计算机组成与系统结构编程实验指南

"《计算机组成与系统结构》编程实验涵盖了从高级语言到机器语言的转换、数据表示以及浮点数处理等核心概念。实验旨在帮助学生深入理解计算机系统的内部运作，包括不同体系结构下的代码差异、数值表示以及异常处理。" 实验一探讨了高级语言与机器语言之间的关系。实验要求学生使用标准C语言（ANSI C）编写并编译hello.c源程序，生成可执行目标代码。这涉及到编译器将高级语言翻译成机器语言的过程。实验报告需要展示源代码的十六进制表示，以及生成的可执行目标文件的十六进制内容。学生需要分析同一源程序在不同硬件和操作系统环境下生成的目标代码是否相同，考虑因素包括指令集架构(ISA)、操作系统以及使用的编译器。 实验二关注无符号数和带符号整数的表示。学生需验证整数的转换规则，并通过编程解决第二章习题8的问题，以确定机器的字长、int类型的数据位数、以及最小和最大值。同时，对比-1在int和unsigned int类型中的表示，揭示两种类型的不同特性。 实验三是关于浮点数表示的探索，主要基于IEEE 754标准。学生需要计算float和double类型的精度，即它们能够表示的十进制有效位数，并通过编程检查特殊浮点运算，如除以零和开平方根负数，理解浮点异常的处理方式。 这些实验不仅强化了理论知识，还提高了学生的实践技能，使他们能够从实际操作中理解和分析计算机系统的底层机制。每个实验的报告提交都有明确的截止日期，确保学生有足够的时间进行思考和实验。通过这些实验，学生将更全面地掌握计算机组成与系统结构的核心概念。