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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，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．[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

a0*a1*a2?a6?1?01000000 a0*a1*a2?a6?00111111 a0a1a2?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2

（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

即：229?1?(1?2?21) （2） 最小的二进制数 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：229?1?(?1)

（3） 规格化范围

正最大e = 11?1， m = 11?1， ms = 0 10个 21个

即：229?1?(1?2?21) 正最小 ， ms = 0 10个20个

即：2?29?2?1 负最大 ms = 1 10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 =1 10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)] （4） 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 = 0 10个 20个 2?29?2?1

负规格化数 e = 00?0， m = 011?1， ms = 1 10个 20个

?2?29?(2?1?2?21) 4

（1） 27?0.011011?0.11011?2?1 64

阶补码： 1 11

尾数补码： 0 1101 1000 机器数： 1110 1101 1000 （2） ?27

64??0.01101?1?0.11011?02?1 阶补码： 1 11

尾数补码： 1 0010 1000 机器数： 1110 0010 1000 5．（1）x+y = 0.11110 无溢出