机器字长和操作系统位数关系

时间: 2023-03-31 21:05:03 浏览: 65
机器字长和操作系统位数之间存在一定的关系，一般来说，操作系统位数应该与机器字长相匹配，这样才能充分利用机器的性能。例如，如果机器字长为64位，那么操作系统应该是64位的，这样才能充分利用机器的64位寻址能力和64位数据处理能力。但是，也可以在64位操作系统上运行32位程序，只是不能充分利用机器的性能。
相关问题

机器字长和mdr位数

机器字长是指计算机中一个字所占的位数。字长决定了计算机的运算精度和数据处理能力。较大的字长可以存储和处理更大范围的整数和浮点数，以及更详细的数据。常见的机器字长有8位、16位、32位和64位等。 MDR位数是指计算机中的主存数据寄存器（Memory Data Register）的位数。MDR用于暂时存储从主存中读取或写入的数据。MDR的位数决定了主存和处理器之间的数据传输能力和存储容量。较大的MDR位数可以一次性传输更多的数据，加快数据的读取和写入速度。常见的MDR位数有8位、16位、32位和64位等。 机器字长和MDR位数的选择需要综合考虑不同因素，如计算机的功能需求、性能要求、成本等。较大的字长和MDR位数可以提供更高的计算性能和数据处理能力，但同时也会增加成本。因此，根据具体的应用场景和需求来选择合适的字长和MDR位数，以实现最佳的性能和成本平衡。

一般情况下计算机的寄存器位数和机器字长是一样的吗

一般情况下，计算机的寄存器位数和机器字长是相同的。寄存器是计算机的一种内部存储器件，用于存储指令和数据。而机器字长是指计算机能够一次处理的二进制数据的位数。在很多计算机系统中，寄存器的位数就是机器字长的位数。例如，一台32位计算机的寄存器位数通常为32位，机器字长也为32位。但也有一些计算机系统的寄存器位数和机器字长不一定相同，例如一些老旧的计算机系统。

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一般情况下计算机的程序计数器位数和机器字长是一样的吗

一般情况下，程序计数器位数和机器字长是不一样的。程序计数器是一种特殊的寄存器，用于保存下一条指令的地址，通常需要足够大以便能够寻址整个内存空间。而机器字长则是指CPU能够一次处理的二进制数据的位数，也就是数据通路的位数，通常是8位、16位、32位或64位。在一些体系结构中，程序计数器的位数可能大于机器字长，这样可以更好地支持更大的内存空间。

为什么机器字长选定字节的整数倍

机器字长选定字节的整数倍是因为计算机中的存储单元是以字节为单位的，而字节是计算机中最小的可寻址存储单元。因此，为了方便存储和处理数据，机器字长通常被选定为字节的整数倍。这样可以保证数据在存储和传输过程中不会被截断或损失精度。

微处理器经历了哪些机器字长，分别列举出来

微处理器经历了多种机器字长，其中比较常见的有以下几种： 1. 4位机器字长：早期的微处理器采用的机器字长，如Intel 4004。 2. 8位机器字长：后来的微处理器普遍采用的机器字长，如Intel 808、Zilog Z80等。 3. 16位机器字长：一些较为先进的微处理器采用的机器字长，如Intel 8086、Motorola 68000等。 4. 32位机器字长：现代微处理器普遍采用的机器字长，如Intel Pentium、AMD Athlon等。 以上是常见的几种机器字长，不同的机器字长对应着不同的处理能力和性能。

存储字长和数据字长是什么

存储字长是指计算机中用于存储数据的最小单位的位数，而数据字长是指计算机中用于处理数据的最小单位的位数。通常情况下，存储字长和数据字长是相等的，但在一些特殊情况下，它们可能会不同。比如，某些计算机的存储字长可能是8位，但数据字长却是16位。

指令字长、总线、系统总线、时钟周期、机器字长、RISC，存储器带宽、中断隐指令及功能、机器指令分别是什么

这是一个比较广泛的问题，我会尽量回答简单明了，但无法在一条回答中涵盖所有细节。以下是对您提出的问题的简要回答： 1. 指令字长：指令字长是计算机中指令的位数，它决定了计算机可以处理的最大数据量，也影响了计算机的性能。 2. 总线：计算机中用于传输数据和控制信号的一种硬件结构称为总线，它可以分为数据总线、地址总线和控制总线。 3. 系统总线：指连接计算机各部件的总线，包括数据总线、地址总线和控制总线。 4. 时钟周期：计算机中用于同步各部件工作的基本时间单位，由主频决定，通常以纳秒为单位。 5. 机器字长：指计算机中一次可以处理的二进制数据位数，也称为字长。它决定了计算机可以处理的最大数据量。 6. RISC：精简指令集计算机，是一种处理器架构，它采用简化的指令集，使得指令执行速度更快，但需要更多的指令完成同样的操作。 7. 存储器带宽：指计算机中存储器和处理器之间的数据传输速率，通常以每秒传输的字节数来衡量。 8. 中断隐指令及功能：中断隐指令是处理器中的一种指令，它可以用于处理中断。当处理器接收到中断信号时，会暂停当前正在执行的程序，并执行中断隐指令中的指令，以响应中断。 9. 机器指令：机器指令是计算机中的一种指令，它由操作码和操作数组成，用于控制计算机执行各种操作，例如算术运算、逻辑运算、数据传输等。

解释概念：①主机；②CPU；③机器字长；④存储容量；⑤MIPS

①主机：主机是指具备计算、控制、存储等功能的计算机中心，是计算机系统的核心部件，通常包含主板、处理器、内存、硬盘、光驱、显示器等组件。 ②CPU：CPU是中央处理器的缩写，是计算机的主要计算组件，负责执行计算机指令，控制计算机的操作，是计算机的“大脑”。 ③机器字长：机器字长是指计算机中一次能处理的最大二进制数据位数。它决定了计算机的数据处理速度和处理精度。 ④存储容量：存储容量是指计算机系统中可用于存储数据的空间大小，通常用字节（Byte）来表示。计算机的存储容量可以分为内存和外存两部分，内存指的是计算机中用于运行程序和存储临时数据的存储器，而外存通常指硬盘、U盘等永久性存储设备。 ⑤MIPS：MIPS是Million Instructions Per Second（每秒百万条指令）的缩写，是一种计算机性能指标。它用于衡量计算机的运算速度，即每秒钟能够执行多少条指令。MIPS值越高，表示计算机的处理速度越快。

数据通路带宽和存储字长有什么区别和联系

数据通路带宽和存储字长都是与计算机系统中的数据传输和存储有关的两个概念，它们之间有一定的联系和区别。 数据通路带宽是指计算机系统中数据传输的速率，通常用比特每秒（bps）来表示。数据通路带宽的大小取决于数据传输的总线宽度和时钟频率。总线宽度是指数据在计算机系统中传输的位数，通常是8、16、32或64位。时钟频率是指处理器和其他组件内部时钟的频率，通常以赫兹（Hz）为单位。因此，数据通路带宽越高，数据传输的速率就越快。 存储字长是指计算机系统中数据在内存或其他存储设备中的存储位数。通常情况下，存储字长是8、16、32或64位。存储字长的大小取决于计算机系统的处理器和内存控制器的架构。存储字长越大，计算机系统可以处理的数据量就越大。 两者之间的联系在于，数据通路带宽和存储字长都涉及到计算机系统中数据传输和存储的相关问题。数据通路带宽越高，处理器可以更快地读取和写入数据，因此存储字长越大，计算机系统可以更快地存储和读取数据。两者之间的区别在于，数据通路带宽是数据传输速率的度量，而存储字长是数据存储的位数。

设机器字长N=8，用变形补码计算X+Y和X-Y，并指出结果是否溢出？

我可以回答这个问题。根据变形补码的计算方法，X、Y和X-Y的值都可以用8位二进制数表示。如果X和Y的值都在-128到127之间，那么计算X-Y时不会发生溢出。但如果X和Y的值中有一个或两个超出了这个范围，那么计算X-Y时就会发生溢出，结果将不正确。

求-1、-1011001、+1011001原码、反码、补码、移码表示，设机器字长为8位。

### 回答1： 根据题目，机器字长为8位，因此需要用8位二进制数来表示这些数字的不同表示。 1. -1的表示： - 原码：10000001 - 反码：11111110 - 补码：11111111 - 移码：10000000 2. -1011001的表示： - 原码：11101001 - 反码：10010110 - 补码：10010111 - 移码：11101000 3. 1011001的表示： - 原码：01011001 - 反码：01011001 - 补码：01011001 - 移码：01011001 其中，原码表示是最基本的二进制表示，正数的原码与补码相同，而负数的原码最高位为1。反码是将原码中除符号位以外的位按位取反得到的。补码是将反码末位加1得到的，是计算机中负数的标准表示方式。移码是将补码中所有位数加上一个固定值得到的，在计算机中常用于浮点数的表示。 ### 回答2： -1的原码表示为：10000001 -1的反码表示为：11111110 -1的补码表示为：11111111 -1的移码表示为：01111111 -1011001的原码表示为：11010111 -1011001的反码表示为：10101000 -1011001的补码表示为：10101001 -1011001的移码表示为：00101001 1011001的原码表示为：1011001 1011001的反码表示为：1011001 1011001的补码表示为：1011001 1011001的移码表示为：0011001 设机器字长为8位，表示范围为-128 ~ 127。可以发现上述三个数目前都是负数，而负数在计算机中是用补码表示的。所以需要将这三个数的原码转换为补码来表示。 对于原码转换为补码的方法为： 如果原码的符号位为1（表示负数），则补码不变； 如果原码的符号位为0（表示正数），则补码等于原码。 对于补码转换为反码的方法为： 如果补码的符号位为1（表示负数），则反码等于补码除符号位外的位取反； 如果补码的符号位为0（表示正数），则反码等于补码。 对于补码转换为移码的方法为： 将补码的符号位取反得到移码。 因此，给出的三个数的补码和移码与原码是一样的。 ### 回答3： -1的8位原码表示为：10000001 -1的8位反码表示为：11111110 -1的8位补码表示为：11111111 -1的8位移码表示为：10000000 -1011001的8位原码表示为：11011001 -1011001的8位反码表示为：11100110 -1011001的8位补码表示为：11100111 -1011001的8位移码表示为：11111110 1011001的8位原码表示为：00110001 1011001的8位反码表示为：00110001 1011001的8位补码表示为：00110001 1011001的8位移码表示为：00110001 在8位的机器中，正数的原码、反码、补码和移码表示都相同。而负数的反码表示为对其原码除符号位外的每一位取反，补码表示为对其原码除符号位外的每一位取反，然后再加1。 移码表示是为了简化负数的运算，将其转换成的在同等位数上的正数运算。移码的规则是对补码取反得到移码，正数的移码与原码相同。

[X]补=80H，设机器字长为8位，写出X的真值，用十进制表示。

补码的计算方式是先将原码转换为补码，再将补码的每一位取反后加1。 因为补=80H，所以补码为10000000B。将补码的每一位取反后加1，得到的结果为01111111B。 因为机器字长为8位，所以最高位为符号位。因为补码的最高位为1，所以X为负数。所以X的真值为-127。 将-127转换为十六进制，得到的结果为81H。

假设机器字长为5位，请分别用变形补码、双位移码、移码加补码计算-9-8

首先将-9和-8转换成5位二进制数： -9的原码为10011，补码为01101 -8的原码为10000，补码为01111 1. 变形补码计算： -9的变形补码为11011，-8的变形补码为11000 11011 +11000 ------ 00111 因为最高位为1，表示结果为负数，所以需将00111的变形补码转换为十进制，即-7 2. 双位移码计算： -9的双位移码为01011，-8的双位移码为01000 01011 +01000 ------ 10011 因为最高位为1，表示结果为负数，所以需将10011的补码转换为十进制，即-9 3. 移码加补码计算： -9的移码为01001，-8的补码为01111 01001 +01111 ------ 11000 因为最高位为1，表示结果为负数，需要将11000的补码转换为十进制，即-8。

[X]反=4FH，设机器字长为8位，写出X的真值，用十进制表示。

首先将X转换为二进制，将其取反（每一位取反，0变为1，1变为0），得到：01001111 然后将这个二进制数转换为十进制，即 01001111 = 0*2^7 + 1*2^6 + 0*2^5 + 0*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 1*2^1 + 1*2^0 = 79 因此，X的真值为79，用十进制表示。

某计算机字长16位 主存容量128KB,指令系统习题解答

这道题目需要你理解计算机系统的一些基本概念。 首先，计算机的字长指的是CPU一次能处理的二进制位数，比如16位就表示CPU一次能处理16个二进制位。字长越长，CPU能够处理的数据范围就越广，也就是说，它能够处理更大的数值。 其次，主存的容量指的是计算机中用于存储数据的内存容量。128KB表示主存能够存储的数据量为128*1024字节。 最后，指令系统是计算机中用于执行指令的一组规则和操作码。指令系统是计算机的核心组成部分，它决定了计算机能够执行的操作，比如加减乘除、读写内存等等。 针对这个题目，我们可以进行如下计算： 1. 计算主存能够存储的二进制位数：128KB = 128 * 1024 * 8 = 1048576位。 2. 由于计算机的字长为16位，所以CPU每次能够处理16个二进制位，也就是2个字节。 3. 因此，主存能够存储的数据量为1048576位 / 16位 = 65536个字。 4. 最后，指令系统的设计需要根据具体应用场景进行选择，这里无法给出具体建议。 希望这个答案能够帮助你理解相关概念。

若某机器字长8位,含一位数符,采用原码表示,则定点小数所能表示的绝对值最小的负数是( )。

定点小数表示法中，最高位表示符号位，剩下的位数表示小数部分，因此8位的原码表示法中，最小的负数为-0.5。具体解释如下： 符号位为1，表示负数；小数部分为0，即最小的数为-0；小数部分的位数为7，因此小数部分的最高位表示2^-1=0.5，其余位表示2^-2、2^-3、……、2^-7；因此，最小的负数为-0.5。

某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成108种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等六种寻址方式，相对寻址的位移量（十进制表示）

由于存储字长等于指令字长，即每个指令占用两个存储单元，因此该机主存储器的存储单元数为4M/2=2M个。由于操作数位数不确定，我们可以假设它为n位，则每个操作数占用n/16个存储单元。因此，可寻址空间为2M/(n/16)个单元。 又因为指令系统可完成108种操作，操作码位数固定，因此可知操作码位数为log2(108)=6.78，向上取整为7位。由于操作码位数固定，可寻址空间也是固定的，因此我们可以列出方程： 2M/(n/16)=2^7 化简得： n=12 因此，该机操作数为12位，相对寻址的位移量为4位（2^4=16）。

已知x，机器字长为8位，试求 [x]原、[x]反、[x]补？ （1）x = +1001101B (2) x = +0001110B (3) x = －1011001B (4) x = －0100111B

在计算机中，通常采用补码表示有符号整数。为了计算补码，需要先将数值转换为二进制形式，然后再根据补码的定义计算补码。 对于8位的机器字长，最高位为符号位，0表示正数，1表示负数。下面分别对四个问题进行求解： (1) x = 1001101B 由于最高位为0，表示正数，因此它的原码、反码、补码均为本身。 原码：1001101B 反码：1001101B 补码：1001101B (2) x = 0001110B 该数也是正数，原码、反码、补码均为本身。 原码：0001110B 反码：0001110B 补码：0001110B (3) x = -1011001B 由于最高位为1，表示负数，因此需要将其转换为补码。 首先将其转换为绝对值的二进制形式，即取反加一： 1011001B + 0000001B (1的补码) --------- 1011010B 因此，该数的原码为：11011010B 再将其转换为反码，即符号位不变，其他位取反： 11011010B --------- 10100101B 因此，该数的反码为：10100101B 最后将其转换为补码，即反码加一： 10100101B + 00000001B ---------- 10100110B 因此，该数的补码为：10100110B (4) x = -0100111B 同样是负数，需要将其转换为补码。 首先将其转换为绝对值的二进制形式，即取反加一： 0100111B + 1111001B (1的补码) --------- 0010000B 因此，该数的原码为：10010000B 再将其转换为反码，即符号位不变，其他位取反： 10010000B --------- 11101111B 因此，该数的反码为：11101111B 最后将其转换为补码，即反码加一： 11101111B + 00000001B ---------- 11110000B 因此，该数的补码为：11110000B

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