计算机组成原理课后习题答案.doc
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计算机组成原理是计算机科学的基础,涉及计算机硬件的各个部分及其工作原理。本文件提供了白中英教授第三版《计算机组成原理》的课后习题答案,涵盖了计算机的基本概念、架构和操作。 1. 计算机分为模拟计算机和数字计算机。模拟计算机处理连续量,而数字计算机基于二进制位进行运算,具有更高的精度、存储能力和逻辑处理能力。数字计算机的数据以0和1的形式表示,通过程序控制执行指令。 2. 数字计算机按照功能和适用范围分为专用计算机和通用计算机。专用计算机针对特定任务优化,通用计算机则适用于多种应用场景。 3. 计算机的主要应用领域包括科学计算、自动控制、信息处理、教育、卫生、家用电器和人工智能。 4. 存储程序通用电子计算机的设计思想是计算机的核心,由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。其中,存储器的容量由存储单元的数量决定,每个单元有唯一的地址。 5. 指令流是在取指周期和执行周期中从内存读出的信息,用于指导计算机执行操作。半导体存储器(内存)和磁盘、光盘存储器(外存)共同构成存储系统。中央处理器(CPU)包含运算器和控制器,负责控制和运算。 6. 系统软件包括系统程序和应用程序,前者用于提高计算机效率和扩展功能,后者是用户解决问题所编写的程序。早期的程序用机器语言编写,后来发展出汇编语言和高级语言,如算法语言,以及后来的操作系统和数据库管理系统。 7. 计算机设计的五级结构包括微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级。这种分层结构有助于理解计算机的组成,并设计出高效系统结构。 8. 在计算机中,软件和硬件可以通过逻辑等价性相互替代,实现操作的灵活性。例如,硬件能执行的指令,软件也可以实现。 在第二章的习题中,涉及到二进制表示和浮点数运算: 1. 对于负数的原码、补码、反码和移码表示,例如-127和-1的表示方式不同,补码和反码主要用于无符号和有符号整数的表示。 2. 浮点数的表示通常包括阶码和尾数,这里给出的是32位浮点数,10位阶码使用移码,22位尾数使用补码,基为2。解题时需要根据浮点数的规则确定不同情况下的二进制表示。 通过这些习题答案,学生可以深入理解计算机内部如何处理和存储信息,以及如何进行浮点运算。掌握这些知识对于学习计算机系统设计和编程至关重要。
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