第1章 计算机系统概论
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么？
解：冯•诺依曼计算机的特点是：P8
(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；
(2)指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；
(3)指令和数据均用二进制表示；
(4)指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；
(5)指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；
(6)机器以运算器为中心（原始冯•诺依曼机）。
7. 解释下列概念：主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存
储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解：课本P9-10
(1)主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。
(2)CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了Cache）。
(3)主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
(4)存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
(5)存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。
(6)存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
(7)存储字长：一个存储单元所存储的二进制代码的总位数。
(8)存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。
(9)机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。
(10)指令字长：机器指令中二进制代码的总位数。
8. 解释下列英文缩写的中文含义：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS
解：全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
(1)CPU：Central Processing Unit，中央处理机（器），是计算机硬件的核心部件，主要由运算器和控制器组成。
(2)PC：Program Counter，程序计数器，其功能是存放当前欲执行指令的地址，并可自动计数形成下一条指令地址。
(3)IR：Instruction Register，指令寄存器，其功能是存放当前正在执行的指令。
(4)CU：Control Unit，控制单元（部件），为控制器的核心部件，其功能是产生微操作命令序列。
(5)ALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑运算单元，为运算器的核心部件，其功能是进行算术、逻辑运算。
(6)ACC：Accumulator，累加器，是运算器中既能存放运算前的操作数，又能存放运算结果的寄存器。
(7)MQ：Multiplier-Quotient Register，乘商寄存器，乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。
(8)X：此字母没有专指的缩写含义，可以用作任一部件名，在此表示操作数寄存器，即运算器中工作寄存器之一，用来存放操作数；
(9)MAR：Memory Address Register，存储器地址寄存器，在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。
(10)MDR：Memory Data Register，存储器数据缓冲寄存器，在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。
(11)I/O：Input/Output equipment，输入/输出设备，为输入设备和输出设备的总称，用于计算机内部和外界信息的转换与传送。
(12)MIPS：Million Instruction Per Second，每秒执行百万条指令数，为计算机运算速度指标的一种计量单位。
补充题. 什么是摩尔定律？该定律是否永远生效？为什么？
答：P23，否，P36
第四章 存储器（海明码）
17. 写出1100、1110对应的汉明码。
解：有效信息为n=4位，假设有效信息用b4b3b2b1表示，
根据2k≥n+k+1，得校验位位数k=3位。
设校验位分别为C1、C2、C3，则汉明码共4+3=7位，即：C1C2b4C3b3b2b1。
校验位在汉明码中分别处于第1、2、4位，按照配偶原有：
C1=3⊕5⊕7=b4⊕b3⊕b1（公式一定要有）
C2=3⊕6⊕7=b4⊕b2⊕b1
C3=5⊕6⊕7=b3⊕b2⊕b1
当有效信息为1100时，C3C2C1=110，汉明码为0111100。
当有效信息为1110时，C3C2C1=000，汉明码为0010110。
18. 已知收到的汉明码（按配偶原则配置）为1100111、1100001，检查上述代码是否出错？第几位出错？
解：假设接收到的汉明码为：C1’C2’b4’C3’b3’b2’b1’
纠错过程如下：
P1=1⊕3⊕5⊕7=C1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’（公式一定要有）
P2=2⊕3⊕6⊕7=C2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’
P3=4⊕5⊕6⊕7=C3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’
如果收到的汉明码为1100111，则P3P2P1=111，说明代码有错，第7位（b1’）出错，有效信息为：0110
如果收到的汉明码为1100001，则P3P2P1=100，说明代码有错，第4位（C3’）出错，有效信息为：0001
19. 已经接收到下列汉明码，分别写出它们所对应的欲传送代码。
（3）1101001（按偶性配置）
（6）1110001（按奇性配置）
解：（一）假设接收到的汉明码为C1’C2’b4’C3’b3’b2’b1’，按偶性配置则：
P1=C1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’（公式一定要有）
P2=C2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’
P3=C3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’
（3）如接收到的汉明码为1101001，
P1=1⊕0⊕0⊕1=0
P2=1⊕0⊕0⊕1=0
P3=1⊕0⊕0⊕1=0
P3P2P1=000，传送无错，故欲传送的信息为0001。
（二）假设接收到的汉明码为C1’C2’b4’C3’b3’b2’b1’，按奇性配置则：
（公式一定要有，一定要注意按奇配置，异或后再取非）
（6）如接收到的汉明码为1110001，
P3P2P1=000，传送无错，故欲传送的信息为1001。
第6章 计算机的运算方法
3. 设x为整数，[x]补=1，x1x2x3x4x5，若要求 x < -16，试问 x1~x5 应取何值？
解：根据正数（或负数）的补码数值位（除符号位）越小，则对应真值越小（根据课本P225表6-1可得出上述规律）。
因为[-16]补=1,10000，若要x < -16，只需x1x2x3x4x5< 10000，即x1=0，x2~x5任意即可。
4. 设机器数字长为8位（含1位符号位在内）（好多同学都没留意这个前提条件），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。    -13/64，100
解：真值与不同机器码对应关系如下：
真值
-13/64
100
二进制
-0.001101
1100100
原码
1.001 1010
0110 0100
补码
1.110 0110
0110 0100
反码
1.110 0101
0110 0100
5. 已知[x]补，求[x]原和x。[x5]补=1,0101; [x7]补=0,0111（注意正数的原、反、补码都相同）
解：[x]补与[x]原、x的对应关系如下：
[x]补
1,0101
0,0111
[x]原
1,1011
0,0111
x
-1011
+111
9. 当十六进制数9B和FF分别表示为原码、补码、反码、移码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少（设机器数采用一位符号位）？
解：真值和机器数的对应关系如下：
9BH
1001 1011
原码
补码
反码
移码
无符号数
对应十进制数
-27
-101
-100
+27
155
FFH
1111 1111
小数的原码
原码
补码
反码
移码
无符号数
对应十进制数
-127
-1
-0
+127
255
10. 在整数定点机中，设机器数采用1位符号位，写出±0的原码、补码、反码和移码，得出什么结论？

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