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计算机组成原理第4章习题参考答案

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第4章 数值的机器运算

4-2．某加法器采用组内并行，组间并行的进位链，4位一组，写出进位信号C

6逻辑表

达式。

[解] 组间并行的进位链，产生的最低一组的进位输出为：

C

4=G

1*+P

1*C

0 （其中：G

1*=G

4+P

4G

3+P

4P

3G

2+P

4P

3P

2G

1；P

1*=P

4P

3P

2P

1 ）

然后在组内产生进位信号C

6 ：

C

6=G

6+P

6C

5=G

6+P

6G

5+P

6P

5C

4

4-4．已知X和Y，使用它们的变形补码计算出X+Y，并指出结果是否溢出。

（1）X=0.11011，Y=0.11111

（2）X=0.11011，Y=-0.10101

（3）X=-0.10110，Y=-0.00001

（4）X=-0.11011，Y=0.11110

[解]

（1）[X]

补=0.11011，[Y]

补=0.11111

00.11011 [X]

补

+00.11111 [Y]

补 01.11010 [X+Y]

补 结果正溢出！

（2）[X]

补=0.11011，[Y]

补=1.01011

00.11011 [X]

补

+11.01011 [Y]

补 00.00110 [X+Y]

补 结果不溢出！

X+Y=0.00110

（3）[X]

补=1.01010，[Y]

补=1.11111

11.01010 [X]

补

+11.11111 [Y]

补 11.01001 [X+Y]

补 结果不溢出！

X+Y=-0.10111

（4）[X]

补=1.00101，[Y]

补=0.11110

11.00101 [X]

补

+00.11110 [Y]

补 00.00011 [X+Y]

补 结果不溢出！

X+Y=0.00011

4-5．已知X和Y，使用它们的变形补码计算出X-Y，并指出结果是否溢出。

（1）X=0.11011，Y=-0.11111

（2）X=0.10111，Y=0.11011

（3）X=0.11011，Y=-0.10011

（4）X=-0.10110，Y=-0.00001

[解]

（1）[X]

补=0.11011，[Y]

补=1.00001， [-Y]

补=0.11111

00.11011 [X]

补

+00.11111 [-Y]

补 01.11010 [X-Y]

补 结果正溢出！

（2）[X]

补=0.10111，[Y]

补=0.11011, [-Y]

补=1.00101

00.10111 [X]

补

+11.00101 [-Y]

补 11.11100 [X-Y]

补 结果不溢出！

X-Y=11.11100

（3）[X]

补=0.11011，[Y]

补=1.01101, [-Y]

补=0.10011

00.11011 [X]

补

+00.10011 [-Y]

补 01.01110 [X-Y]

补 结果正溢出！

（4）[X]

补=1.01010，[Y]

补=1.11111，[-Y]

补=0.00001

11.01010 [X]

补

+00.00001 [-Y]

补 11.01011 [X-Y]

补 结果不溢出！

X-Y=-0.10101

4-6．已知：X=0.1011，Y=-0.0101

求：[X/2]

补 ,[X/4]

补 ,[-X]

补 ,[Y/2]

补 ,[Y/4]

补 ,[-Y]

补,[2Y]

补

[解] 由[X]

补=0.1011,[Y]

补=1.1011 得：

[X/2]

补=0.0101，[X/4]

补=0.0010，[-X]

补=1.0101

[Y/2]

补=1.1101，[Y/4]

补=1.1110，[-Y]

补=0.0101，[2Y]

补=1.0110

4-7. 设下列数据长8位，包括一位符号位，采用补码表示，分别写出每个数右移或左移两

位之后的结果

（1）0.1100100 (2) 1.0011001 (3) 1.1100110 （4）1.0000111

[解] （1）右移两位后为 0.0011001 左移两位后为1.0010000（溢出）或0.0010000

（2）右移两位后为 1.1100110 左移两位后为0.1100100（溢出）或1.1100100

（3）右移两位后为1.1111001 左移两位后为 1.0011000

（4）右移两位后为 1.11000001 左移两位后为0.0011100（溢出）或1.0011100

4-8．分别用原码乘法和补码乘法计算X×Y.

(1) X=0.11011,Y=－0.11111

(2) X=－0.11010,Y=－0.01110

[解]原码乘法：

（1）|X|=0.11011 → B, |Y|=0.11111 → C， 0→

A 说明 00.00000 0.1 1 1 1 1 + |X| 00.11011 C5=1，+ |X| 00.11011 00.01101 1 0 1 1 1 1 部分积右移1位

+ |X| 00.11011 C

5=1，+ |X|

01.01000

00.10100 0 1 0 1 1 1 部分积右移1位

+ |X| 00.11011 C5=1，+ |X|

01.01111

00.10111 1 0 1 0 1 1 部分积右移1位

+ |X| 00.11011 C

5=1，+ |X|

01.10010

00.11001 0 1 0 1 0 1 部分积右移1位

+ |X| 00.11011 C

5=1，+ |X|

01.10100

00.11010 0 0 1 0 1 0 部分积右移1位

所以， |X×Y|=0.1101000101

X×Y=-0.1101000101

（2） |X|=0.11010 → B， |Y|=0.01110 → C， 0→A

说明

00.00000 0.0 1 1 1 0

+ 0 00.00000 C

5=0，+ 0

00.00000

00.00000 0 0 0 1 1 1 部分积右移1位

+ |X| 00.11010 C

5=1，+ |X|

00.11010

00.01101 0 0 0 0 1 1 部分积右移1位

+ |X| 00.11010 C

5=1，+ |X|

01.00111

00.10011 1 0 0 0 0 1 部分积右移1位

+ |X| 00.11010 C

5=1，+ |X|

01.01101

00.10110 1 1 0 0 0 0 部分积右移1位

+ 0 00.00000 C

5=0，+ 0

00.10110

00.01011 0 1 1 0 0 0 部分积右移1位

所以, |X×Y|=0.0101101100

X×Y=+0.0101101100

补码乘法：

（1）[X]

补=0.11011 → B, [Y]

补=1.00001 → C， 0 → A AC

A寄存器C寄存器[-X]

补=1.00101 附加位 说明 00.00000 1.0 0 0 0 1 0 + [-X]补 11.00101 C5C

6=10，+ [-X]

补 11.00101

11.10010 1 1 0 0 0 0 1 部分积右移1位

+ [X]

补 00.11011 C

5C

6=01，+ [X]

补

00.01101

00.00110 1 1 1 0 0 0 0 部分积右移1位

+ 0 00.00000 C

5C

6=00，+ 0

00.00110

00.00011 0 1 1 1 0 0 0 部分积右移1位

+ 0 00.00000 C

5C

6=00，+ 0

00.00011

00.00001 1 0 1 1 1 0 0 部分积右移1位

+ 0 00.00000 C

5C

6=00，+ 0

00.00001

00.00000 1 1 0 1 1 1 0 部分积右移1位

+ [-X]

补 11.00101 C

5C

6=10，+ [-X]

补

11.00101

所以， [X×Y]

补=1.0010111011

X×Y =-0.1101000101

（2）[X]

补=1.00110 → B， [Y]补=1.10010 → C， 0→A

[-X]

补=0.11010 附加位

说明

00.00000 1.1 0 0 1 0 0

+ 0 00.00000 C

5C

6=00，+ 0

00.00000

00.00000 0 1 1 0 0 1 0 部分积右移1位

+ [-X]

补 00.11010 C

5C

6=10,+ [-X]

补

00.11010

00.01101 0 0 1 1 0 0 1 部分积右移1位

+ [X]

补 11.00110 C

5C

6=01，+ [X]

补

11.10011

11.11001 1 0 0 1 1 0 0 部分积右移1位

+ 0 00.00000 C

5C

6=00，+ 0

11.11001

11.11100 1 1 0 0 1 1 0 部分积右移1位

+ [-X]

补 00.11010 C

5C

6=10，+[-X]

补

00.10110

00.01011 0 1 1 0 0 1 1 部分积右移1位

+ 0

00.00000 C

5C

6=11，+ 0

00.01011

所以， [X×Y]

补=0.0101101100

X×Y = 0.0101101100

4-10．分别用原码和补码加减交替法计算X/Y。

（2）X=-0.10101，Y=0.11011

（4）X=-0.10110，Y=-0.11011

[解]原码除法：

（2）|X|=00.10101→A，|Y|=00.11011→B，0→C [|Y|]

变补=11.00101 A寄存器C寄存器

A寄存器C寄存器

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《计算机组成原理》各章练习参考答案

《计算机组成原理》各章练习参考答案

《计算机组成原理》各章练习题参考答案

第一章 思考练习题

一.填空

1.电子数字计算机可以分为专用计算机和通用计算机两类。

2.硬件采用LSI或VLSI的电子计算机属于计算机发展过程中的第四代。

3.存储器中存放数据和程序。

4.一台计算机包括运算、存储、控制、输入及输出五个单元。

5.完成算术运算和逻辑运算的部件是运算器(或ALU)；运算器的核心是加法器；控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果的部件是控制器。

6.CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线是内部总线；CPU同存储

器、通道等互相连接的总线是系统总线；中、低速I/O设备之间互相连接的总线是I/O总线。

7.在多总路线结构中，CPU总线、系统总线和高速总线相连通过桥实现。

8.计算机软件一般分为系统软件和应用软件。

9.完整的计算机系统由硬件系统和软件系统构成。

10.机器字长是指一台计算机一次所能够处理的二进制位数量。

11.数据分类、统计、分析属于计算机在数据处理方面的应用。

12.计算机是一种信息处理机，它最能准确地反映计算机的主要功能。

13.个人台式商用机属于微型机。

14.对计算机软硬件进行管理，是操作系统的功能。

15.用于科学技术的计算机中，标志系统性能的主要参数是MFLOPS。

16.通用计算机又可以分为超级机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机六类。

17.“存储程序控制”原理是冯.诺依曼提出的。

18.运算器和控制器构成CPU，CPU和主存构成主机。

19.取指令所用的时间叫取指周期，执行指令所用的时间叫执行周期。

20.每个存储单元都有一个编号，该编号称为地址。

21.现代计算机存储系统一般由高速缓存、主存和辅存构成。

22.计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是存储程序和程序控制原理。

二.单选

1.存储器用来存放( C )。

A.数据 B.程序 C.数据和程序 D.正在被执行的数据和程序

计算机组成原理期末复习资料(一)

计算机组成原理期末复习资料(一)

《计算机组成原理》期末复习资料（一）

复习资料及试题汇编(00.1-01.7)

一、数据表示、运算和运算器部件

1.将十进制数+107/128和-52化成二进制数，再写出各自的原码、反码、补码表示（符号位和数值位共8位）。

解： +107/128 = +6BH/80H = +1101011B/10000000B =+0.1101011

–52 =-34H=–110100

原码 01101011 10110100

反码 01101011 11001011

补码 01101011 11001100

2.判断下面的二元码的编码系统是有权还是无权码，写出判断的推导过程。

十进制数 二元码的编码

0 0000

1 0111

2 0110

3 0101

4 0100

5 1011

6 1010

7 1001

8 1000

9 1111

解：设4位二元吗每位分别为ABCD，且假定其为有权码。则

从4的编码0100可求得B的位权为4；从8的编码1000可求得A的位权为8；

第4章指令系统层习题参考解答-汇编语言与计算机组成原理 答案

第4章指令系统层习题参考解答-汇编语言与计算机组成原理 答案

1. 什么是“程序可见”的寄存器?

程序可见寄存器是指在用户程序中用到的寄存器，它们由指令来指定。

2. 80x86微处理器的基本结构寄存器组包括那些寄存器？各有何用途？

基本结构寄存器组按用途分为通用寄存器、专用寄存器和段寄存器3类。

通用寄存器存放操作数或用作地址指针；专用寄存器有EIP和EFLAGS，分别存放将要

执行的下一条指令的偏移地址和条件码标志、控制标志和系统标志；段寄存器存放段基址或

段选择子。

3．80x86微处理器标志寄存器中各标志位有什么意义?

常用的7位：

CF进位标志： 在进行算术运算时，如最高位(对字操作是第15位，对字节操作是第7

位)产生进位或借位时，则CF置1；否则置0。在移位类指令中，CF用来存放移出的代码(0

或1)。

PF奇偶标志： 为机器中传送信息时可能产生的代码出错情况提供检验条件。 当操作

结果的最低位字节中1的个数为偶数时置1，否则置0。

AF辅助进位标志： 在进行算术运算时，如低字节中低4位(第3位向第4位)产生进位

或借位时，则AF置1；否则AF置0。

ZF零标志：如指令执行结果各位全为0时，则ZF置1；否则ZF置0。

SF符号标志：其值等于运算结果的最高位。 如果把指令执行结果看作带符号数，就是

结果为负，SF置1；结果为正，SF置0。

OF溢出标志： 将参加算术运算的数看作带符号数，如运算结果超出补码表示数的范围

N，即溢出时，则OF置1；否则OF置0。

DF方向标志： 用于串处理指令中控制处理信息的方向。 当DF位为1时，每次操作后

使变址寄存器SI和DI减小；当DF位为0时，则使SI和DI增大，使串处理从低地址向高

地址方向处理。

4．画出示意图，简述实模式下存储器寻址的过程。

存储器

20位物理地址如下计算(CPU中自动完成)：10H×段基址+偏移地址=物理地址

5. 画出示意图，简述保护模式下(无分页机制)存储器寻址的过程。

采用对用户程序透明的机制由选择子从描述子表中选择相应的描述子，得到欲访问段的

计算机组成原理复习题doc

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计算机组成原理复习题

一.填空题

1．条件转移.无条件转移.转子程序.返主程序.中断返回指令都属于______类指令，这类指令在指令格式中所表示的地址不是______的地址，而是______的地址。

2. 写出四种识别中断源的技术 . . . 。

3．CPU从______取出一条指令并执行这条指令的时间称为______。由于各种指令的操作功能不同，各种指令的指令周期是______。

4.对存储器的要求是______.______.______。为了解决这三方面的矛盾计算机采用多级存储体系结构。

5.信息传送的控制方式有 . . . 。

6.主存储器与CPU之间传输的主要信息有 . .

7.奇偶校验法只能发现_______数个错，不能检查无错或_______数个错。

8.八进制数37.4Q转换成二进制数为__________。

9.数x的真值-0.1011B，其原码表示为____________。

10.在浮点加减法运算过程中，在需要_________或__________时，尾数向右移位。

11.8086CPU芯片的结构特点是将_________部件与__________部件分开，目的是减少总线的空闲时间，提高指令执行速度。

12。CRIS和CISC的含义分别为 . 。

给出四种计算机典型的指令类型（操作码类型）有 14.要组成容量为4K*8位的存储器，需要_____片4K*1位的静态RAM芯片并联，或者需要___片1K*8位的静态RAM芯片串联。

13.DMA数据传送过程可以分为________.数据块传送和__________三个阶段。

14.主存储器的性能指标主要是______.______.存储周期和存储器带宽。