计算机组成原理基础-孙德文课后习题解答

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1、计算机组成基础习题详解(初稿)孙德文上海交通大学软件学院2009.399第1章计算机系统概论1.1数字计算机和模拟计算机的区别？解：电子数字计算机的特点是数据由离散量来表示，是对离散变量进行处理和运算的解算装置。电子模拟计算机的特点是数据由连续量来表示，是对连续变量进行运算的解算装置。在电子模拟计算机中，变量为连续变化的直流电压、电流或电荷。1.2说明冯·诺依曼计算机的设计思想？写出冯·诺依曼计算机的主要组成部分？解：冯·诺依曼计算机的设计思想是：提出了“存储程序”的概念，程序设计者按计算要求编制好程序，将程序和运行程序中所用的

2、数据以二进制代码的形式存入计算机的存储器中，由计算机自动执行程序。使电子计算机有了通用性，只要能写出正确的指令，计算机执行时就无须人工干预。冯·诺依曼计算机的主要组成部分是：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算器和控制器合称“中央处理机”（或称为CPU，CentralProcessingUnit），CPU与存储器(内存储器)合称为“主机”,而输入设备和输出设备合称为“外部设备”。1.3描述计算机的发展过程及应用范围？解：电子数字计算机从1946年第一台ENIAC机至今可分为4代：第一代——电子管计算机；第二代——

3、晶体管计算机第三代——集成电路计算机第四代——大规模和超大规模集成电路计算机应用范围1.4计算机软件的组成？并举例说明。解：计算机的主要应用领域包括：数值计算、数据处理、计算机控制、计算机辅助设计／计算机辅助制造和人工智能等。1.5说明计算机系统的层次结构及各层次结构的特点？解：计算机系统的层次结构共分8级，从L0~L7，其中：L0为硬联逻辑，实现微指令的控制时序，是计算机系统硬件的内核；99L1为微程序控制，根据机器指令配备一套微指令，给出微操作控制信号；L2为机器语言级计算机，该级的机器语言就是该计算机的指令系统；L3为操作

4、系统，为用户提供一个操作环境；L4为汇编语言级计算机，该级的机器语言是汇编语言，由相应级的计算机进行解释、执行；L5为高级语言类计算机，该级的机器语言是各种高级语言，该级计算机基本上脱离了物理计算机，供程序员使用；L6为应用语言计算机，该级的机器语言是面向非计算机专业人员直接使用的应用语言；L7为应用系统分析和设计，是系统总体分析级，用以建立数学模型和算法，确定系统配置。99第2章运算基础----数值的机器级表示2.1写出下列十进制数的8位二进制补码表示(1)54(2)37(3)111(4)253(5)0.1(6)0.63(7)

5、0.34(8)0.21解:(1)+54=00110110B(32+16+6)(2)+37=00100101B(32+5)(3)+111=01101111B(64+32+15)(4)+253=011111101B(255－2)超过8位补码范围(5)+0.1=0.0001101(0.1=12.8/128=13/128)(6)+0.63=0.1010001B(0.63=80.6/128=81/128)(7)+0.34=0.0101100(0.34=43.52/128=44/128)(8)+0.21=0.0011011(0.21=26.

6、88/128=27/128)2.2转换下列二进制数为十进制数(1)10111101(2)10001001(3)0.1011111(4)0.0011010(5)10011001.110011(6)111000111解:(1)10111101=189(255－64－2)(2)10001001=137(128+9)(3)0.1011111=95/128=0.7421875((127－32)/128)(4)0.0011010=13/64=0.203125(5)10011001.110011=153+51/64=153.796875(15

7、3=128+16+9,51/64=(63－12)/64)(6)111000111=455(455=511－32－16－8)2.3写出下列带符号数的原码、反码、补码和移码表示(用8位二进制代码表示)(1)+112(2)0.625(3)–124(4)–0.375(5)+197(6)+0.8125(7)–6(8)－0．312599(9)—127(10)—1解:(1)+112=127－15[+112]原=01110000B[+112]反=01110000B[+112]补=01110000B[+112]移=11110000B(2)0.62

8、5=0.1010000B[0.625]原=[0.625]反=[0.625]补=0.1010000B小数无移码(3)–124=－(127－3)=－1111100B[－124]原=11111100B[－124]反=10000011B[－124]补=10000100B