练习
1.1 按要求表示下列数字：
- 用4位无符号数表示12
- 用5位无符号数表示12
- 用4位2的补码表示+ 1
- 用4位2的补码表示- 1
- 用5位2的补码表示- 1
- 用4位原码表示+ 1
- 用4位原码表示- 1
1.2 创建一个与表1-1类似的表格，需要有4位无符号数、2的补码数和原码三列。
1.3 已知浮点数有1位符号位，4位偏置指数，11位尾数，其中偏置常数= 7，则- 5.375的16位浮点数表示形式写成十六进制数是什么？
1.4 已知浮点数有1位符号位，4位偏置指数，11位尾数，其中偏置常数= 7，则与浮点数0x3400等值的实数是什么？
1.5 已知浮点数有1位符号位，4位偏置指数，11位尾数，其中偏置常数= 8，则与浮点数0x3400等值的实数是什么？
1.6 已知浮点数格式为1位符号位，4位偏置指数，11位尾数，其中偏置常数为7，则可表示的16位最大正浮点数是什么？
1.7 已知浮点数格式为1位符号位，4位偏置指数，11位尾数，其中偏置常数为8，则可表示的16位最大正浮点数是什么？
1.8 已知16位浮点数格式为4位偏置指数，偏置常数= 7且11位尾数，请回答：
a. 当符号位= 0，偏置指数= 1，且尾数= 0时，浮点数表示的实数是多少？
b. 当符号位= 1，偏置指数= 14，且尾数= (11111111111)2时，浮点数表示的实数是多少？1.9 用16位浮点数表示下列实数，其中4位偏置指数，偏置常数= 7且11位尾数：
a. 1.0
b. 0.5
c. 0.251.10 设16位浮点数有4位偏置指数，偏置常数= 8且11位尾数，请回答：
a. 当符号位= 0，偏置指数= 1，且尾数= 0时，浮点数表示的实数是多少？
b. 当符号位= 1，偏置指数= 14，且尾数= (11111111111)2时，浮点数表示的实数是多少？1.11 用16位浮点数表示下列实数，其中4位偏置指数，偏置常数= 8且11位尾数：
a. 1.0
b. 0.5
c. 0.251.12 画出一个与图1-1类似的数据通路，用于产生高级语言程序中的语句“A = A + B;”中的变量A的结果，其中变量A和变量B的值在运算前从外部存储器中读入并存储在寄存器中。只能使用两个寄存器。而且，变量A的初始值和A + B的最终结果值使用同一个寄存器。请标出数据通路中所有逻辑模块并指出控制器需要完成的功能。A + B的最终计算结果要保持在寄存器中。
1.13 CPU可以执行加法、减法、乘法和除法操作。假设4种算术运算功能中的每一种用一个单独的模块实现，请画出一个数据通路图，用于产生高级语言程序中的语句“A = A + BC;”或“A = A + B/C；”中的变量A的结果，其中变量A、B和C的值在运算前从外部存储器中读入并存储在寄存器中。请使用不超过三个寄存器。该数据通路要能输出A + BC或者A + B/C的结果。求出的最终结果要保持在一个寄存器中。
1.14 冯•诺依曼体系结构的瓶颈是什么？
1.15 画出三输入CMOS与非门的晶体管级原理图，并给出当晶体管分别处在开和关状态时的真值表。
1.16 画出三输入CMOS或非门的晶体管级原理图，并给出当晶体管分别处在开和关状态时的真值表。
1.17 CMOS中的“C”代表什么？并回答为什么这很重要？
1.18 流水线和并行体系结构的不同点是什么？请说明各自的应用领域。
1.19 请解释晶体管数量的增长如何影响计算机的体系结构。
1.20 什么是高效处理核？
1.21 请解释为何要采用并行处理进一步提高性能。
1.22 画出SIMD数据通路以加速下列for循环语句的执行：
1.23 画出SIMD数据通路以加速下列for循环语句的执行：
1.24 ILP有一个限制。请问这个限制来自何处，而处理器的设计者如何在ILP技术之外提升性能？
1.25 请解释采用多处理器系统的原因。
计算机安全
1.26 计算机安全（理解安全）：选做11.1～11.11题。参考11.1节。请学生自行阅读该节。
