《计算机组成原理习题解答》 在计算机科学领域,计算机组成原理是理解计算机硬件系统的基础。冯诺依曼计算机的设计思想是核心理论,它强调了存储程序并按地址顺序执行的模式。这种设计包含了五个主要部分:存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备。存储器用于存储数据和指令,运算器执行算术和逻辑运算,控制器负责协调整个系统的运作,而输入设备和输出设备则用于与外界交互。 存储容量指的是一个存储器能够存储的二进制数据的总量,通常以KB、MB、GB等单位表示。单元地址是存储器中每个存储单元的唯一标识,如同房间的门牌号。数据字是计算机处理的数据单位,而指令字则是代表一条特定操作的二进制序列。指令由操作码和操作数两部分构成,形成计算机执行的基本操作,而程序是由一系列指令组成的序列,用于解决特定问题。 计算机如何区分内存中的指令和数据?在冯诺依曼体系结构中,这个区分是在执行阶段进行的。在取指阶段,CPU从内存读取的是待执行的指令;而在执行阶段,读取的则是指令需要的操作数。内存是系统运行时存储程序和数据的快速存储器,而外存则包括硬盘和光盘等,它们容量大但访问速度慢,不能直接被CPU访问。CPU,即中央处理器,由运算器和控制器组成,负责执行指令。适配器则扮演着接口的角色,它使得主机能与不同速度的外部设备通信,完成信息的转换。 运算方法和运算器是计算机处理数据的关键。在8位编码中,整数的原码、反码和补码反映了正负数值的表示方式。例如,-35的补码表示为11001101,而+111的补码是01111111。运算器负责执行加减乘除等基本运算。 对于浮点数表示,其结构通常包含一个符号位、阶码和尾数。例如,一个32位浮点数,符号位1位,阶码8位(使用移码表示),尾数23位(使用补码表示,基数为2)。最大数的二进制表示是01111111 11111111 11111111 11111111,对应真值为(1-2^(-23)) * 2^(127),最小数的二进制表示是10000000 00000000 00000000 00000000,对应真值为-2^(-127)。规格化数的范围是从2^(-127)到(1-2^(-23)) * 2^(127),其中最小正数是2^(-127),最大正数是(1-2^(-23)) * 2^(127),最大负数是-2^(-127)。 以上内容涵盖了计算机组成原理中的基础概念,包括冯诺依曼架构、存储系统、数据表示以及浮点运算等关键知识点,对于理解和分析计算机系统的工作原理具有重要意义。
- 粉丝: 3834
- 资源: 59万+
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
评论0