计算机组成与设计 硬件 软件接口-第四版-课后题答案 第二章
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第二章欧阳索引(2021.02.02)1. 什么是前趋图?为什么要引入前趋图?答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。
2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=ab;S4=w:=c+1;答:其前趋图为:3. 为什么法度并发执行会产生间断性特征?法度在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间呈现间断性。
4. 法度并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?因为法度并发执行时,是多个法度共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个法度来修改,致使法度的运行失去了封闭性。
而法度一旦失去了封闭性也会招致其再失去可再现性。
5. 在操纵系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?为了使法度在多道法度环境下能并发执行,并能对并发执行的法度加以控制和描述,从而在操纵系统中引入了进程概念。
影响: 使法度的并发执行得以实行。
欧阳索引创编2021.02.026. 试从静态性,并发性和自力性上比较进程和法度?a. 静态性是进程最基本的特性,可表示为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤消而消亡,因而进程由一定的生命期;而法度只是一组有序指令的集合,是静态实体。
b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征。
引入进程的目的正是为了使其法度能和其它建立了进程的法度并发执行,而法度自己是不克不及并发执行的。
c. 自力性是指进程实体是一个能自力运行的基本单位,同时也是系统中自力获得资源和自力调度的基本单位。
而对未建立任何进程的法度,都不克不及作为一个自力的单位来运行。
7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标记?a. PCB是进程实体的一部分,是操纵系统中最重要的记录型数据结构。
第二章1.什么是前趋图?为什么要引入前趋图?答:前趋图 (Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。
2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a: =x+y;S2=b: =z+1;S3=c: =a-b;S4=w: =c+1;答:其前趋图为:3.为什么程序并发执行会产生间断性特征?程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间出现间断性。
4.程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?因为程序并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。
而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。
5. 在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,从而在操作系统中引入了进程概念。
影响: 使程序的并发执行得以实行。
6. 试从动态性,并发性和独立性上比较进程和程序?a.动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体。
b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS 的重要特征。
引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行,而程序本身是不能并发执行的。
c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。
而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位来运行。
7.试说明 PCB的作用 ?为什么说 PCB是进程存在的唯一标志 ?a. PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。
2.[x]补= a7. a6a5…a0解、(1)当a7= 0时,x≥0 此时x>-0.5则a0 = 0, a1→a6任意即可当a7= 1时,[x]补= =2-|x||x|=2- 1. a6a5…a0=1-0.a6a5…a0若要x>-0.5则|x |<0.5所以有1-0.a6a5…a0<0.50.a6a5…a0>0.50.a6a5…a0>0.100000即a7a6 = 11, a5→a0不全为0或至少有一个为13.字长32位浮点数,符号位1位,阶码8位,用移码表示,尾数23位,用补码表示,基为2(1)最大正数的二进制表示E = 11111111 e=E-27=01111111=+127Ms = 0, M = 11…1(全1)最大的数的二进制表示:+2+127×(1-2-23)(2) 最小负数的二进制数表示:E = 11111111Ms = 1, M = 00…0(全0)(注意:用10….0来表示尾数-1) 表示为:-2+127×1(3)最小正数的二进制表示:+2-128×2-23(4)最大负数的二进制表示: [+2-128×2-23, +2+127×(1-2-23)]∪[-2-128×2-23,-2+127×1] 4. (1)2270.011011 1.1011264-==⨯ X=(-1)s ×2E-127×1.M S=0阶码:E=127+e=127-2=125=01111101 (阶码用移码表示) 尾数:M=0.1011(2) 2270.011011 1.1011264--==-⨯ X=(-1)s ×2E-127×1.M S=1阶码:E=127+e=127-2=125=01111101 (阶码用移码表示) 尾数:M=0.1011 (用原码表示)结果没有溢出,x+y=-101116.(1)x = 11011 , y = - 11111[x]变补=0 0 1 1 0 1 1[-y]变补=0 0 1 1 1 1 1上溢(2)x = 0.10111 , y = 0.11011[x]变补=0 0 1 0 1 1 1[-y]变补=1 1 0 0 1 0 1无溢出(3)x = 11011 , y = - 10011[y]变补=0 0 1 0 0 1 1[x]变补=0 0 1 1 0 1 17.(1)原码阵列x = 11011, y = -11111符号位: x0⊕y0 = 0⊕1 = 1|x| = 11011, |y|= 11111[x*y]原=1. 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1X*y=-0. 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1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⊕1=1尾数部分算前求补输出│X│=11011,│y│=111112n算后求补输出1.0010111011[X×Y]补=1.0010111011X×Y=-0.1101000101(2) 原码阵列x = -0.11111, y = -0.11011符号位: x0⊕y0 = 1⊕1 = 0[x]原= 11111, [y]原 = 11011[x×y]原 = 01101000101x×y =+0.1101000101带求补器的补码阵列[x]补= 1 00001, [y]补= 1 00101乘积符号位单独运算1⊕1=0尾数部分算前求补输出│X│=11111,│y│=110112n算后求补输出1 1 0 1 0 0 0 1 0 1[X×Y]补=0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1X×Y=+0.11010001019.假设两数均用补码表示,阶码采用双符号法,尾数采用单符号法(1) x = 2-011*0.100101, y = 2-010*(-0.011110)[x]浮= 11101, 0.100101[y]浮= 11110, 1.100010计算x+y①完成对阶Ex-Ey = Ex+(-Ey)= 11 ,101+00,010=11,111<0无溢出Ex-Ey的值为-1Ex向Ey靠M x右移1位,Ex+1M x=0.010010 (1)②尾数相加③规格化处理:M不是1.M的形式,尾数左移2位,阶码-2M= 1.010010 阶码E=E y+11 110= 11100④舍入处理:采用0舍1入法处理M=1.010010⑤判是否溢出:阶码符号为11 无溢出x+y= = - 0.101110×2-4计算x-y①完成对阶与x+y相同②尾数相减③规格化处理:M=0.110000 E=11 110④舍入处理:采用0舍1入法处理M=0.110001⑤判是否溢出:阶码符号为11 无溢出x-y= 0.110001×2-2(2) x = 2-101×(-0.010110), y = 2-100×0.010110[x]浮= 11 011,1.101010[y]浮= 11 100,0.010110计算x+y①完成对阶Ex-Ey = Ex+(-Ey)= 11 ,011+00,100=11,111<0 无溢出Ex-Ey的值为-1Ex向Ey靠M x右移1位,Ex+1M x=1.110101 (0)②尾数相加③规格化处理:M不是1.M的形式,尾数左移2位,阶码-2M= 0.101100 阶码E=E y+11 110= 11 100+11 110=11 010 ④舍入处理:采用0舍1入法处理M= 0.101100⑤判是否溢出:阶码符号为11 无溢出x+y= = +0.101100×2-6计算x-y①完成对阶与x+y相同②尾数相减③规格化处理:M=1.011111 E=11 100④舍入处理:采用0舍1入法处理M=1.011111⑤判是否溢出:阶码符号为11 无溢出x-y= -0.100001×2-4。
第二章运算方法和运算器练习一、填空题1. 补码加减法中,(符号位)作为数的一部分参加运算,(符号位产生的进位)要丢掉。
2. 为判断溢出,可采用双符号位补码,此时正数的符号用(00)表示,负数的符号用(11)表示。
3. 采用双符号位的方法进行溢出检测时,若运算结果中两个符号位(不相同),则表明发生了溢出。
若结果的符号位为(01),表示发生正溢出;若为(10),表示发生负溢出。
4. 采用单符号位进行溢出检测时,若加数与被加数符号相同,而运算结果的符号与操作数的符号(不一致),则表示溢出;当加数与被加数符号不同时,相加运算的结果(不会产生溢出)。
5. 利用数据的数值位最高位进位C和符号位进位Cf的状况来判断溢出,则其表达式为over=(C⊕Cf)。
6. 在减法运算中,正数减(负数)可能产生溢出,此时的溢出为(正)溢出;负数减(正数)可能产生溢出,此时的溢出为(负)溢出。
7. 补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位Yi和Yi-1的值决定下步操作,当YiYi-1=(10)时,执行部分积加【-x】补,再右移一位;当YiYi-1=(01)时,执行部分积加【x】补,再右移一位。
8. 浮点加减运算在(阶码运算溢出)情况下会发生溢出。
9. 原码一位乘法中,符号位与数值位(分开运算),运算结果的符号位等于(两操作数符号的异或值)。
10. 一个浮点数,当其补码尾数右移一位时,为使其值不变,阶码应该(加1)。
11. 左规的规则为:尾数(左移一位),阶码(减1)。
12. 右规的规则是:尾数(右移一位),阶码(加1)。
13. 影响进位加法器速度的关键因素是(进位信号的传递问题)。
14. 当运算结果的补码尾数部分不是(11.0×××××或00.1×××××)的形式时,则应进行规格化处理。
当尾数符号位为(01)或(10)时,需要右规。
第一章1.计算机的发展经历了机械式计算机、(B)式计算机和电子计算机三个阶段。
(A)电子管(B)机电(C)晶体管(D)集成电路2.英国数学家巴贝奇曾设计了一种程序控制的通用(D)。
(A)加法器(B)微机(C)大型计算机(D)分析机3. 1939年,美国爱荷华州立大学研制成功了一台大型通用数字电子计算机(D)。
(A)ENIAC (B)Z3 (C)IBM PC (D)ABC4.爱德华•罗伯茨1975年发明了第一台微机(C)。
(A)Apple II (B)IBM PC (C)牛郎星(D)织女星5.1981年IBM公司推出了第一台(B)位个人计算机IBM PC 5150。
(A)8 (B)16 (C)32 (D)646.我国大陆1985年自行研制成功了第一台PC兼容机(C)0520微机。
(A)联想(B)方正(C)长城(D)银河7.摩尔定律指出,微芯片上集成的晶体管数目每(C)个月翻一番。
(A)6 (B)12 (C)18 (D)248.第四代计算机采用大规模和超大规模(B)作为主要电子元件。
(A)微处理器(B)集成电路(C)存储器(D)晶体管9.计算机朝着大型化和(C)化两个方向发展。
(A)科学(B)商业(C)微机(D)实用10.计算机中最重要的核心部件是(A)。
(A)CPU (B)DRAM (C)CD-ROM (D)CRT11.计算机类型大致可以分为:大型计算机、(A)、嵌入式系统三类。
(A)微机(B)服务器(C)工业PC (D)笔记本微机12.大型集群计算机技术是利用许多台单独的(D)组成一个计算机群。
(A)CPU (B)DRAM (C)PC (D)计算机13.(C)系统是将微机或微机核心部件安装在某个专用设备之内。
(A)大型计算机(B)网络(C)嵌入式(D)服务器14.冯结构计算机包括:输入设备、输出设备、存储器、控制器、(B)五大组成部分。
(A)处理器(B)运算器(C)显示器(D)模拟器15.在冯•诺伊曼计算机模型中,存储器是指(A)单元。
第二章1. 什么是前趋图?为什么要引入前趋图?答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。
2. 画出下面四条诧句的前趋图:S1=a:=x+y;S2=b:=z+1;S3=c:=a-b;S4=w:=c+1;答:其前趋图为:3. 为什么程序并发执行会产生间断性特征?程序在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间出现间断性。
4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?因为程序并发执行时,是多个程序共享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个程序来改变,致使程序的运行失去了封闭性。
而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。
5. 在操作系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?为了使程序在多道程序环境下能并发执行,并能对并发执行的程序加以控制和描述,从而在操作系统中引入了进程概念。
影响: 使程序的并发执行得以实行。
6. 试从动态性,并发性和独立性上比较进程和程序?a. 动态性是进程最基本的特性,可表现为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤销而消亡,因而进程由一定的生命期;而程序只是一组有序指令的集合,是静态实体。
b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS的重要特征。
引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行,而程序本身是不能并发执行的。
c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。
而对于未建立任何进程的程序,都不能作为一个独立的单位来运行。
7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a. PCB是进程实体的一部分,是操作系统中最重要的记录型数据结构。
PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。
一.简述计算机系统的组成。
计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称,是计算机完成各项工作的物质基础。
软件是指用某种计算机语言编写的程序数据和相关文档的集合。
软件系统则是在计算机上运行的所有软件的总称。
其中,硬件系统包括主机和外设,主机又分为中央处理器(CPU)和内存,内存分为随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),高速缓冲存储器(Cache),,中央处理器又分为运算器(ALU)和控制器(CU).。
外设分为输入设备(键盘,鼠标,触摸屏,扫描仪麦克风等)输出设备(显示器,打印机,绘图仪,音响等)外存(软盘,硬盘,光盘,U盘等)。
软件系统分为系统软件和应用软件。
其中,系统软件又包括操作系统(DOS,windows,OS/2,UNIX,)语言处理程序(C,C++)实用程序(诊断程序,排错程序),应用软件又包括通用应用软件(办公软件包,数据库管理系统,计算机辅助设计软件)和专业应用软件(如各企业的信息管理系统等)二.计算机硬件包括哪些部分,分别说明个部分的作用。
硬件是指计算机装置,即物理设备主要包括以下几部分:1,运算器,又称算术逻辑单元,它的主要功能是进行算术运算和逻辑运算。
2,控制器,是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件。
3,存储器,基本功能是能够按照指定位置存入或取出二进制信息。
4,输入设备,用来接收用户输入的原始数据和程序,并将它们转变为计算机可以识别的形式放到内存中。
5,输出设备,用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。
三.指令和程序有什么区别?试述计算机执行指令的过程。
指令,即能被计算机识别并执行的二进制代码,它代表了计算机能完成的某一项操作。
程序,即指令的集合。
执行过程分为下列三步;①取指令:按照程序计数器中的地址从内存储器中取出指令并送往指令计数器。
②分析指令:对指令寄存器中存放的指令进行分析,由指令译码器对操作码进行译码,将指令的操作码转换成相应的控制电位信号;由地址码确定操作数地址。
第一章操作系统引论1.设计现代OS的主要目标是什么?答:方便性,开放性,有效性,可扩充性2.OS的作用可表现在哪几个方面?答:OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口;OS作为计算机系统资的管理者;OS实现了对计算机资源的抽象。
3.为什么说操作系统实现了对计算机资源的抽象?答:OS首先在裸机上覆盖一层1/0设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第一层次抽象;在第一层软件上再覆盖文件管理软件,实现了对硬件资源操作的第二层次抽象。
0s通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4·说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力是提高资源利用率和系统吞吐里,为了满足用户对人一机交互的需求和共享主机。
5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机1/0是指事先将装有用户程序和数据的纸带或卡片装入纸带输入机或卡片机,在外围机的控制下,把纸带或一片上的数据或程序输入到殖带上。
该方式下的输入输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进行的。
而耽机1/0方式是指程序和数据的輸入输出都是在主机的直接控制下进行的。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动力是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动力是更好地满足用户的需要。
主要表现在:CPU的分时使用缩短了作业的平均周转时间;人机交互能力使用户能直接控制自己的作业;主机的共享使多用户能同时使用同一台计算机,独立地处理自己的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及寸接收并及时处理该命令,在用户能接受的时采内将结果返回给用户。
解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设路多路卡,健主机能同时接收用户从各个终端上轮入的数据;为每个终端配路缓冲区,暂存用户捷入的命令或教据。
针对反时处理问题,应便所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。
计算机操作系统(第四版)课后习题答案(完整版)第⼀章1.设计现代OS的主要⽬标是什么?答:(1)有效性(2)⽅便性(3)可扩充性(4)开放性2.OS的作⽤可表现在哪⼏个⽅⾯?答:(1)OS作为⽤户与计算机硬件系统之间的接⼝(2)OS作为计算机系统资源的管理者(3)OS实现了对计算机资源的抽象3.为什么说OS实现了对计算机资源的抽象?答:OS⾸先在裸机上覆盖⼀层I/O设备管理软件,实现了对计算机硬件操作的第⼀层次抽象;在第⼀层软件上再覆盖⽂件管理软件,实现了对硬件资源操作的第⼆层次抽象。
OS 通过在计算机硬件上安装多层系统软件,增强了系统功能,隐藏了对硬件操作的细节,由它们共同实现了对计算机资源的抽象。
4.试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动⼒是什么?答:主要动⼒来源于四个⽅⾯的社会需求与技术发展:(1)不断提⾼计算机资源的利⽤率;(2)⽅便⽤户;(3)器件的不断更新换代;(4)计算机体系结构的不断发展。
5.何谓脱机I/O和联机I/O?答:脱机I/O 是指事先将装有⽤户程序和数据的纸带或卡⽚装⼊纸带输⼊机或卡⽚机,在外围机的控制下,把纸带或卡⽚上的数据或程序输⼊到磁带上。
该⽅式下的输⼊输出由外围机控制完成,是在脱离主机的情况下进⾏的。
⽽联机I/O⽅式是指程序和数据的输⼊输出都是在主机的直接控制下进⾏的。
6.试说明推动分时系统形成和发展的主要动⼒是什么?答:推动分时系统形成和发展的主要动⼒是更好地满⾜⽤户的需要。
主要表现在:CPU 的分时使⽤缩短了作业的平均周转时间;⼈机交互能⼒使⽤户能直接控制⾃⼰的作业;主机的共享使多⽤户能同时使⽤同⼀台计算机,独⽴地处理⾃⼰的作业。
7.实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当⽤户在⾃⼰的终端上键⼊命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在⽤户能接受的时延内将结果返回给⽤户。
解决⽅法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收⽤户从各个终端上输⼊的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存⽤户键⼊的命令或数据。
欧阳治创编 2021.03.10 欧阳治创编2021.03.10第二章1. 什么是前趋图?为什么要引入前趋图?答:前趋图(Precedence Graph)是一个有向无循环图,记为DAG(Directed Acyclic Graph),用于描述进程之间执行的前后关系。
2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a :=x+y; S2=b :=z+1; S3=c :=ab ;S4=w :=c+1;答:其前趋图为:3. 为什么法度并发执行会产生间断性特征?法度在并发执行时,由于它们共享系统资源,以及为完成同一项任务而相互合作,致使在这些并发执行的进程之间,形成了相互制约的关系,从而也就使得进程在执行期间呈现间断性。
4. 法度并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性?因为法度并发执行时,是多个法度共欧阳治创编 2021.03.10 欧阳治创编2021.03.10享系统中的各种资源,因而这些资源的状态是由多个法度来修改,致使法度的运行失去了封闭性。
而法度一旦失去了封闭性也会招致其再失去可再现性。
5. 在操纵系统中为什么要引入进程概念?它会产生什么样的影响?为了使法度在多道法度环境下能并发执行,并能对并发执行的法度加以控制和描述,从而在操纵系统中引入了进程概念。
影响: 使法度的并发执行得以实行。
6. 试从静态性,并发性和自力性上比较进程和法度?a. 静态性是进程最基本的特性,可表示为由创建而产生,由调度而执行,因得不到资源而暂停执行,以及由撤消而消亡,因而进程由一定的生命期;而法度只是一组有序指令的集合,是静态实体。
b. 并发性是进程的重要特征,同时也是OS 的重要特征。
引入进程的目的正是为了使其法度能和其它建立了进程的法度并发执行,而法度自己是不克不及并发执行的。
c. 自力性是指进程实体是一个能自力运行的基本单位,同时也是系统中自力获得资源和自力调度的基本单位。
而对未建立任何进程的法度,都不克欧阳治创编 2021.03.10 欧阳治创编2021.03.10不及作为一个自力的单位来运行。