操作系统习题和答案

计算机组成原理习题课__1第一章•计算机系统有硬件系统和软件系统组成。硬件有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。•机器字长是指CPU一次能直接处理的二进制数的位数，它决定了寄存器、运算部件、数据总线的位数，字长越长，数的表示范围也越大，精度越高，但其相应的硬件成本也越高。第二章BACBCBBAF)CB(CA)AC(AB)A(ACB)C(CBACACBBAEFBBDCADEFGEFBBDCAADEFGEFBACEFBDCAABADEFGEFBACEFBDCAABDAADFBCDCAABDABFDECECBBCDABACF第三章•P61第5题、设浮点数的格式为：阶码6位移码，包含一位符号位，尾数6位原码，包含一位符号位，排列顺序为：则按上述浮点数的格式：–1、若数Z的浮点数的16进制形式为9F4H，求Z的十进制的真值。–2、若X=-25/64，Y=2.875，则求X和Y的规格化浮点数表示形式。P61第5题1、若数Z的浮点数的16进制形式为0C15DH，求Z的十进制的真值。100111110100B[EZ]移=1，00111B[MZ]原=1.101000BEZ=00111B=7MZ=-0.101000B所以，Z=MZ×2Ez=-0.101000B×27=-101000B=-809F4H=若X=-25/64，Y=2.875，则求X和Y的规格化浮点数表示形式。EX=-1[EX]补=1,11111B[EX]移=0,11111BMX=-0.11001B[MX]原=1.11001B所以，[X]浮=0,111111.11001B=7F9HX=-25/64=-（16+8+1）×2-6=-11001B×2-6=-0.11001B×2-1EY=2[EY]移=1,00010BMY=0.10111B[MY]原=0.10111B所以，[Y]浮=1,000100.10111B=897HY=2.875=2+0.5+0.25+0.125=10.111=0.10111×22P61第6题机器字长16位，求个机器数的十进制真值表示范围。1）无符号整数0～216-12）原码定点整数-（215-1）～215-13）补码定点整数-215～215-14）补码定点小数-1～1-2-15解：128-71-128-1-128-7-128-7-127127-7222222-22221MAX22-(1MAX-)()如果阶码为移码，尾数用原码表示呢？如果阶码为原码，尾数为补码呢？第四章•1、X=0.1101，Y=-0.0110•2、已知X和Y，用变形补码计算X+Y，X-Y，并判溢•（1）X=0.11011，Y=0.11111•（2）X=-0.1101，Y=0.0110•5.1）X=0.011111，Y=-0.11101•原码一位乘、BOOTH算法•运算器–概念题–证明题–计算题–分析题•存储器–第一题目录•某机器字长16位，采用两位比较法进行补码乘法运算，此时并行加法器应该是（17）位加法器，应该进行（16）次相加移位操作。•（多选题）在下面每小题所列出的若干个答案中，选取所有的正确答案（可能没有，也可能有一个或多个）•补码加法规则是（）•A、所有的操作数都用补码表示，结果也用补码表示•B、若两数相同则做加法，异号则做减法。•C、符号位和操作数一样参与运算•D、结果的符号为1，表示溢出•某浮点机，采用规格化浮点数表示，阶码用移码表示（最高位代表符号位），尾数用原码表示，下列的表示中不是规格化的浮点数是（）•A、阶码：1111111尾数：1.1000…00•B、阶码：0011111尾数：1.0111…01•C、阶码：1000001尾数：0.1111…01•D、阶码：0111111尾数：0.1000…10•（填空题）设阶码8位（含1位符号位），用移码表示，尾数24位（1位符号位），用规格化补码表示，则它所能表示的最大正数的阶码的十进制真值为（A），尾数的十进制真值为（B）；绝对值最小的负数的阶码的二进制移码表示为（C），尾数的二进制补码表示为（D）。2321返回目录A．127B．C．00000000D．1.01111111111111111111111•1、设•求证：•根据定点小数补码的定义证明nYYY10[Y].补niiiYYY102证明题证明题•2、以定点小数为例证明：•3、以定点小数为例证明：•[0]补=[y-y]补补补Y][-Y][补补补Y]XY][X[][补补补补补Y][X2)(modYX22)(modYX22YX2)(modY2Y]2)(modX2X][][[][返回目录•已知x=-0.01111，y=+0.11001，•用变形补码求•[x]补，[-x]补，[2x]补，[x/2]补，[y]补，[-y]补，[2y]补，[y/4]补，•x+y=？，x–y=？•解：[x]原=11.01111[x]补=11.10001•[-x]补=00.01111[2x]补=01.00010[x/2]补=01.11000•[y]原=00.11001[y]补=00.11001•[-y]补=11.00111[y/4]补=00.001100•[x]补11.10001[x]补11.10001•+[y]补00.11001+[-y]补11.00111•[x+y]补00.01010[x-y]补10.11000••x+y=+0.01010符号位相异，结果溢出•x–y=-1.01000•设32位字长的浮点数，其中阶符1位，阶码7位，数符1位，尾数23位。分别写出机器数采用原码和补码表示时，所对应的最接近0的十进制负数。•分析：最接近0的十进制负数表示最大负数，即绝对值最小的负数，因此阶码取最小值，尾数为绝对值最小的非0负数。•解：1）原码表示：阶码范围-127127•尾数24位，绝对值最小的非0负数为•-0.00…01B(非规格化)=-2-23•最接近0的十进制负数为•2）补码表示：阶码范围-128127•尾数24位，绝对值最小的非0负数为•-0.00…01B(非规格化)=-2-23•最接近0的十进制负数为12823221272322•某机器字长为32位，浮点表示时，指数部分（即阶码）占8位补码（含1位符号位），尾数24位补码（1位符号位），问：•1）带符号定点小数的最大表示范围是多少？（补码小数）•-1•2）带符号定点整数的最大表示范围是多少？（补码整数）•3）浮点表示最大正数是多少？MAX+=•4）浮点表示最大负数是多少？•5）浮点表示最小的规格化正数是多少？•6）浮点表示最小负数是多少？MAX-=•浮点表示最小正数1272322(1)-312-131212311282322128250.12721-•已知浮点数运算的中间结果如下：•阶码：1，010尾数：1.0011101•其中，阶码是4位补码•1）如果尾数是8位原码，求其规格化的浮点数表示•2)如果尾数是8位补码，求其规格化的浮点数表示•解：1）尾数为原码，则不是规格化表示形式，要左规：尾数左移2位，尾数低位补0，阶码减2，[E]补=1000，•变换后的规格化浮点数为1，0001.1110100•2)如尾数为补码，已经是规格化浮点数1，01001.0011101•用32位表示一个数，阶码部分占8位（含一位符号位），尾数部分占24位（含1位符号位）。设，•试写出补码浮点数表示格式（规格化）。•0000100011.01111111110000000000000•=9BFE000H•111111110.11111110000000000000000•=0FF7F0000H2561275256/,.yx100000000102-.1B-10000000052569..x-1-821111111021111111256127./y计算题一、设浮点数的格式为：阶码5位，包含一位符号位，尾数5位，包含一位符号位，阶码和尾数均用补码表示，排列顺序为：则按上述浮点数的格式：–1、若数Z的浮点数的16进制形式为0EDH，求Z的十进制的真值。–2、若（X）10=13/64，（Y）10=―2﹒75，则求X和Y的规格化浮点数表示形式。–3、求[X+Y]浮（要求用补码计算，列出计算步骤）。–4、求[X―Y]浮（要求用补码计算，列出计算步骤）。–5、求[X*Y]浮（要求阶码用补码计算，尾数用补码Booth算法计算，列出计算过程和算式）。1、若数Z的浮点数的16进制形式为0EDH，求Z的十进制的真值。解：1、0EDH=0011101101B，[Z]浮=0，01110.1101，则[EZ]补=0，0111=+7[MZ]补=0.1101MZ=+13/16所以，Z=MZ×2Ez=+13/16×27=+13×8=+1042、若（X）10=13/64，（Y）10=―2﹒75，则求X和Y的规格化浮点数表示形式。解：2、（X）10=13/64（X）2=0.001101=0.1101×2-10EX=-10，则[EX]补=1，1110MX=0.1101，则[MX]补=0.1101则[X]浮=1，11100.1101（Y）10=-2.75，（Y）2=-10.11=-0.1011×2+10EY=+10，则[EY]补=0，0010MY=-0.1011，则[MY]补=1.0101则[Y]浮=0，00101.01013、求[X+Y]浮（要求用补码计算，列出计算步骤）解：•对阶ΔE=EX-EY=[EX]补+[-EY]补=11，1110+11，1110=11，1100ΔE=-40，则EX小，将MX右移4位，EX加4：[X]浮=0，00100.0000(1101)•尾数相加[MX]补00.00001101+[MY]补11.0101[MX+MY]补11.01011101•结果规格化：结果已规格化•舍入。•0舍1入：[MX+Y]补=1.0110。[X+Y]浮=0，00101.01104、求[X―Y]浮（要求用补码计算，列出计算步骤）。解：•对阶：同上。•尾数相减。•结果规格化：结果已规格化•舍入。•0舍1入：[MX-Y]补=0.1100。[X―Y]浮=0，00100.1100[MX]补00.00001101+[-MY]补00.1011[MX-MY]补00.101111015、求[X*Y]浮（要求阶码用补码计算，尾数用补码Booth算法计算，列出计算过程和算式）。解：•阶码相加。[EZ]补=[EX]补+[EY]补=11，1110+00，0010=00，0000•尾数相乘。[MX]补=0.1101[-MX]补=1.0011[MY]补=1.0101[EX]补11，1110+[EY]补00，0010[EX+EY]补00，0000部分积00.0000乘数MY(MYnMYn+1)1.01010操作说明MY4MY5=10，+[-MX]补11.0011+11.0011右移一位11.100111.0101MY3MY4=01，+[MX]补00.1101+00.0110右移一位00.0011011.010MY2MY3=10，+[-MX]补11.0011+11.0110右移一位11.10110011.0100.1101+00.1000右移一位00.010000011.0MY0MY1=10，+[-MX]补11.0011+11.01110001MY1MY2=01，+[MX]补[MX*Y]补=1.01110001•结果规格化：已规格化。•舍入。舍去：[MX*Y]补=1.0111[X*Y]浮=0，00001.0111返回目录某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1，低位来的信号为C0，请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式。（1）串行进位方式（2）并行进位方式•解：（1）串行进位方式：•C1=G1+P1C0其中：G1=