(自考02325李学干版)计算机系统结构课后习题.doc

"计算机系统结构" 计算机系统结构是计算机科学的核心内容之一，涉及到计算机系统的设计、实现和优化。计算机系统结构主要研究计算机系统的组成部分、功能、性能和设计原理等方面。 本文主要讨论计算机系统结构的知识点，包括数据表示、指令系统、堆栈型机器和通用寄存器型机器等。 1. 数据表示和数据结构之间的关系 数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现。 2. 标志符数据表示和描述符数据表示的差别 标志符数据表示与描述符数据表示的差别在于标志符与每个数据相连，合存于同一存储单元，描述单个数据的类型特性；描述符是与数据分开存放，用于描述向量、数组等成块数据的特征。 描述符数据表示为向量、数组的实现提供了支持，有利于简化高级语言程序编译中的代码生成，可以比变址法更快地形成数据元素的地址。 3. 堆栈型机器和通用寄存器型机器的主要区别 堆栈型机器系统结构有力地支持子程序的嵌套和递归调用。在程序调用时将返回地址、条件码、关键寄存器的容等全部压入堆栈，待子程序返回时，再从堆栈中弹出。 通用寄存器型机器对堆栈数据结构实现的支持较差，表现在：(1)堆栈操作的指令少，功能单一；(2)堆栈在存储器，访问堆栈速度低；(3)堆栈通常只用于保存于程序调用时的返回地址，少量用堆栈实现程序间的参数传递。 4. 浮点数系统的表示 浮点数系统使用的阶基 rp=2,阶值位数 p=2,尾数基值 rm=10，以 rm 为基的尾数位数 m''=1,按照使用的倍数来说，等价于 m=4。 在非负阶、正尾数、规格化情况下，浮点数系统的最小尾数值、最大尾数值、最大阶值、可表示的最小值和最大值及可表示数可以按照以下公式计算： 可表示的最小值 = rm^(最小阶)*最小尾数值=rm^(-1) 可表示的最大值 = rm^(最大阶)*最大尾数值 = rm^(2^p-1)*(1-rm^(-m')) 可表示的尾数的个数 = rm^m'*(rm-1)/rm 可表示的规格化数的个数 = 阶的个数*尾数的个数=2^p*rm^m'*(rm-1)/rm 计算机系统结构是一个复杂的领域，涉及到计算机系统的设计、实现和优化。理解计算机系统结构的基本概念和原理是非常重要的，能够帮助我们更好地设计和实现高效的计算机系统。