计算机组成原理习题解答

1、计算机组成原理习题解答第1章1. 解释概念或术语：实际机器、虚拟机器，机器指令、机器指令格式，主机、CPU、主存、I/O、PC、IR、ALU、CU、AC、MAR、MDR，机器字长、存储字长、指令字长、CPI、TC、主频、响应时间、吞吐量、MIPS、MFLOPS。答：略2. 如何理解计算机系统的层次结构？说明高级语言、汇编语言及机器语言的差别与联系。答：计算机系统是由软件和硬件结合而成的整体。为了提高计算机系统的好用性，程序设计语言的描述问题能力越来越强，各种程序设计语言大体上是一种层次结构，即高等级编程语言指令包含低等级编程语言指令的全部功能。对于使用不同层次编程语言的程序员来说，他们所看到的

2、同一计算机系统的属性是不同的，这些属性反映了同一计算机系统的不同层次的特征，即同一计算机系统可划分成多个层次结构，不同层次的结构反映的计算机系统的特征不同而已。机器语言是能够被计算机硬件直接识别和执行的程序设计语言，机器语言是一种面向硬件的、数字式程序设计语言；汇编语言和高级语言均用符号表示机器语言指令，指令很容易阅读和编写、但不能被硬件直接识别和执行，它们均是一种面向软件的、符号式程序设计语言；相对于汇编语言而言，高级语言描述问题的能力更强；高级语言和汇编语言程序必须翻译成机器语言程序后，才能在计算机硬件上执行。3. 计算机系统结构、计算机组成的定义各是什么？两者之间有何关系？答：计算机系统

3、结构是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的计算机系统的属性，包括概念性结构和功能特性两个方面。主要研究计算机系统软硬件交界面的定义及其上下的功能分配。计算机组成是指计算机硬件设计人员所看到的计算机系统的属性。主要研究如何合理地逻辑实现硬件的功能。计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。4. 冯诺依曼模型的存储程序原理包含哪些内容、对计算机硬件和软件有哪些要求？冯诺依曼模型计算机的特点有哪些？答：存储程序原理是指程序和数据预先存放在存储器中，机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行。存储程序原理要求存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构的存储部件；要求软件指

4、令支持用地址码表示操作数在存储器中的地址，指令长度为存储单元长度的倍数，编程语言中必须有转移型指令，以实现程序存储顺序到程序逻辑顺序的转变。冯诺依曼模型计算机的特点可归纳为如下几点：计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成；存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构；程序由指令组成，指令和数据以等同地位存放在存储器中；机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行；指令由操作码和地址码组成，操作码用于表示操作的性质，地址码用于表示操作数在存储器中的地址；指令和数据均采用二进制方式表示，运算亦采用二进制方式；机器以运算器为中心，输入/输出设备与存储器间的数

5、据传送都经过运算器。5. 现代计算机均采用冯诺依曼模型、但进行了改进，画出现代计算机硬件组成及结构图，并说明各部件的作用。答：现代计算机结构大多在冯诺依曼模型基础上进行了改进，以进一步提高系统的性能。改进主要包括以存储器为中心、多种存储器共存、采用总线互连三个方面。基本的硬件组成及结构图如下：CPUI/O接口I/O设备系统总线I/O接口I/O设备主存磁盘接口磁盘CPU由运算器和控制器组成，运算器负责实现数据加工，实现算术逻辑运算；控制器负责指挥和控制各部件协调地工作，实现程序执行过程。存储器由主存和辅存(如磁盘)组成，负责实现信息存储。主存由小容量、快速元器件组成，存放近期常用程序和数据；辅存

6、由大容量、低价格元器件组成，存放所有的程序和数据；主存可被CPU直接访问，这样在提高访存速度的同时，可降低存储器总成本。I/O设备负责实现信息的输入和输出，以及信息的格式变换。通过总线实现部件互连的好处是可以实现CPU的操作标准化，而操作标准化的具体实现部件是I/O接口，它负责缓冲和中转相关操作。6. 若某计算机的机器指令格式如表1.2所示，请写出求s=a+b+c的机器语言程序，其中a、b、c存放在起始地址为的连续3个主存单元中，而s则要求存放到地址为的主存单元中。解：假设程序第一条指令存放在第号存储单元中，则程序清单如下：主存单元地址（二进制）指令（二进制）注 释操 作 码地 址 码s结果数

7、据sa原始数据ab原始数据bc原始数据c取数a到累加器AC中(AC)b，结果存于AC中(AC)c，结果存于AC中将AC中内容存到s所在主存单元中*停机，地址码空闲（值可任意）7 画出基于累加器CPU的主机框图，说明题6的机器语言程序的执行过程(尽可能详细)。简述执行过程与冯诺依曼模型的存储程序原理的关系。答：基于累加器CPU的的主机框图如下：假设s=a+b+c程序已被调入主存、首指令地址已写入到PC中，即(PC)=。程序运行启动后，计算机硬件自动地、逐条地、按(PC)为指令地址实现取指令、分析指令、执行指令的对应操作，直到执行到停机指令为止。假设IR中操作码记为OP(IR）、地址码记为AD(I

8、R)，则s=a+b+c程序执行过程的具体操作如下：（1）PCMAR、MARABus、ReadCBus ；MARPC， 取指令开始（2）WMFC，(PC)1PC；PC（下条指令地址）（3）MDRIR；IR ，取指令完成ID对OP(IR)译码；CU得知当前为取数指令（4）AD(IR)MAR、MARABus、ReadCbus；MAR，执行指令开始（5）WMFC （6）MDRAC；ACMDRa， 执行指令完成（7）PCMAR、MARABus、ReadCBus；MARPC， 取指令开始（8）WMFC，(PC)1PC；PC（下条指令地址）（9）MDRIR；IR ，取指令完成ID对OP(IR)译码；CU得知

9、当前为加法指令（10）AD(IR)MAR、MARABus、ReadCBus；MAR，执行指令开始（11）WMFC （12）(MDR)(AC)AC；ACab， 执行指令完成（13）PCMAR、MARABus、ReadCBus；MARPC，取指令开始（14）WMFC，(PC)1PC；PC（下条指令地址）（15）MDRIR；IR ，取指令完成ID对OP(IR)译码；CU得知当前为加法指令（16）AD(IR)MAR、MARABus、ReadCBus；MAR，执行指令开始（17）WMFC （18）(MDR)(AC)AC；ACab+c， 执行指令完成（19）PCMAR、MARABus、ReadCBus；M

10、ARPC， 取指令开始（20）WMFC，(PC)1PC；PC（下条指令地址）（21）MDRIR；IR ，取指令完成ID对OP(IR)译码 ；CU得知当前为存数指令（22）AD(IR)MAR、MARABus、WriteCbus；MAR，执行指令开始（23）ACMDR、MDRDBus、WMFC；MDRACab+c，执行指令完成（24）PCMAR、MARABus、ReadCbus；MARPC， 取指令开始（25）WMFC，(PC)1PC；PC（下条指令地址）（26）MDRIR；IR *，取指令完成ID对OP(IR)译码 ；CU得知当前为停机指令（27）机器自动停机；执行停机指令完成从程序执行过程可以

11、看出：由于指令存放在存储器中，故指令执行过程分为取指令(含分析指令)、执行指令两个阶段；由于存储器同时只接收一个访问操作，故程序执行过程是循环的指令执行过程，循环变量为PC中的指令地址；只要按照程序逻辑顺序改变(PC)，可以实现按程序逻辑顺序执行程序的目标。8. 指令和数据均存放在存储器中，计算机如何区分它们？答：由于存储器访问只使用地址和命令(Read/Write)信号，而指令和数据均以二进制编码形成存放在存储器中，因此，从存储器取得的信息本身是无法区分是指令还是数据的。计算机只能通过信息的用途来区分，即取指令时取得的是指令，指令执行时取操作数或写结果对应的信息是数据。即计算机通过程序执行过

12、程或指令执行过程的不同阶段来区分。9. 在某CPU主频为400MHz的计算机上执行程序A，程序A中指令类型、执行数量及平均时钟周期数如下表所示。指令类型指令执行数量平均时钟周期数(/指令)整数450001数据传送750002浮点数 80004条件转移 15002求该计算机执行程序A时的程序执行时间、平均CPI及MIPS。解：CPU时钟周期TC1/f1/(400106)=2.5ns程序执行时间TCPU45000175000280004150022.50.575ms。平均CPI(4500017500028000415002)( 450007500080001500) 1.776(时钟周期/指令)M

13、IPS( 450007500080001500)/ (0.57510-3106)225.2百万条/秒10. 冯诺依曼模型计算机的性能瓶颈有哪些？简述缓解性能瓶颈严重性的方法。答：冯诺依曼模型计算机的性能瓶颈有CPU-MEM瓶颈、指令串行执行瓶颈两个。对缓解CPU-MEM瓶颈而言，主要目标是减少MEM访问延迟、提高MEM传输带宽，常用的方法有采用多种存储器构成层次结构存储系统、采用多级总线互连、采用并行结构存储器等。对缓解指令串行执行瓶颈而言，主要目标是尽可能实现并行处理，常用的方法有采用流水线技术、数据流技术、超标量技术、超线程技术、多核技术等。第2章 1. 解释概念或术语：进制、机器数、原码

14、、补码、移码、变形补码、BCD码、交换码、内码、奇校验、CRC、上溢、下溢、左规、对阶、溢出标志、进位标志、部分积、Booth算法、交替加减法除法、警戒位、全加器、并行加法器、行波进位、先行进位。答：略2. 完成下列不同进制数之间的转换（1）(347.625)10( )2( )8( )16（2）(9C.E)16( )2( )8( )10（3）()2( )10( )8421BCD解：（1）(347.625)10(.101)2(533.5)8(15B.A)16 （2）(9C.E)16(.1110)2(234.7)8(156.875)10 （3）()2(211)10(1)8421BCD3. 对下列十

15、进制数，分别写出机器数长度为8位（含1位符号位）时的原码及补码。（1）23/128 （2） 35/64 （3） 43 （4） 72（5）7/32 （6） 9/16 （7）91 （8） 33解：（1）+23/128原0.，+23/128补0.；（2）-35/64原1.，-35/64补1.；（3）43原，43补；（4）-72原，-72补； （5）+7/32原0.，+7/32补0.；（6）-9/16原1.，-9/16补1.； （7）+91原，+91补；（8）-33原，-33补。4. 对下列机器数（含1位符号位），若为原码时求补码及真值，若为补码或反码时求原码及真值。（1）X原 （2）X补0.0001

16、1 （3）X反1.01010（4）X原1.10011 （5）X补 （6）X反解：（1）X补，X-00011-3； （2）X原0.00011，X+0.00011+3/32； （3）X原1.10101，X-0.10101-21/32； （4）X补1.01101，X-0.10011-19/32； （5）X原，X-10111-23/32； （6）X原，X-10100-20/32。5. （1）若X补1.01001，求X补及X； （2）若X补，求X补及X。解：（1）-X补0.10111，X-0.10111-23/32；（2）X补，X+10111+23。6. （1）若X23及42，分别求8位长度的X移；（2

17、）若X移及，分别求X。解：（1）+23移，-42移； （2）X移时的X+37，X移时的X-35。7. 若X补0.x1x2x3x4x5，Y补1y4y3y2y1y0，求下列几种情况时，xi或yi的取值。（1）X1/4 （2）1/8X1/16 （3）Y16 （4）32Y8解：（1）1/4补0.01000，故(x-10)(x-31x-41x-51)(x-11)时X1/4；（2）1/8补0.00100，1/16补0.00010，故(x-10x-20)(x-31x-40x-50)(x-30x-41x-51)时1/8X1/16；（3）-16补，故y40时Y16；（4）-8补，-32补，故(y41y31y20

18、y10y00)(y4y31)y40y30(y21y11y01)时32Y8。8. 冗余校验的基本原理是什么？答：数据发送时，除发送数据信息外，还冗余发送按某种规律形成的校验信息；数据接收时，用所接收数据信息形成新的校验信息，与所接收的校验信息比较，以此判断是否发生了错误，出错时报告出错或自动校正错误。9. 若采用奇校验，下述两个数据的校验位的值是多少？（1） （2）答：（1）数据的奇校验位值为=0；（2）数据的奇校验位值为=1。10. 若下列奇偶校验码中只有一个有错误，请问采用的是奇/偶校验？为什么？（1） （2） （3）答：上述奇偶校验码采用的是偶校验编码方式。由于三个奇偶校验码中分别有偶数、

19、奇数、偶数个“1”，而只有一个校验码有错误，故第2个奇偶校验码()有错误；又由于第2个奇偶校验码有奇数个“1”，故校验码采用的是偶校验编码方式。11. 设有8位数据信息，请写出求其海明校验码的过程。解：本题中数据位数n8，数据信息m8m1，设检验信息位数为k位，（1）先求得校验信息位数k，根据2k-18k的要求，可得k4位；（2）列出nk8412位校验码中的信息排列：m8 m7m6m5p4m4m3m2p3m1p2p1。 （3）设各校验组采用偶校验编码方式，各校验组校验位的值为： p4m8m7m6m501100，p3m8m4m3m201100，p2m7m6m4m3m1111111，p1m7m5m

20、4m2m1101011；（4）海明偶校验码为：1。12. 若机器数表示时字长为8位，写出下列情况时它能够表示的数的范围（十进制）。（1）无符号整数； （2）原码编码的定点整数；（3）补码编码的定点整数； （4）原码编码的定点小数；（5）补码编码的定点小数。 解：（1）无符号整数的表示范围是，即0255；（2）原码定点整数的表示范围是-+，即-127+127；（3）补码定点整数的表示范围是-(+1)+，即-128+127；（4）原码定点小数的表示范围是-0.+0.，即-127/128+127/128；（5）补码定点小数的表示范围是-1.+0.，即-128/128+127/128。13. 对两个8

21、位字长的定点数9BH及FFH，分别写出它们采用原码编码、补码编码及移码编码时的十进制整数的真值，并写出它们表示为无符号数时的十进制真值。解：机器码 9BH FFH原码编码的真值(整数) -27 -127补码编码的真值(整数) -101 -1移码编码的真值(整数) +27 +127无符号编码的真值(整数) 155 25514. 若浮点数表示格式（从高位到低位）为：阶码6位（含1位阶符）、尾数10位（含1位数符），请写出51/128、27/1024、7.375、86.5所对应的机器数。（1）阶码和尾数均为原码；（2）阶码和尾数均为补码；（3）阶码为移码、尾数为补码。解：（1）阶码和尾数均为原码时，

22、51/128浮=0.浮= 或 或，-27/1024浮=-0.浮= 或 或，7.375浮=111.011浮= 或 或，-86.5浮=-.1浮= 或 或；（2）阶码和尾数均为补码时，51/128浮= 或 或，-27/1024浮= 或 或，7.375浮= 或 或，-86.5浮= 或 或；（3）阶码为移码、尾数为补码时，51/128浮= 或 或，-27/1024浮= 或 或，7.375浮= 或 或，-86.5浮= 或 或。15. 若浮点数表示格式采用6位阶码（含1位阶符）、10位尾数（含1位数符），阶码和尾数均采用补码编码。（1）写出浮点数能表示的正数及负数的范围；（2）写出规格化浮点数能表示的正数及

23、负数的范围。解：（1）浮点数正数区的范围为：+2-92-32+(1-2-9)2+31， 浮点数负数区的范围为：-12+31-2-92-32；（2）规格化浮点数正数区的范围为：+2-12-32+(1-2-9)2+31，规格化浮点数负数区的范围为：-12+31-(2-1+2-9)2-32。16. 若浮点数表示格式为：6位阶码（含1位阶符）、10位尾数（含1位数符）。分别写出阶码和尾数均为原码及均为补码时，下列数值为规格化数时的机器码。（1）51/128 （2）51/128 （3）1/64 解：（1）阶码和尾数均为原码时，规格化数的机器码为 ，阶码和尾数均为补码时，规格化数的机器码为 ；（2）阶码和

24、尾数均为原码时，规格化数的机器码为 ，阶码和尾数均为补码时，规格化数的机器码为 ；（3）阶码和尾数均为原码时，规格化数的机器码为 ，阶码和尾数均为补码时，规格化数的机器码为 。17. 若机器中单精度浮点数采用IEEE 754标准表示。（1）对机器码为(99D00000)16及()16的浮点数，请写出它们的真值；（2）请写出51/128的机器码。 解：（1）由于机器码(99D00000)161 0B，故浮点数的符号码S1、阶码E、尾数码M0，因1E255，故机器码表示的为规格化浮点数，(99D00000)16的真值N(-1)1251-1271.0-0.11012-76；由于机器码()16=0 0

25、B，故浮点数的符号码S0、阶码E、尾数码M0，因1E255，故机器码表示的为规格化浮点数，()16的真值N(-1)02179-1271. 0+0.12+53。（2）(-51/128)10(-0.)2(-1)1(1.10011)2125-127，则用IEEE754标准表示时，符号码S1、阶码E125、尾数M0.10011，故51/128的单精度浮点数机器码为 1 0。18. 字符在计算机中的表示可看作无符号定点整数，对字符的操作有比较是否相同、判断前后次序等关系运算，需要哪些支持才能用算术运算和逻辑运算实现关系运算？答：由于字符数据可看作无符号定点整数，故字符操作的结果可以用两个无符号定点整数关

26、系运算的结果表示。设NA及NB为无符号定点整数，NC为有符号定点整数，且NANBNC，则当NANB时，NC的符号为正，当NANB时，NC的符号为负，当NANB时，NC的值为零，当NANB时，NC的符号为正、或者NC的值为零，当NANB时，NC的符号为负、或者NC的值为零；即对算术运算(减法)结果的符号、是否为零进行逻辑运算(逻辑与、逻辑或)，就可以得到关系运算的结果。因此，运算器中设置“结果符号是否为负”及“结果是否为零”两个标志位，并且有对这2个硬件标志位的5种逻辑操作硬件时，就可以用算术运算和逻辑运算实现关系运算了。19. 各种应用数据在计算机中一般表示成哪几种数据类型？对某个机器数，如何

27、才能够知道它的数据类型？答：计算机中的应用数据一般有数值数据和非数据数据两大类型，数值数据的运算均为算术运算，数据可表示为定点数或浮点数两种数据类型；非数值数据的运算比较复杂，可能为逻辑运算，或算术运算或关系运算，数据可表示为逻辑数，或定点数或浮点数。故应用数据在计算机中一般表示成定点数、浮点数及逻辑数三种数据类型。由于计算机中均用二进制表示数据和指令，只能通过约定方式隐含表示符号及小数点等。而这种约定只在数据操作时才有实际意义，因此，对于某机器数，从数据本身无法知道它的数据类型，只能通过对其操作的指令来表明这个数的数据类型。如对32位机器数99D00000H，当它为浮点运算指令的操作数时，它

28、是浮点数；当它为定点运算指令的操作数时，它是定点数。20. 若8位机器码为，请问逻辑左移多少次后溢出？逻辑右移多少次后再左移同样多次数时机器码开始不同？请分别说明原因。答：逻辑左移3位后溢出，因为左起第一个“1”被移丢，故溢出。逻辑右移3位后再逻辑左移3位时机器码与原来不同，因为机器码，右起第一个“1”被移丢，损失精度后再左移3位机器码发生变化。21. 设机器数字长为8位(含1位符号)，分别写出对下列机器数算术左移1位、2位，算术右移1位、2位的结果，并说明结果是否正确。X原0.；X补1.；X反1.；X原1.；X补1.；X反1.解：结果见下表，其中表示结果正确、表示结果溢出、表示结果精度受损失

29、。算术左移1位算术左移2位算术右移1位算术右移2位X原0.0. 0. 0. 0. X原1.1. 1. 1. 1. X补1.1. 1. 1. 1. X补1.1. 1. 1. 1. X反1.1. 1. 1. 1. X反1.1. 1. 1. 1. 22. 若X补xSxn-1x0，请推导2X补2X补及X补xS*2n-1+X补。解：(1)因2X补2n2X2n2n2X2(2nX)2 X补，故2X补2X补。(2)当X0时，xS0，X补2nX0xn-1x0，X+xn-1x0，则X补2nX2nxn-1x0/20xn-1x0/2X补；0*2n1X补xS*2n1+X补；当X0时，xS1，XX补2n1xn-1x02n

30、12n12n1xn-1x0，则X补2n(2n1xn-1x0)/22n12n1(2n1xn-1x0)/22n1(2n1xn-1x0)/22n11xn-1x0/22n1X补xS*2n1+X补。故对任意X，均有X补xS*2n-1+X补。23. 若机器数字长为8位(含1位符号)，请用补码运算规则计算下列各题。（1）A9/64，B-13/32，求AB；（2）A19/32，B-18/128，求AB；（3）A-87，B13，求AB；（4）A115，B-24，求AB解：（1）因A+0.、B-0.，则A补0.、B补1.，AB补A补B补 0.1.1.，则AB-0.-17/64；（2）因A+0.、B-0.，则A补0

31、.、-B补0.，AB补A补-B补0.0.0.，则AB0.47/64；（3）因A-、B+，则A补1 、-B补1 ，AB补A补-B补1 1 1 ，则AB-100；（4）因A+、B-，则A补0 ，B补1 ，AB补A补B补 0 1 0 ，则AB+91。24. 若机器数字长为6位(含1位符号)，请用补码计算AB，并判断结果是否溢出。（1）A0.11011，B0.00011； （2）A0.11011，B-0.10101；（3）A-0.10111，B-0.01011； （4）A0.10011，B0.01111解：（1）由题意A补0.11011，B补0.00011， AB补A补B补0.110110.00011

32、0.11110，AB+0.11110，AB补的溢出标志OVR(00)(00)0，故AB结果不溢出； （2）由题意A补0.11011，B补1.01011，AB补A补B补0.110111.010110.00110，AB+0.00110，AB补的溢出标志OVR(00)(10)0，故AB结果不溢出；（3）由题意A补1.01001，B补1.10101，AB补A补B补1.010011.101010.11110，AB+0.11110，AB补的溢出标志OVR(10)(10)1，故AB结果溢出； （4）由题意A补0.10011，B补0.01111， AB补A补B补0.100110.011111.00010，AB

33、-0.11110，AB补的溢出标志OVR(01)(01)1，故AB结果溢出。25. 若机器数字长为7位(含2位符号)，请用变形补码计算AB，并判断结果是否溢出。（1）A0.11011，B-0.11111； （2）A0.10111，B-0.01010解：（1）由题意A变补00.11011，B变补11.00001，-B变补00.11111，则AB变补A变补-B变补00.1101100.1111101.11010，AB-0.00110，AB变补的溢出标志OVR011，故AB结果溢出； （2）由题意A变补00.10111，B变补11.10110，-B变补00.01010，则AB变补A变补-B变补00.

34、1011100.0101001.00001，AB-0.00001，AB变补的溢出标志OVR011，故AB结果溢出。26. 对下列A 和B，请用原码一位乘法求AB。（1）A0.，B-0.； （2）A19，B35解：（1）由题意A原0.，B原1.，|A|0.，|B|0.，AB原的符号位为011，按原码一位乘法规则，|A|B|需进行6次判断-加法-移位操作，其过程如下表所示：循环次数部分积高位乘数(及部分积低位)说明60. 1 0 1 1 1 0初始部分积P00.5 0.0. 0. 0 1 0 1 1 1乘数最低位为0，应0部分积及乘数同时右移1位4 0.0. 0. 1 0 1 0 1 1乘数最低位

35、为1，应|A|部分积及乘数同时右移1位3 0.1. 0. 0 1 0 1 0 1乘数最低位为1，应|A|部分积及乘数同时右移1位2 0. 1. 0. 0 0 1 0 1 0乘数最低位为1，应|A|部分积及乘数同时右移1位1 0. 0. 0. 0 0 0 1 0 1乘数最低位为0，应0部分积及乘数同时右移1位0 0. 1. 0. 1 0 0 0 1 0乘数最低位为1，应|A|部分积及乘数同时右移1位即|A|B|0.0，故AB原1.0。（2）由题意，A原，B原，|A|，|B|，AB原的符号位为000，|A|B|需进行6次判断-加法-移位操作，其过程如下表所示：循环次数部分积高位乘数(及部分积低位)

36、说明6 1 0 0 0 1 1初始部分积P05 0 1 1 0 0 0 1乘数最低位为1，应|A|6位加法，0为加法器的进位部分积及乘数同时右移1位4 0 0 1 1 0 0 0乘数最低位为1，应|A|部分积及乘数同时右移1位3 0 0 0 1 1 0 0乘数最低位为0，应0部分积及乘数同时右移1位2 0 1 0 0 1 1 0乘数最低位为0，应0部分积及乘数同时右移1位1 0 1 1 0 0 1 1乘数最低位为0，应0部分积及乘数同时右移1位0 0 0 1 1 0 0 1 乘数最低位为1，应|A|部分积及乘数同时右移1位即|A|B|1，故AB原0 1。27. 若A0.，B-0.，请用原码两位

37、乘法求AB。解：由题意A原0.，B原1.，|B|0.，|A|补0.，-|A|补1.，2|A|补0.，AB原的的符号位为011，由于|B|为6位(偶数个)，乘法运算时需在|B|的最高位前增加两个0，以处理乘法运算结束时可能的T1的情况，故共循环4次，前3次进行判断-加法-移位操作、最后1次进行判断-加法操作，运算过程如下表所示：循环次数部分积高位乘数(及部分积低位)T说明4000.0 0 1 0 0 1 1 00初始部分积P0000、T03000.000. 000.1 0 0 0 1 0 0 10b1b0T100，应2|A|补、T0算术右移2位(最高符号位为真符号位)2000.000. 000.

38、0 0 1 0 0 0 1 00b1b0T010，应|A|补、T0算术右移2位1000.001.000. 0 0 0 0 1 0 0 00b1b0T100，应2|A|补、T0算术右移2位0000. 000.0 0 0 0 1 0b1b0T000，应0不移位，乘积数值部分为0.10即|A|B|0.0，故AB原1.0。28. 对下列A 和B，请用补码一位乘法(Booth算法)求AB。（1）A0.，B-0.； （2）A19，B35解：（1）由题意A补0.，B补1.，-A补1.，因连同符号一起运算，故共循环7次，进行判断-加法-移位操作(最后1次不移位)。运算过程如下表所示：循环部分积乘数附加位操作说

39、明70.1 0 1 0 1 1 00初始P0补0，b-n060. 0. 0. 0 1 0 1 0 1 10b-n-1b-n00，部分积0 部分积和乘数同时算术右移1位51. 1. 1. 1 0 1 0 1 0 11b-n-1b-n10，部分积-A补 部分积和乘数同时算术右移1位40. 1. 1. 0 1 0 1 0 1 01b-n-1b-n11，部分积0 部分积和乘数同时算术右移1位30. 0. 0.1 0 1 0 1 0 10b-n-1b-n01，部分积A补 部分积和乘数同时算术右移1位21. 1. 1. 1 1 0 1 0 1 01b-n-1b-n10，部分积-A补 部分积和乘数同时算术右

40、移1位10. 0. 0. 1 1 1 0 1 0 10b-n-1b-n01，部分积A补 部分积和乘数同时算术右移1位01. 1. 1. 1 1 1 0 1 0b-n-1b-n10，部分积-A补 最后一次不右移故AB补1.0。（2）由题意A补，B补，-A补，共循环7次, 进行判断-加法-移位操作(最后1次不移位)。运算过程如下表所示：循环部分积乘数附加位操作说明7 0 1 0 0 0 1 10初始P0补0，b-n06 1 0 1 0 0 0 11b-n-1b-n10，部分积-A补部分积和乘数同时算术右移1位5 0 1 0 1 0 0 01b-n-1b-n11，部分积0 部分积和乘数同时算术右移1

41、位4 0 0 1 0 1 0 00b-n-1b-n01，部分积A补 部分积和乘数同时算术右移1位3 1 0 0 1 0 1 00b-n-1b-n00，部分积0部分积和乘数同时算术右移1位2 1 1 0 0 1 0 10b-n-1b-n00，部分积0 部分积和乘数同时算术右移1位1 0 1 1 0 0 1 01b-n-1b-n10，部分积-A补 部分积和乘数同时算术右移1位0 0 1 1 0 0 1b-n-1b-n01，部分积A补 最后一次不右移故AB补01。29. 对下列A 和B，请用不恢复余数法(交替加减法)原码除法求AB。（1）A0.，B-0.； （2）A，B10101解：（1）由题意A原

42、0.，B原1.，|A|补0.，|B|补0.，-|B|补1.，不恢复余数法原码除法求解过程如下表所示：被除数(余数)商说明 0.* * * * * * *被除数|A|补，商任意值1. 1. 0.减去除数，-|B|补余数为负，除法不溢出，上商为0 1.0. 0. 0. 0.1余数与部分商同时逻辑左移1位因q00(即余数为负)：加上除数，|B|补余数为正，上商为1 1.1. 0. 0.1 0.1 1余数与部分商同时逻辑左移1位因q11(即余数为正)：减去除数，-|B|补余数为正，上商为10.1. 0.0.1 1 0.1 1 1余数与部分商同时逻辑左移1位因q21(即余数为正)：减去除数，-|B|补余

43、数为正，上商为1 0.1. 1.0.1 1 10.1 1 1 0余数与部分商同时逻辑左移1位因q31(即余数为正)：减去除数，-|B|补余数为负，上商为0 1.0. 0. 0.1 1 1 0 0.1 1 1 0 1余数与部分商同时逻辑左移1位因q40 (即余数为负)：加上除数，|B|补余数为正，上商为1 0.1. 0.0.1 1 1 0 10.1 1 1 0 1 1余数与部分商同时逻辑左移1位因q51 (即余数为负)：减去除数，-|B|补余数为正，上商为1，因q61，余数不用修正所以|商|0.q1 q2 q3 q4 q5 q60.，|余数|=0.。由于商符sQ101，故A/B原1.，A%B原0

44、.，A/B-0.，A%B+0.。30. 对于不恢复余数法原码除法而言，图2.16的运算流程并不完全适用于整数除法，因为整数除法开始时，被除数存放在REGA及REGQ中，请将图2.16改成适合整数除法的流程图(提示：应先移位、后上商)。解：图2.16的原码除法中，“判溢出”阶段的“REGQ00”对应的是最后结果的符号位，可省略(最后被覆盖)；“相除”阶段的“REGQ0=1？”可用“REGAn-1=0？”代替。 REGA被除数(原码)，REGB除数(原码) CNTn1YNREGA(REGA)(REGB)CNT0?SQREGAn-1 REGBn-1, SR REGAn-1REGAn-10，REGBn

45、-10CNT(CNT)1REGAn-11?YNREGQn-1SQ， REGAn-1SR开始结束REGA(REGA)-(REGB)补OVR1NREGAn-10?REGQ0(REGAn-1)取反REGA、REGQ同时逻辑左移1位YREGQ01?REGA(REGA)(REGB)REGA、REGQ同时逻辑左移1位准备求商及余数符号变为绝对值相除YN判溢出余数修正置商及余数符号REGA(REGA)-(REGB)补31. 若A-0.10101，B0.11011，请用不恢复余数法补码除法求AB。解：由题意A补1.01011,B补0.11011,-B补1.00101，不恢复余数补码除法过程如下表所示：被除数(余数)商Q反说明 1.010110.11011 0.00110* * * * * *1.A补与B补异号求R0补时B补 R0补与B补同号，不溢出、q01 0.011001.001011.10001 1.1.0余数与部分商同时左移1位求新余数时-B补 R1补与B补异号，q10 1.000100.110111.11101 1.01.0 0余数与部分商同时左移1位求新余数时B补R2补与B补异号，q20 1.110100.110110.10101 1.0 01.0 0 1余数与部分商同时左移1位求新余数时B补R3补与B补同号，q31 1.010101.001010.011