计算机组成原理白中英版本课后习题答案.doc

发布时间：2022-06-05 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：2.80M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    第一章
    第二章
    第三章
    第四章
    第五章
    第六章
    第七章
    第八章
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）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． （ 略 ） 1
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）白中英 第二章 1．（1） （2） [ [ [ [  ]  35 64 35 64 35  原 64 35 64 35 64 35 64   反  移  补 ] 23 128 ] ] 43.0 )8(  .0 100011  11000110  10111010  10111001  00111010 .0 134 )8(  .0 001011100 23[ 128 23[ 128 23[ 128 23[ 128 （3）-127 ] 原 00010111 ] 补 00010111 ] 反 00010111 ] 移 10010111 -127 = -7F = -1111111 [-127]原 = 11111111 [-127]补 = 10000001 [-127]反 = 10000000 [-127]移 = 00000001 （4）[-1]原 = 1000 0000 [-1]补 = 1000 0000 [-1]反 = 1111 1111 [-1]移 = 0000 0000 （5）-1 = -00000001 [-1]原 = 1000 0001 [-1]补 = 1111 1111 [-1]反 = 1111 1110 [-1]移 = 0111 1111 2
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）白中英 2．[x]补 = a0. a1a2…a6 解法一、 （1） 若 a0 = 0, 则 x > 0, 也满足 x > -0.5 此时 a1→a6 可任意 （2） 若 a0 = 1, 则 x <= 0, 要满足 x > -0.5, 需 a1 = 1 即 a0 = 1, a1 = 1, a2→a6 有一个不为 0 解法二、 -0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1, 100000 （1） 若 x >= 0, 则 a0 = 0, a1→a6 任意即可 [x]补 = x = a0. a1a2…a6 （2） 若 x < 0, 则 x > -0.5 只需-x < 0.5, -x > 0 [x]补 = -x, [0.5]补 = 01000000 即[-x]补 < 01000000 a 0 * a 1 * a 2 a 1 6 01000000 a 0 * a 1 * a 2 a 6 00111111 aaa 10 2 a 6 11000000 即 a0a1 = 11, a2→a6 不全为 0 或至少有一个为 1（但不是“其余取 0”） 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 Es E1→E9 Ms M20 M0 （1） 最大的数的二进制表示 E = 111111111 Ms = 0, M = 11…1（全 1） 表示为： 11…1 011…1 10 个 21 个 29 1  2 即： 21( （2） 最小的二进制数   21 ) E = 111111111 Ms = 1, M = 00…0（全 0）（注意：用 10….0 来表示尾数－1） 表示为： 11…1 100…0 10 个 21 个 即： 29 2 1  )1( 3
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）白中英 （3） 规格化范围 正最大 E = 11…1， M = 11…1， Ms = 0 10 个 22 即： 19  21 个  21 )21(  正最小 E = 00…0， M = 100…0， Ms = 0 10 个 20 个 即： 29 2    1 2 负最大 E = 00…0， M = 011…1， Ms = 1 10 个 20 个 （最接近 0 的负数）即： 29   2  1  2(  21 )2  负最小 E = 11…1， M = 00…0， Ms =1 10 个 21 个 即： 29 2  1 )1( 2 511 规格化所表示的范围用集合表示为： [ , 19  22 29 2    1 2( 2 （4） 最接近于 0 的正规格化数、负规格化数（由上题可得出）  1 21 )21(  )1( ]  [ 2 2  ,  2 29  511  29 正规格化数 E = 00…0， M = 100…0， Ms = 0 10 个 29 2    1 20 个 负规格化数 2 E = 00…0， M = 011…1， Ms = 1 10 个 20 个 29   2  1  2(  21 )2  4．假设浮点数格式如下： Es E1→E3 Ms M8 M0 （1） 27 64  .0 011011  .0 11011 12  1 阶补码： 尾数补码： 0 机器数： 11 1101 1000 1110 1101 1000 （2）   .0 011011  .0 110110 12  27 64 阶补码： 1 尾数补码： 1 机器数： 11 0010 1000 1110 0010 1000  1  21 )2  ] 4
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）白中英 5．（1）x = 0.11011, y = 0.00011 0 0 1 1 0 1 1 + 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 x+y = 0.11110 无溢出 (2) x = 0.11011, y = -0.10101 [x]补 = [y]补 = 0 0 1 1 0 1 1 +1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 x+y = 0.00110 无溢出 （3）x = -0.10110 y = -0.00001 [x]补 = [y]补 = 1 1 0 1 0 1 0 +1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 x+y = -0.10111 无溢出 6．（1）x = 0.11011 y = -0.11111 [x]补 = [y]补 = 溢出 （2）x = 0.10111 y = 0.11011 [x]补 = [y]补 = 0 0. 1 1 0 1 1 +0 0. 1 1 1 1 1 0 1. 1 1 0 1 0 0 0. 1 0 1 1 1 +1 1. 0 0 1 0 1 1 1. 1 1 1 0 0 x-y = -0.00100 无溢出 （3）x = 0.11011 y = -0.10011 [x]补 = [y]补 = 溢出 7．（1）原码阵列 0 0. 1 1 0 1 1 +0 0. 1 0 0 1 1 0 1. 0 1 1 1 0 x = 0.11011, y = -0.11111 符号位: x0⊕y0 = 0⊕1 = 1 [x]原 = 11011, [y]原 = 11111 * 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 5
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）白中英 [x*y]原 = 1， 11 0100 0101 直接补码阵列 [x]补 = (0)11011, [y]补 = (1)00001 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 (0) 1 (1) 0 (0) 1 0 (0) 0 0 0 0 0 0 0 (1) (0) (1) (1) (1) (0) (1) (1) 0 1, (0) 0 0 0 0 0 1 0 (0) (0) 0 (1) (1) 0 0 0 1, 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 [x*y]补 = 1,00101,11011（直接补码阵列不要求） 带求补器的补码阵列 [x]补 = 0 11011, [y]补 = 1 00001 乘积符号位单独运算 0⊕1＝1 尾数部分算前求补输出│X│＝11011，│y│＝11111 * 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 X×Y＝-0.1101000101 (2) 原码阵列 x = -0.11111, y = -0.11011 符号位: [x]补 = 11111, [y]补 = 11011 x0⊕y0 = 1⊕1 = 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 [x*y]补 = 0,11010,00101 直接补码阵列 [x]补 = (1)00001, [y]补 = (1)00101 6
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）白中英 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 (1) 0 (1) 0 (1) 0 0 0 0 0 0 (1) (1) 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 (0)0 0 (1) 0 0 0 (0) 0 0 0 0 (0) 0 (0) (0) (0) (0) (1) 0 0 1 0 1 1 0 [x*y]补 = 0,11010,00101（直接补码阵列不要求） 带求补器的补码阵列 [x]补 = 1 00001, [y]补 = 1 00101 乘积符号位单独运算 1⊕1＝0 尾数部分算前求补输出│X│＝11111，│y│＝11011 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 X×Y＝0.1101000101 7
    计算机组成原理课后习题答案（第三版）白中英 8．(1) 符号位 Sf = 0⊕1 = 1 去掉符号位后：[y’]补 = 00.11111 [-y’]补 = 11.00001 [x’]补 = 00.11000 +[-y’]补 +[y’]补 +[-y’]补 +[-y’]补 +[y’]补 +[y’]补 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 ← 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 ← 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 ← 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 ← 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 ← 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 x y  .0 11000 , 余数  .0 00111 52*  (2) 符号位 Sf = 1⊕0 = 1 去掉符号位后：[y’]补 = 00.11001 [-y’]补 = 11.00111 [x’]补 = 00.01011 +[-y’]补 +[y’]补 +[y’]补 +[-y’]补 +[-y’]补 +[-y’]补 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 ← ← ← ← 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 ← 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0.1 0.11 0.110 0.1100 0.11000 0 0.0 0.01 0.011 0.0111 0.01110 8
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