(完整版)计算机组成原理第4章作业参考答案
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第4章部分习题参考答案
【4-4】已知X和Y，试用它们的变形补码计算出X + Y，并指出结果是否溢出
（3）X = -0.10110，Y = -0.00001
解：[X]补= 1.01010 [Y]补= 1.11111
1 1 . 0 1 0 1 0
+ 1 1 . 1 1 1 1 1
1 1 . 0 1 0 0 1
无溢出，X+Y = -0.10111
【4-5】已知X和Y，试用它们的变形补码计算出X - Y，并指出结果是否溢出
（3）X = 0.11011，Y = -0.10011
解：[X]补= 0.11011 [-Y]补= 0.10011
0 0 . 1 1 0 1 1
+ 0 0 . 1 0 0 1 1
0 1 . 0 1 1 1 0
结果正溢
【4-8】分别用原码乘法和补码乘法计算X * Y
（1）X = 0.11011，Y = -0.11111
法一：原码一位乘算法
解：|X| = 0.11011→B |Y| = 0.11111→C 0→A
A C 说明
1 1 1 1 1
C5 = 1, +|X|
1 1 1 1 1 部分积右移一位→
C5 = 1, +|X|
0 1 1 1 1 部分积右移一位→
C5 = 1, +|X|
1 0 1 1 1 部分积右移一位→
C5 = 1, +|X|
0 1 0 1 1 部分积右移一位→
C5 = 1, +|X|
0 0 1 0 1 部分积右移一位→
|X * Y| = 0.1101000101
Ps = Xs ⊕ Ys = 0 ⊕ 1 = 1
X*Y = -0.1101000101
法二：补码一位乘算法
解：[X]补= 0.11011→B [Y]补= 1.00001→C [-X]补= 1.00101 0→A
A C 附加说明
0 0. 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0
+1 1. 0 0 1 0 1 C4C5 = 10 -|X|
1 1. 0 0 1 0 1
1 1. 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 部分积右移一位→
+0 0. 1 1 0 1 1 C4C5 = 01 +|X|
0 0. 0 1 1 0 1
0 0. 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 部分积右移一位→
+0 0. 0 0 0 0 0 C4C5 = 00 +0
0 0. 0 0 1 1 0
0 0. 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 部分积右移一位→
+0 0. 0 0 0 0 0 C4C5 = 00 +0
0 0. 0 0 0 1 1
0 0. 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 部分积右移一位→
+0 0. 0 0 0 0 0 C4C5 = 00 +0
0 0. 0 0 0 0 1
0 0. 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 部分积右移一位→
+1 1. 0 0 1 0 1 C4C5 = 10 -|X|
1 1. 0 0 1 0 1
[X*Y]补= 11.0010111011
X*Y = -0.1101000101
【4-10】计算X/Y
（2）X = -0.10101，Y = 0.11011
原码恢复余数法：
解：|X| = -0.101010→A |Y| = 0.110110→B [-|Y|]补= 1.00101 0→C
0 0. 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
+1 1. 0 0 1 0 1 -|Y|
1 1. 1 1 0 1 0 <0
+0 0. 1 1 0 1 1 +|Y|
0 0. 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 商0
0 1. 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 左移←
+1 1. 1 1 0 0 1 -|Y|
0 0. 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 >0，商1
0 0. 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 左移←
+1 1. 0 0 1 0 1 -|Y|
0 0. 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 >0，商1
0 0. 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 左移←
+1 1. 0 0 1 0 1 -|Y|
1 1. 0 1 0 1 1 <0
+0 0. 1 1 0 1 1 +|Y|
0 0. 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 商0
0 0. 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 左移←
+1 1. 0 0 1 0 1 -|Y|
1 1．1 0 0 0 1 <0
+0 0. 1 1 0 1 1 +|Y|
0 0. 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 商0
0 0. 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 左移←
+1 1. 0 0 1 0 1 -|Y|
1 1. 1 1 1 0 1 <0
+0 0. 1 1 0 1 1 +|Y|
0 0. 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 商0
Qs = Xs⊕Ys = 0⊕1 = 1
Q = -0.11000，R = 0.11000*2-5
【4-11】设浮点数的阶码和尾数部分均用补码表示，按照浮点数的运算规则，计算下列各题
（2）X = 2-101*0.101100，Y = 2-100*（-0.101000）解：[X]补= 1011；0.101100
[Y]补= 1100；1.011000
对阶：
△E = Ex – Ey = -5 -（-4）= -1
Ex < Ey，将Mx右移一位，Ex+1→Ex
[X]’补=1011；0.010110
尾数求和：
0 0. 0 1 0 1 1 0
+1 1. 0 1 1 0 0 0
1 1. 1 0 1 1 1 0
尾数结果规格化：尾数左移1位，阶码减1
[X+Y]补＝1011；1.011100
X+Y = （-0.100100）*2-101
减法算法过程略，X-Y = 0.111110 * 2-100