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计算机组成原理（答案）
第一章答案
1． 比较数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P1 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？
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。
数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。
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。
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？
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。
第二章答案
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）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。
(1) -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：
(-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-100011×2-110)2=(-0.100011)2
令x=-0.100011B
∴ [x]原=1.1000110 (注意位数为8位) [x]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：
(23/128)10=(10111/10000000)2=(10111×2-111)2=(0.0001011)2
令x=0.0001011B
∴ [x]原=0.0001011 [x]反=0.0001011 [x]补=0.0001011 [x]移=1.0001011 (3) 先把十进制数-127写成二进制小数： (-127)10=(-1111111)2 令x= -1111111B
∴ [x]原=1.1111111 [x]反=1.0000000 [x]补=1.0000001 [x]移=1.0000001 (4) 令x=-1.000000B
∴ 原码、反码无法表示
[x]补=1.0000000 [x]移=0.0000000 (5) 令Y=-1=-0000001B
∴ [Y]原=10000001 [Y]反=11111110 [Y]补=11111111 [Y]移=01111111 2. 设[X]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。
3. 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：
(1) 最大数的二进制表示； (2) 最小数的二进制表示；
(3) 规格化数所能表示的数的范围； (4) 最接近于零的正规格化数与负规格化数。 解：（1）1111111111 0111111111111111111111