【计组】复习题

冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？

主要设计思想：
①采用二进制表示数据和指令，指令由操作码和地址码组成。
②存储程序，程序控制：将程序和数据存放在存储器中，计算机工作时从存储器取出指令并执行，完成计算。
③指令顺序执行。程序分支由JMP等转移指令实现。
主要组成部分：存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备

什么是存贮容量？什么是单位地址？什么是数据字？什么是指令字？

存贮容量：存储器可以容纳的二进制信息量，表示为存储容量=地址寄存器MAR的编址数（存储单元个数）×存储字位数（存储字长/存储单元大小）。
单位地址：是存储器中存储单元的编号，存储器是由大量存储单元组成，每个存储单元存放一个字节量（8位）的数据。常用四个16进制的数来表示一个地址。
数据字：某字代表要处理的数据
指令字：某字为一条指令

什么是内存？什么是外存？什么是CPU？什么是接口？简述其功能。

存储器是用来存储程序和数据的部件，具有记忆功能，保证计算机正常工作。存储器的种类很多，按其用途可分为主存储器和辅助存储器，主存储器又称内存储器（简称内存），辅助存储器又称外存储器（简称外存）。

外存：外存通常是磁性介质或光盘，像硬盘，软盘，磁带，CD等，能长期保存信息，并且不依赖于电来保存信息。但其由机械部件带动，速度与CPU相比就显得慢的多。

内存：内存指的就是主板上的存储部件，是CPU直接与之沟通，并用其存储数据的部件，存放当前正在使用的（即执行中）的数据和程序，它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路，内存只用于暂时存放程序和数据，一旦关闭电源或发生断电，其中的程序和数据就会丢失。

CPU：CPU是计算机的主要设备之一，功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU主要包括两个部分，即控制器、运算器，其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。

接口：同一计算机不同功能层之间的通信规则称为接口。接口泛指实体把自己提供给外界的一种抽象化物，其内部对外界屏蔽，具有封装的特性。

①操作系统类：控制和管理计算机各种资源、自动调度用户作业程序、处理各种中断的软件，是用户与计算机的接口。

②语言处理程序类：计算机能识别的语言与机器能直接执行的语言并不一致。计算机能够识别的语言编制的程序称为源程序，如：C语言。用机器语言编制的程序，称为目标程序。语言程序将源程序翻译成目标程序。

③服务性程序类：诊断程序、调试程序等。

④数据库管理系统类：有组织地、动态地存贮大量数据，使人们能方便、高效地使用这些数据。数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。

写出下列各整数的原码、反码、补码表示(用8位二进制数)

(1) -35
(2)-128
(3)-127
(4)-1

题目	原码	反码	补码
(1) -35	1010 0011	1101 1100	1101 1101
(2)-128	无	无	1000 0000
(3)-127	1111 1111	1000 0000	1000 0001
(4)-1	1000 0001	1111 1110	1111 1111

将下列十进制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数
(1)27/64 (2)-27/64

(1)27/64=11011 * 2^-6 =1.1011 * 2 ^-2   
e=-2
s=0
E=-2+127=125=0111 1101
M=1011
0011 1110 1000 0000 0000 0000 0000 

(2)与(1)相差符号位
1011 1110 1000 0000 0000 0000 0000

已知x和y，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。
(2)x=11011, y=-10101

(2)x=11011,  y=-10101 

双符号位补码  [x]补=00 11011  [y]补=11 01011

  [x]补 00 11011  
+  [y]补 11 01011
-----------------------
     100 00110


[x+y]补=00 0011

验证
x=16+11
y=16+5
x-y=6

已知x和y，用变形补码计算x-y，同时指出结果是否溢出。
(1)x=11011, y=-11111

(1)x=11011,  y=-11111  

  [x]补=0 11011  [ y]补=1 00001
  [x]补=0 11011  [-y]补=0 11111
  
双符号位补码
  [x]补=00 11011  [-y]补=00 11111
  
  [x]补 00 11011  
+  [y]补 00 11111
-----------------------
      01 11010


[x+y]补=01 11010

-y=11111，已经是5位二进制表示最大了，+x的结果必上溢

用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算x×y。
(1)x=11011， y=-11111

(1)x=11011，  y=-11111
①原码阵列乘法器

[x]原=0 11011
[y]原=1 11111

符号位 Xf=0   Yf=1
数值位 |x|=11011   |y|=11111

 |x|   11011   
×|y|   11111
-----------------
      11011
      11011
      11011
     11011
    11011
----------------------
   1101000101


|x|×|y|= 1101000101
符号位单独运算为1
[x×y]原=1 1101000101

(1)x=11011，  y=-11111
②补码阵列乘法器
设最高位为符号位，则输入数据为
[x]补=0 11011  [y]补=1 00001
符号位  Xf=0   Yf=1

数值为算前求补
|x|=11011  |y|=11111

|x|×|y|=1101000101

符号位单独运算为1，    （负数求补）
数值位算后求补=0010111011 （正数补=原）

[x×y]补=1 0010111011

验证

x=27,y=-31
x*y=-831

1101000101B=837D