计算机组成原理第四版白中英主编
弟一早 1?比较数字计算机和模拟计算机的特点；
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.数字计算机如何分类？分类的依据是什么？
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.数字计算机有哪些主要作用？
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.冯诺依曼型计算机的主要涉及思想是什么？它包括哪些主要组成部分？
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
5.什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？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。
6.什么是指令？什么是程序？
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.指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分他们是指令还是数据？
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O
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.
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哪几类？说明他们的用途。
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.说明团建发展的演变过程。
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
即aoai = 11, a2T ae 不全0或至少有一个
3?字32位浮点数, 10位，用移表示，尾数 22位，用表不，基2[上]移 10010111
128
(3)-127
-127 = -7F = -1111111 [-127]原=11111111
[-127] = 10000001
[-127]反=10000000 [-127]移 =00000001 (4)卜 1]原 =1000 0000
[-1] = 1000 0000
[?i]反=1111 nil [?1]移=0000 0000 (5)-1 = -00000001
[?1]原=1000 0001
[-1] =1111 1111 [?1]反=1111 1110 卜 1]移=0111 nil
2. [X] 解法一、 (1) =ao. a ia2
?a6
(2) 若 ao = 0,x > 0,也足 X > -0.5
此a iT 36可任意 若 ao = l,x <= 0,要足 X > -0.5,需 ai = l 即 ao = 1, ai = 1, a2T 36 有一个不 0
解法
二、
-0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1,
100000
(1)
若 X >= 0,a0 = 0, ai — a6 任意即可
[x] = X = a 0. 3132 " 36 (2)若 X < 0,x > -0.5 只需-X < 0.5, -X > 0
[X] =-x, [0.5] 即[-x]< 01000000 = 01000000
ao *ai *a2 a6 1 01000000
36 00111111
aoaiaz a6 11000000
1（但不是〈《其余取0”）
Es E L E9 Ms M 20 Mo
6.Ms = 0, M = 11 T (全1) 表示：
(1 2 21
最小的二制数
Ms = l,M = 00…0（全0）（注意:用表示：即29
20个
21个
(1) 最大的数的二制表示
10个21个
10个21个
（3）
格化范
正最大M= 11 Ms = 0
10个21个
正最小
即：22
E = 000
.(1 221)
M = 100 …0? Ms = 0
最大
10个20个
即：2
29
M= 01 I I Ms = 1
最小
（最接近0的数）即:
E = 11 1. M = 00-0. Ms =1
(2 2 21
即29 1（1）2511
格化所表示的范用集合表示:
21，22 I（1 2 21）］［229
最接近于0的正格化数、格化数（由上可得出）
正格化数 E = 00"- 0, M= 100 "O, Ms =0
1
)
2川2丿（2’2
21）］
10个20个
111 011T
111 100 0
10- .0来表示尾数一1）
10个
10个
E = 00-0, M = 011 - 1, Ms = 1 TI —
2个
22 0.011011 0.110110 2 64
x+y = 0?11110
无溢出
(2) x = 0.11011,y = -0.10101
[x]= 0011011
[y] =+1101011 00001 10
x+y = 0.00110 无溢出
(3)x = 010110
y = 000001
[x]= 1101010
[y] =+1111111 1101001
x+y = O10111
无溢出
(1) x = 0.11011
y = -0.11111
[X] =00.11011
[y] =+00.11111 01.11010 溢出
4. 格化数 10个 (1) 0.011011 0.11011 2
64
尾数：
机器数: 0 1101 1000 1110 1101 1000
5. (1) 尾数：
机器数：
1110 0010 1000 x = o.non, y = 0.00011 0011011
+ 0000011
0011110
0010 1000
6. (2) x = 0J0111
y = 0.11011
[X]补=00.101 11
[y] 补=+11.00101
11.11100
x-y = -0.00100 无溢出
(3) x = 0.11011
y = -0.10011
[X]补=00.11011
溢出
7. ( 1)原码阵列
x = 0.11011,y = -0.11111 符号位： X0十yo = O 十1 = 1
11011, fy] =11111
11011
11011
|x* ?y| = b I) 01000101
11011 11011 11011 11011 1 101000101
(0) 11011 (1) 00001
11011
0 (1) (l)(0)(l)(l) 1, 0 0 10 1,
[x*y]补=IQOIOIJIOII （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 0十1= 1 尾数部分算前求补输出I XI = 11011, I y I = 11111
11011
0001101
0011010 1100111
[y]
补寸00.10011 01.01110
[x]嫌= 直接补码阵列
(0) 0 0
0 (1) (1)(0)(1)(1)
X X Y = -OJIOIOOOIOI
(2)原码阵列
x = -0.11111,y = -0.11011
符号位： X0十yo = 1十1 = 0
[X]补= 11111, [y] 补=11011
11011
00000
1101000101
[x*y]补= 0,11010,00101
直接补码阵列
[X]补=(1)00001, [y]补=(1)00101
(1) 00001
(1)00101 (1) 00001
(0)00000
(1) 00001
(0)00000
(0)0 0 0 0 0
(0) (0)(0) (0)(1)
0000001 0.0111
0000010
符号位Sf=0? 1 = 1
去掉符号位后：［y '］补= 00.11111
］补=11.00001
0.11000,余数 0.00111 *2 '
去掉符号位后：［y '］补=00?11001 0001011 1110010
1100100 0011001
1111010 0011001
0010011
0100110 1100111
［X
］补= 00.11000
0011000
1111001
110010 0011111 0010001 0.1 0100010 ］补 1 1 00 00 1 0000011 0.11 0000110
'］补 1 1 00 00 1 1100111
0.110 —1001110 +〔厂 0011111
1101101 0.1100 —1011010 0011111 1111001
0J 1000 符号位 Sf= 1 十 0 = 1 0?0 8. (1) ［X ］补= 00.01011
0.01 0.011
1101001 0.01110
0000001 0.0111 0000010
00000
00000 0.01110,余数
0.10111 *2 5
llJOlOlO 11.011111
:
1.011111 阶码 11100 x-y=-0.100001*2 d
Ey = 0100, Ez = Ex+Ey = 0111
Mx*My 0.1001 01101
9. (l)x = 2 V.IOOIOI, y = 2 心。*(-0.011110) [X]浮 =11101,0.100101 [y]浮=11110,-0.011110 Ex-Ey = 11101+00010=11111 [X]浮=11110,0.010010(1) x+y 00.010010(1) + 11.100010 规格化处理：1-010010 11.110100(1) 阶码 11100 x+y= 1.010010*2 d = 2 d*?0.101110 x ?y 00.010010(1) 00.011110 00110000(1) 规格化处理：0.110000 阶码 11110 x-y=2「2 mi000] (2)x = 2 10), y = 2 "°°0010110 [X] i7= 11011,-0.010110 [y] 11100,0.010110 Ex-Ey = 11011+00100 = 11111 [刃浮=11100,1.110101(0) x+y 1 MIOIOI 00-010110 规格化处理 x ?
y 00.001011 阶码 11010 x+y= 0.101100*2「6 11.110101 0.101100 10. (l)Ex = 0011, Mx = 0.110100
规格化处理 My = 0J00100 0.1101
00000 001110101
规格化:
(2) Ex = 1110, Mx = 0.011010
Ey = 0011,My = 0?111100
Ez = Ex-Ey = 1110+1101 = 1011
[Mx]补=00.011010
[My]补=00.111100, [-My] # = 11.000100 00011010 10111100 11111000 11110000 00101100 01011000 00011100 00111000 0.0110 11111000 00110100 01101000
+[-My] 11000100 +[-My] 11000100
00101100 0.01101 +[My] 00111100 0.0 +[My] 00111100 0.01 +[-My] 11000100 0.011 +[-My] 11000100 +[My] 00111100 0.01101
商=0J10110*2 “ 余数=0」01100*2 -6
