计算机组成与结构课后答案.pdf

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1、第一章：计算机系统概论第一章：计算机系统概论 1、请指出机器语言、汇编语言和高级语言的区别与联系。 机器语言是由一些二进制代码表示的指令所组成的。不同的机器语言是由一些二进制代码表示的指令所组成的。不同的 CPUCPUCPU CPU ，其指令，其指令 系统不同，因而由不同的系统不同，因而由不同的 CPUCPUCPU CPU 所构成的计算机系统，其机器语言也是不同的。所构成的计算机系统，其机器语言也是不同的。 汇编语言是采用了助记符来代替二进制代码而产生的。汇编语言是采用了助记符来代替二进制代码而产生的。 高级语言是一种语义上与自然语言接近，又能被计算机接受的语言。高级语言是一种语义上与自然语言

2、接近，又能被计算机接受的语言。 2、请说明计算机系统的“结构”、“组成”和“实现”。 计算机系统结构： 指机器语言级的程序员所了解的计算机的属性即外特性计算机系统结构： 指机器语言级的程序员所了解的计算机的属性即外特性。 。 计算机组成：是系统结构的逻辑实现。计算机组成：是系统结构的逻辑实现。 计算机的实现：指计算机逻辑设计之后的物理实现。计算机的实现：指计算机逻辑设计之后的物理实现。 3、冯.诺依曼结构有哪些特点？ 一般认为，冯一般认为，冯. . . . 诺依曼计算机具有以下基本特点：诺依曼计算机具有以下基本特点： 计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成。计算机的硬件由

3、运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成。 程序预先存放在存储器中， 计算机工作时能自动高速地从存储器中取程序预先存放在存储器中， 计算机工作时能自动高速地从存储器中取出出 指令和数据加以执行。指令和数据加以执行。 数据采用二进制码表示。数据采用二进制码表示。 指令由操作码和操作数组成。指令由操作码和操作数组成。 指令按执行的顺序存放在存储器中， 由程序指针指令按执行的顺序存放在存储器中， 由程序指针 PCPCPC PC 指明要执行的指指明要执行的指令令 所在的位置。所在的位置。 以运算器为中心，以运算器为中心，I/OI/OI/O I/O 设备和存储器之间的数据传送都通过运算器。设备和存

4、储器之间的数据传送都通过运算器。 4、冯诺依曼机工作的基本方式的特点是_B B_。 A多指令流单数据流 B B按地址访问并顺序执行指令按地址访问并顺序执行指令 C堆栈操作 D存贮器按内容选择地址 5、“解释程序”与“编译程序”的区别在哪里？ “编译程序编译程序”：先将用户程序翻译成机器语言程序（形成目标程序），然：先将用户程序翻译成机器语言程序（形成目标程序），然 后执行。后执行。 “解释程序解释程序”：是边翻译边执行。（不形成目标程序）：是边翻译边执行。（不形成目标程序） 6、计算机硬件硬件由哪些部分组成？ 计算机的硬件系统：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五计算机的硬件系统：由

5、运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五 大部分组成。大部分组成。 此题可能改为：计算机系统由哪些部分组成？或计算机软件有哪些组成部 分？ 计算机系统：包括硬件系统和软件系统 计算机软件：包括系统软件和应用软件 7、完整的计算机系统应包括_D D_。 A运算器、存储器、控制器 ； B外部设备和主机 ； C主机和实用程序 ； D D配套的硬件设备和软件系统配套的硬件设备和软件系统 8、如何正确理解计算机系统的层次结构？ 、计算机系统的结构是多层次的结构。计算机系统的结构是多层次的结构。 、在硬件的基础上，配置不同的软件，可以构成不同的层次。在硬件的基础上，配置不同的软件，可以构成不同的层次。

6、 9、计算机系统具有哪些性能特点？ 快速性快速性 通用性通用性 准确性准确性 逻辑性逻辑性 10、按弗林(FLYNN)分类法，计算机系统可分为哪几类？ 按弗林按弗林(FLYNN)(FLYNN)分类法分类法（按指令流和数据流的分类法）（按指令流和数据流的分类法），计算机系统可分，计算机系统可分为为： ： 单指令流、单数据流（单指令流、单数据流（SISDSISD）结构）结构 单指令流、多数据流（单指令流、多数据流（SIMDSIMD）结构）结构 多指令流、单数据流（多指令流、单数据流（MISDMISD）结构）结构 多指令流、多数据流（多指令流、多数据流（MIMDMIMD）结构）结构 第二章：数字化信

7、息的编码与数据表示第二章：数字化信息的编码与数据表示 1. 写出十进制数 2424 的 8421 码、5211 码、2421 码、4311 码、84-2-1码 、 余 3 码、格雷码。 84218421 码码0010010000100100 52115211 码码01000111010001110011011100110111 24212421 码码1000010010000100100010101000101000100100001001000010101000101010 43114311 码码001110000011100000110110001101100011010100110101

8、 8484- -2 2- -1 1 码码0110010001100100 余余 3 3 码码0101011101010111 格雷码格雷码0011011000110110 此题的此题的十进制数十进制数数值会有变化数值会有变化 2. 写出下列各数的原码、反码、补码、移码表示（用 8 位二进制数），其 中 MSB 是最高位（又是符号位），LSB 是最低位，如果是小数，小数点在 MSB 之 后；如果是整数，小数点在 LSB 之后。 -35/64 23/128-127用小数表示-1 用整数表示-1 注意：注意： 机器数为机器数为 8 8 位，其中位，其中 1 1 位符号位，数值部分为位符号位，数值部分

9、为 7 7 位位 移码移码只用来表示浮点数的阶码，所以只有只用来表示浮点数的阶码，所以只有整数整数形式的形式的移码移码，不存在，不存在小小数数 形式的形式的移码移码。 定点小数定点小数-1-1 只存在只存在补码补码形式形式 此题的此题的十进制数十进制数数值会有变化数值会有变化 3、某机字长 32 位，其中 1 位符号位，31 位表示尾数。若用定点小数表示， 则最大正小数为_B B_。 A+（1 2-32）B B+ +（1 1 2 2-31 -31） ）C2-32D2-31 二进制数二进制数原码原码反码反码补码补码移码移码 -35/64-35/64-0.1000110-0.10001101 1

10、100011010001101 1 011100101110011 1 01110100111010不存在不存在 23/12823/1280.00101110.00101110 0 001011100101110 0 001011100101110 0 00101110010111不存在不存在 -127-127-1111111-11111111 1 111111111111111 1 000000000000001 1 000000100000010 0 00000010000001 小数表示小数表示-1-1-1.0000000-1.0000000不存在不存在不存在不存在1.00000001.

11、0000000不存在不存在 整数表示整数表示-1-1-0000001-00000011 1 000000100000011 1 111111011111101 1 111111111111110 0 11111111111111 4、8 位定点字长的字，采用二进制补码表示时，一个字所能表示的整数范 围是_A A_。 A A . . 128128 +127+127B. 127 +127 C.129 +128D.-128 +128 5、用 64 位字长（其中无符号位）表示定点整数时，所能表示的数值范围是 _A A_。 A A 0 0，2 264 64 1 1 B 0，263 1 C 0，262 1

12、 D 0，263 6、设机器字长 32 位，定点表示，尾数 31 位，数符 1 位，问： （1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？ 最大正数是最大正数是2 231 31 -1-1最小负数是最小负数是 -(-( 2 231 31 -1-1) ) （2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？ 最大正数是最大正数是1 1 - - 2 2-31 -31 最小负数是最小负数是 -(1-(1 - - 2 2-31 -31) ) 7、定点 16 位字长的字（其中 1 位符号位），采用二进制补码形式表示时, 一个字所能表示的整数范围是_A A_。 A A -2-215 15 +

13、 +（2 215 15 -1-1）B -（2151） +（2151） C -（215+ 1）+215D -215+215 8、用 32 位字长（其中 1 位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围 是_以下都不对以下都不对_。 A 0，1 2-32B 0，1 2-31C 0，1 2-30D 0，1 编码形式不同，所能表示的数值范围不同。编码形式不同，所能表示的数值范围不同。 若采用若采用补补码形式，所能表示的数值范围是码形式，所能表示的数值范围是 -1-1，1-21-2-31 -31 若采用原码、反码形式，所能表示的数值范围是若采用原码、反码形式，所能表示的数值范围是 -（1-21-2-31

14、 -31）， ），1-21-2-31 -31 9、已知 X 为整数，且X补= 10011011，则 X 的十进制数值是_B B_。 A +155B B 101101C 155D +101 10、将下列十进制数表示成浮点规格化数，阶码 3 位，用补码表示；尾数 9 位，用补码表示。 27/64 -27/64 27/6427/64= =0.01101100B0.01101100B = =0.1101100B*20.1101100B*2-01 -01 27/6427/64 浮浮= = 0110110001101100 111111 -27/64-27/64 = = -0.01101100B-0.01

15、101100B = = -0.1101100B*2-0.1101100B*2-01 -01 -27/6427/64 浮浮= = 1001010010010100 111111 11、若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是_C C_。 A阶符与数符相同为规格化数 B阶符与数符相异为规格化数 C C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数 D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数 12、“8421 码就是十进制数”的说法对吗？为什么？ 不对，不对，“842184218421 8421 码码”是一种是一种 4 4 4 4 位基位基 2

16、 2 2 2 码，常常用来表示码，常常用来表示 1 1 1 1 位十进制数。二进位十进制数。二进 制数是任意位基制数是任意位基 2 2 2 2 码。码。 13、设有效信息为 10101101 ，其偶校验的值为什么？ 其偶校验的值为其偶校验的值为 1 1 此题的有效信息数值会有变化此题的有效信息数值会有变化 14、设有效信息为 10101101 ，若要求海明码不仅具有一位纠错能力，还要 能发现两位错，请设计其海明码（设每个校验组均采用偶校验）。 根据对海明码的要求根据对海明码的要求r r 取取 5 5 海明码编排海明码编排 P5P5 D8D8 D7D7 D6D6 D5D5 P4P4 D4D4 D3D3 D2D2 P3P3 D1D1 P2P2 P1P1 0 01 10 01 10 00 01 11 10 01 11 10 00 0 编码编码 P1P1P1 P1 = = = = D1D1D1 D1 D2D2D2 D2 D4D4D4 D4 D5D5D5 D