计算机组成与设计第四版答案

篇一：计算机组成原理课后习题答案（白中英第四版）】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。2．冯诺依曼型计算机主要设计思想是：存储程序通用电子计算机 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，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3．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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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。4．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。5．指令和数据的区分：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。6．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。7．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。8．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。9．计算机的性能指标：吞吐量、响应时间、利用率、处理机字长、总线宽度、存储器容量、存储器带宽、主频/时钟周期、cpu执行时间、cpi、mips、mflops.第二章2・凶补=aO・a1a2?a6解法一、（1）若a0=0,则x0,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,al=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x0,则x-0.5只需-x0.5,-x0［x］补=-x,［0.5］补=01000000即［-x］补01000000a0*a1*a2?a6?1?01000000a0*a1*a2?a6?00111111a0a1a2?a6?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21)最大的数的二进制表示e=111111111ms=0,m=11?1（全1）表示为：11?1011?110个21个即：229?1?（1?2?21）（2）最小的二进制数e=111111111ms=1,m=00?0（全0）（注意：用10.…0来表示尾数一1）表示为：11?1100?010个21个即：229?1?（?1）规格化范围正最大e=11?1,m=11?1，ms=010个21个即：229?1?(1?2?21)=J小，ms=010个20个即：2?29?2?1ms=110个20个最接近0的负数)即：?2?29?(2?1?2?21)负最小e=11?1,m=00?0,ms=110个21个即：229?1?(?1)??2511规格化所表示的范围用集合表示为[2?29?2?1,229?1?(1?2?21)]?[229?1?(?1)??2511,?2?29?(2?1?2?21)]最接近于0的正规格化数、负规格化数(由上题可得出)正规格化数e=00?0，m=100?0，ms=010个20个2?29?2?1负规格化数e=00?0，m=011?1，ms=110个20个?2?29?(2?1?2?21)427?0.011011?0.11011?2?164阶补码：111尾数补码：011011000机器数：111011011000(2)?2764??0.01101?1?0.11011?02?1阶补码：111尾数补码：100101000机器数：1110001010005．(1)x+y=0.11110无溢出x+y=0.00110无溢出（3）x=-0.10110x+y=-0.10111无溢出6．（1）x=0.11011溢出（2）x=0.10111x-y=-0.00100无溢出（3）x=0.11011溢出7．（1）原码阵列x=0.11011,y=-0.11111符号位:x0㊉y0=031=1[x]原=11011,[y]原=11111[x*y][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=011011,[y]补=100001乘积符号位单独运算0㊉1=1尾数部分算前求补输出|x|=11011，|y|=11111（2）原码阵列x=-0.11111,y=-0.11011符号位:x0㊉y0=1^1=0[x]补=11111,[y]补=11011[x*y]补=0,11010,00101直接补码阵列[x*yRb=0,11010,00101（直接补码阵列不要求）带求补器的补码阵列【篇二：计算机组成原理课后答案第四章_庞海波】>1．解释下列概念主存、辅存、cache、ram、sram、dram、rom、prom、eprom、eeprom、cdrom、flashmemory答：主存：与cpu直接交换信息，用来存放数据和程序的存储器。辅存：主存的后援存储器，不与cpu直接交换信息。cache：为了解决cpu和主存的速度匹配，设在主存与cpu之间，起缓冲作用，用于提高访存速度的一种存储器。ram：随机存储器：是随机存取的，在程序执行过程中既可读出也可写入，存取时间与存储单元所在位置无关。sram：静态ram,以触发器原理存储信息。dram：动态ram,以电容充放电原理存储信息。rom：只读存储器，在程序执行过程中只能读出，而不能对其写入。prom：一次性编程的只读存储器。eprom：可擦除的可编程只读存储器，用紫外线照射进行擦写。eeprom：用电可擦除的可编程只读存储器。cdrom：只读型光盘flashmemory：快擦型存储器，是性能价格比好，可靠性高的可擦写非易失型存储器2．计算机中哪些部件可用于存储信息,请按其速度、容量和价格/位排序说明。答：寄存器、缓存、主存、磁盘、磁带等。速度按顺序越来越慢,容量越来越高和价格/位越来越低3．存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次,计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在cache—主存和主存一辅存这两个存储层次上。cache—主存层次在存储系统中主要对cpu访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，接近于cache的速度，而容量和位价却接近于主存。主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用,其容量和位价接近于辅存,而速度接近于主存4．说明存取周期和存取时间的区别。答：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次存取操作的时间,而存取周期不仅包含操作时间,还包含操作后线路的恢复时间。即：存取周期=存取时间+恢复时间5．什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。6•某机字长为32位，其存储容量是64kb,按字编址它的寻址范围是多少？若主存以字节编址，试画出主存字地址和字节地址的分配情况。答：按字节编址时的主存地址分配图如下：地址线和数据线的总和=14+32=46根；各需要的片数为：9．什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。答：刷新——对dram定期进行的全部重写过程;刷新原因——因电容泄漏而引起的dram所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三种——集中式、分散式、异步式。集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新；分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无cpu访存死时间；异步式：是集中式和分散式的折衷10．半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种？答：半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种：线选法和重合法。设dram的刷新最大间隔时间为2ms，集中刷新时，死时间为256*0.1us=25.6us。分散刷新，刷新间隔0.2us,死时间为0・1us，读写周期0・2us异步刷新，死时间0.1us，刷新间隔7.8125us。设采用sram芯片，则：题意分析：本题设计的存储器结构上分为总体、页面、组三级，因此画图时也应分三级画。首先应确定各级的容量：y=32。。。由上可看出：片字数越少，片字长越长，引脚数越多。片字数、片位数均按2的幂变化。结论：如果满足地址线和数据线的总和为最小，这种芯片的引脚分配方案有两种：地址线=19根，数据线=1根；或地址线=18根，数据线=2根。因此，有两种解答，512k*1位和256k*2位5）cpu通过最高3位地址译码选板，次高3位地址译码选片。地址格式分配如下：1）地址空间分配图如下a15~a12a11~a8a7~a4a3~a0【篇三：计算机组成原理_第四版课后习题答案（完整版）】字计算机和模拟计算机的特点解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。两者主要区别见pl表1・1。2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。分类依据：专用和通用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。通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。3．数字计算机有那些主要应用？（略）4．冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？解：冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位kb、mb、gb来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地址。指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。6．什么是指令？什么是程序？解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。8・什么是内存？什么是外存？什么是cpu?什么是适配器？简述其功能。解：内存：一般由半导体存储器构成，装在底版上，可直接和cpu交换信息的存储器称为内存储器，简称内存。用来存放经常使用的程序和数据。外存：为了扩大存储容量，又不使成本有很大的提高，在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。外存可存储大量的信息，计算机需要使用时，再调入内存。cpu：包括运算器和控制器。基本功能为：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。适配器：连接主机和外设的部件，起一个转换器的作用，以使主机和外设协调工作。9・计算机的系统软件包括哪几类？说明它们的用途。解：系统软件包括：（1）服务程序：诊断、排错等（2）语言程序：汇编、编译、解释等（3）操作系统（4）数据库管理系统用途：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及用途。10・说明软件发展的演变过程。（略）11・现代计算机系统如何进行多级划分？这种分级观点对计算机设计会产生什么影响？解：多级划分图见p16图1・6。可分为：微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级。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是有很大帮助的。12・为什么软件能够转化为硬件？硬件能够转化为软件？实现这种转化的媒介是什么？（略）13．计算机应用与应用计算机在概念上等价吗？用学科角度和计算机系统的层次结构来寿命你的观点。(略)第二章1.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)Isb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(2)23/128(3)-127(4)用小数表示-1(5)用整数表示-1解：(1)先把十进制数-35/64写成二进制小数：令x=-0.100011b・•・凶原=1.1000110(注意位数为8位)凶反=1.0111001[x]补=1・0111010[x]移=0.0111010(2)先把十进制数23/128写成二进制小数：令x=0.0001011b・•・凶原=0・0001011[x]反=0.0001011[X]补=0・0001011[X]移=1.0001011先把十进制数-127写成二进制小数(-127)10=(-1111111)2令x=-1111111b・•・凶原=1・1111111[X]反=1.0000000[X]补=1.0000001[X]移=1.0000001令x=-1.000000b原码、反码无法表示［X］补=1.0000000［X］移=0.0000000令y=-1=-0000001b・•・［y］原=10000001［y］反=11111110［y］补=11111111［y］移=01111111设/］补=a0,a1,a2…a6,其中ai取0或1,若要x>—0・5，求a0，a1，a2，…，a6的取值。解：a0=1,a1=0,a2,…，a6=1…1。有一个字长为32位的浮点数，阶码10位(包括1位阶符)，用移码表示；尾数22位(包括1位尾符)用补码表示，基数r=2。请写出：最大数的二进制表示；最小数的二进制表示；规格化数所能表示的数的范围；(4)■=J最接近于零的正规格化数与负规格化数。解：(1)111111111101111111111111111111112)1111111111100000000000000000000011111111110111111111111111111111〜0111111111100000000000000000000000000000000000000000000000000001〜00000000001111111111111111111111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。(1)27/64(2)-27/64浮点规格化数:11110110110000浮点规格化数:111110010100005.已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出运算结果是否溢出(1)x=0.11011y=0.00011x=0.11011y=-0.10101x=-0.10110y=-0.00001解：(1)先写出x和y的变形补码再计算它们的和冈补=00.11011[y]补=00.00011[x+y]补=凶补+[y]补=00.11011+00.00011=0.11110x+y=0・1111b无溢出。先写出x和y的变形补码再计算它们的和[x]补=00.11011[y]补=11.01011[x+yR2凶补+[y]补=00.11011+11・01011=00・00110x+y=0.0011b无溢出。先写出x和y的变形补码再计算它们的和[x]补=11.01010[y]补=11.11111[x+y]补=凶补+[y]补=11.01010+11.11111=11.01001x+y=-0・10111b无溢出6.已知x和y,用变形补码计算x-y,同时指出运算结果是否溢出。x=0.11011y=-0.11111x=0.10111y=0.11011x=0.11011y=-0.10011解：(1)先写出x和y的变形补码，再计算它们的差[x]补=00.11011[y]补=11.00001[-y]补=00.11111/呼］补=凶补+［-y］补=00.11011+00.11111=01.11010・・•运算结果双符号不相等・・・为正溢出x-y=+1.1101b先写出x和y的变形补码，再计算它们的差［x］补=00.10111［y］补=00・11011［-y］补=11.00101［x-y］补=00・10111+11.00101=11.11100・•・x-y=-0.001b无溢出先写出x和y的变形补码，再计算它们的差［x］补=00.11011［y］补=11.01101［-y］补=00.10011［x-y］补=凶补+［-y］补=00.11011+00.10011=01.01110・•运算结果双符号不相等・・.为正溢出x-y=+1.0111bx=0.11011y=-0.11111x=-0.11111y=-0.11011解：(1)用原码阵列乘法器计算：［x］补=0.11011［y］补=1.00001(0)00000(0)00000(0)00000(0)(1)(1)(0)(1)(1)(1)0010111011x=0.11000y=-0.11111x=-0.01011y=0.11001解:(1)［x］原=凶补=0.11000［-|y|］补=1.00001被除数x0.11000+［-1yI］补1.00001余数为负1.11001—qO=O