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上午卷-1.计算机组成与结构-软件设计师

文章目录

    • 1.计算机组成和结构
      • 1.0 CRC校验码
      • 1.1海明校验码
        • 1.1.海明验码是什么?
        • 1.1.2验位数确定与位置关系
        • 1.1.3data位置与证位的关系
        • 1.1.4验值计算:
        • 1.1.5 例题
      • 1.二是中央处理单位
        • 1.2.1 基础知识
        • 1.2.2 例题
      • 1.输入/输出技术
        • 1.3.1微型计算机中最常用的内存和接口编址方法
        • 1.3.2 直接程序控制
        • 1.3.3中断方式
        • 1.3.4 直接存储器存取方式
        • 1.3.5输入/输出处理器(IOP)
        • 1.3.6例题
      • 1.4总线结构
        • 1.4.1 总线的分类
        • 1.4.2 常见总线
        • 1.4.3 例题
      • 1.5数据表示
        • 1.5.1 原码
        • 1.5.2 反码
        • 1.5.3 补码
        • 1.5.4 移码
        • 1.5.5 取值范围
        • 1.5.6 IEEE 754
        • 1.5.7 例题
      • 1.6计算机系统结构的发展
        • 1.6.计算机系统结构概述
        • 1.6.22计算机系统结构分类
        • 1.6.2例题
        • 1.6.3指令系统
          • 1.6.3.1 指示集体系结构
          • 1.6.3.2 CISC 和 RISC
          • 1.6.3.3 流水线
        • 1.6.4阵列处理机、并行处理机和多处理机
        • 1.6.5 例题
      • 1.7安全性、可靠性和系统性能评价的基本知识
        • 1.7.1计算机安全概述
        • 1.7.2加密技术
        • 1.7.3认证技术
        • 1.7.4可靠性
        • 1.7.4.解释![在此插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/79e7dc3b4c8047a287500ca560b3d80b.png)
        • 1.7.4.1例题
      • 未归类

1.计算机组成和结构

1.0 CRC校验码

1.设置生成多项式G(x)=x4 x2 X 1.对位串100111011101CRC编码后的结果是 B.1100 C.1001110111010111 D.1011

  • 第一步是计算比特串: G(x)=x4 x2 X 1 = 1 * x4 0 * x3 1 * x2 1 * x1 1 * x0 = 10111
  • 第二步是在10011011101后补位000 为1001110111010000
  • 第三步:100111011101除以10111余数1100 注意这个除以很奇怪,比如10011年除以1011年1余数为100,或者根本不求余数,而是位运算^(异或,两个值不同为1,相同为0)。
  • 第四步:100111011101后补位1100结果:1001111011100
  1. 循环冗余校准码(CRC)使用生成多项式进行编码。将数据设置为k位,验证位为r位,CRC码的格式为(A )。 A k个数据位之后跟r个校验位 B r检查位置后,跟随k个数据位 C r随机添加K个数据位进行验证 D r在k数据位中添加一个验位等间隔

1.1海明校验码

1.1.海明验码是什么?

海明码(Hamming Code)贝尔实验室Richard Hamming 该设计是一种使用奇偶检测和纠正错误的验证方法。海明码的组成方法是插入数据位之间的特定位置 k 通过扩大码距,实现检错和纠错。

1.1.2验位数确定与位置关系

数据位为n,验证位为k,n和k必须满足以下关系: 2k-1≥n k

例如1000 001,得知n =7 假设k=3: 23-1≥7 3 为7≥10,不成立 假设k=4: 24-1≥7 4 为15≥11,成立。 所以k取值为4

还是以上例,7 4=11.表格有11列,验证位取值范围:(1≤i≤4)(2i-1) i=1时 21-1=1; i=2时 22-1=2; i=3时 23-1=4; i=4时 24-1=8;

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
data data data 校验位8 data data data 校验位4 data 校验位2 校验位1

1.1.3data位置与证位的关系

校1、校8
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
11=1 2 8 10=2 8 9=1 8 - 7=4 2 1 6=4 2 5=1 4 - 3=1 2 - -
校1、校2、校8 校2、校8- 校1、校2、校4 校2、校4 校1、校4 - 校1、校2 - -

1.1.4校验值计算:

则校验位1=data11⊕data9⊕data7⊕data5⊕data3=1⊕0⊕0⊕0⊕1 = 0 则校验位2=data11⊕data10⊕data7⊕data6⊕data3=1⊕0⊕0⊕0⊕1 = 0 则校验位4=data7⊕data6⊕data5=0⊕0⊕0 = 0 则校验位8=data11⊕data10⊕data9=1⊕0⊕0= 1

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
1 0 0 校验位8=1 0 0 0 校验位4=0 1 校验位2=0 校验位1=0

1.1.5 例题

1.海明校验码是在n个数据位之外增设k个校验位,从而形成一个k+n位的新的码字, 使新的码字的码距比较均匀地拉大。n与k的关系是(A)。 A 2k - 1 ≥n + k B 2n - 1≤ n + k C n = k D n-1≤k 2.海明码利用奇偶性检错和纠错,通过在n个数据位之间插入k个校验位,扩大数据编码的码距。若n=48,则k应为(C )。 A 4 B 5 C 6 D 7 3.已知数据信息为16位,最少应附加(C )位校验位,以实现海明码纠错。 A 3 B 4 C 5 D 6 4. 以下关于校验码的叙述中,正确的是(A )。 海明码利用多组数位的奇偶性来检错和纠错 海明码的码距必须大于等于1 循环冗余校验码具有很强的检错和纠错能力 循环冗余校验码的码距必定为1    5. 以下关于采用一位奇校验方法的叙述中,正确的是(C )。 A 若所有奇数位出错,则可以检测出该错误但无法纠正错误 B 若所有偶数位出错,则可以检测出该错误并加以纠正 C 若有奇数个数据位出错,则可以检测出该错误但无法纠正错误 D 若有偶数个数据位出错,则可以检测出该错误并加以纠正 解析: 对于奇偶校验,是由若干位有效信息,再加上一个二进制位(校验位)组成校验码,其中奇校验“1”的个数为奇数,而偶校验“1”的个数为偶数,以此完整校验,如果其中传输过程中有偶数个数发生错误(即1变成0或0变成1),则“1”的个数,其奇偶就不会发生改变,也就无法发现错误了,只有奇数个数据位发生错误,才能发现错误。同时,奇偶校验只能查错不能纠错。 6. 在(D )校验方法中,采用模二运算来构造校验位。 A 水平奇偶 B 垂直奇偶 C 海明码 D 循环冗余 7. 以下关于海明码的叙述中,正确的是(A )。 A 海明码利用奇偶性进行检错和纠错 B 海明码的码距为1 C 海明码可以检错但不能纠错 D 海明码中数据位的长度与校验位的长度必须相同 8.海明码是一种纠错码,其方法是为需要校验的数据位增加若干校验位,使得校验位的值决定于某些被校位的数据,当被校数据出错时,可根据校验位的值的变化找到出错位,从而纠正错误。对于32位的数据,至少需要加(/)个校验位才能构成海明码。 以10位数据为例,其海明码表示为 D9D8D7D6D5D4P4D3D2D1P3D0P2P1中,其中Di(0≤i≤9)表示数据位,Pj(1 ≤j≤4)表示校验位,数据位D9由P4、P3和P2进行校验(从右至左D9的位序为14,即等于8+4+2,因此用第8位的P4、第4位的P3和第2位的P2校验),数据位D5由(B )进行校验。 A P4P1 B P4P2 C P4P3P1 D P3P2P1 解析: 数据位D9受到P4、P3、P2监督(14=8+4+2),那么D5受到P4、P2的监督(10=8+2)。

1.2中央处理单元

1.2.1 基础知识

1.CPU的功能 (1)程序控制。CPU通过执行指令来控制程序的执行顺序,这是CPU的重要功能。 (2)操作控制。一条指令功能的实现需要若干操作信号配合来完成,CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往对应的部件,控制相应的部件按指令的功能要求进行操作。 (3)时间控制。CPU对各种操作进行时间上的控制,即指令执行过程中操作信号的出现时间、持续时间及出现的时间顺序都需要进行严格控制。 (4)数据处理。CPU通过对数据进行算术运算及逻辑运算等方式进行加工处理,数据加工处理的结果被人们所利用。所以,对数据的加工处理也是CPU最根本的任务。 此外,CPU还需要对系统内部和外部的中断(异常)做出响应,进行相应的处理。 2.CPU的组成 CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成,如图1-1所示。 在这里插入图片描述 。ALU是运算器的重要组成部件,负责处理数据,实现对数据的算术运算和逻辑运算。 。AC通常简称为累加器,它是一个通用寄存器,其功能是当运算器的算术逻辑单元执行算术或逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。例如,在执行一个减法运算前,先将被减数取出暂存在AC 中,再从内存储器中取出减数,然后同AC的内容相减,将所得的结果送回AC中。运算的结果是放在累加器中的,运算器中至少要有一个累加寄存器。 )。在对内存储器进行读/写操作时,用DR暂时存放由内存储器读/写的一条指令或一个数据字,将不同时间段内读/写的数据隔离开来。DR的主要作用为;作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站;作为CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的缓冲;在单累加器结构的运算器中,数据缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。 。PSW保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容,主要分为状态标志和控制标志,例如运算结果进位标志©、运算结果溢出标志(V)、运算结果为0标志(Z)、运算结果为负标志(N)、中断标志(I)、方向标志(D)和单步标志等。这些标志通常分别由Ⅰ位触发器保存,保存了当前指令执行完成之后的状态。通常,一个算术操作产生一个运算结果,而一个逻辑操作产生一个判决。 。当CPU执行一条指令时,先把它从内存储器取到缓冲寄存器中,再送入IR暂存,指令译码器根据IR的内容产生各种微操作指令,控制其他的组成部件工作,完成所需的功能。 。PC具有寄存信息和计数两种功能,又称为指令计数器。程序的执行分两种情况,一是顺序执行,二是转移执行。在程序开始执行前,将程序的起始地址送入PC,该地址在程序加载到内存时确定,因此PC的内容即是程序第一条指令的地址。执行指令时,CPU自动修改PC的内容,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于大多数指令都是按顺序来执行的,所以修改的过程通常只是简单地对PC加1。当遇到转移指令时,后继指令的地址根据当前指令的地址加上一个向前或向后转移的位移量得到,或者根据转移指令给出的直接转移的地址得到。 。AR保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于内存和CPU存在着操作速度上的差异,所以需要使用AR保持地址信息,直到内存的读/写操作完成为止。 。指令包含操作码和地址码两部分,为了能执行任何给定的指令,必须对操作码进行分析,以便识别所完成的操作。指令译码器就是对指令中的操作码字段进行分析解释,识别该指令规定的操作,向操作控制器发出具体的控制信号,控制各部件工作,完成所需的功能。 寄存器组可分为专用寄存器和通用寄存器。运算器和控制器中的寄存器是专用寄存器,其作用是固定的。通用寄存器用途广泛并可由程序员规定其用途,其数目因处理器不同有所差异。

1.2.2 例题

1.以下关于CPU的叙述中,的是(B )。 A. CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往相应的部件进行控制 B. 程序计数器PC除了存放指令地址,也可以临时存储算术/逻辑运算结果 C. CPU中的控制器决定计算机运行过程的自动化 D. 指令译码器是CPU控制器中的部件 2.为实现程序指令的顺序执行,CPU (B )中的值将自动加1。 A. 指令寄存器(IR) B. 程序计数器(PC) C. 地址寄存器(AR) D. 指令译码器(ID) 3.在CPU中用于跟踪指令地址的寄存器是(C )。 A. 地址寄存器(MAR) B. 数据寄存器(MDR) C. 程序计数器(PC) D. 指令寄存器(IR) 4.若某条无条件转移汇编指令采用直接寻址,则该指令的功能是将指令中的地址码送入(A )。  A. PC (程序计数器) B. AR (地址寄存器) C. AC (累加器) D. ALU (算逻运算单元) 6. 在CPU中,(B )不仅要保证指令的正确执行,还要能够处理异常事件。 A. 运算器 B. 控制器 C. 寄存器组 D. 内部总线 7. 在CPU中,常用来为ALU执行算术逻辑运算提供数据并暂存运算结果的寄存器是(D )。 A. 程序计数器 B. 状态寄存器 C. 通用寄存器 D. 累加寄存器 8.在程序运行过程中,CPU需要将指令从内存中取出并加以分析和执行。CPU依据(A )来区分在内存中以二进制编码形式存放的指令和数据。 A 指令周期的不同阶段 B 指令和数据的寻址方式 C 指令操作码的译码结果 D 指令和数据所在的存储单元 解析: 指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成,是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。CPU执行指令的过程中,根据时序部件发出的时钟信号按部就班进行操作。在取指令阶段读取到的是指令,在分析指令和执行指令时,需要操作数时再去读操作数。 9.CPU执行算术运算或者逻辑运算时,常将源操作数和结果暂存在(B )中。 A 程序计数器(PC) B 累加器(AC) C 指令寄存器(IR) D 地址寄存器(AR) 10. CPU在执行指令的过程中,会自动修改(B )的内容,以使其保存的总是将要执行的下一条指令的地址。 A 指令寄存器 B 程序计数器 C 地址寄存器 D 指令译码器 11. 计算机执行指令的过程中,需要由(A )产生每条指令的操作信号并将信号送往相应的部件进行处理,以完成指定的操作。 A CPU的控制器 B CPU的运算器 C DMA控制器 D Cache控制器 12. 指令寄存器的位数取决于(B )。 A 存储器的容量 B 指令字长 C 数据总线的宽度 D 地址总线的宽度 解析: 指令寄存器是CPU中的关键寄存器,其内容为正在执行的指令,显然其位数取决于指令字长。 13.(B )是指按内容访问的存储器。 A 虚拟存储器 B 相联存储器 C 高速缓存(Cache) D 随机访问存储器 解析: 计算机系统的存储器按所处的位置可分为内存和外存。 按构成存储器的材料可分为磁存储器、半导体存储器和光存储器。 按存储器的工作方式可分为读写存储器和只读存储器。 按访问方式可分为按地址访问的存储器和按内容访问的存储器。 按寻址方式可分为随机存储器、顺序存储器和直接存储器。 相联存储器是一种按内容访问的存储器。 14. 属于CPU中算术逻辑单元的部件是(B)。 A 程序计数器 B 加法器 C 指令寄存器 D 指令译码器 15.计算机指令一般包括操作码和地址码两部分,为分析执行一条指令,其(C )。 A 操作码应存入指令寄存器(IR),地址码应存入程序计数器(PC) B 操作码应存入程序计数器(PC),地址码应存入指令寄存器(IR) C 操作码和地址码都应存入指令寄存器(IR) D 操作码和地址码都应存入程序计数器(PC) 解析: 程序被加载到内存后开始运行,当CPU执行一条指令时,先把它从内存储器取到缓冲寄存器DR中,再送入IR暂存,指令译码器根据IR的内容产生各种微操作指令,控制其他的组成部件工作,完成所需的功能。 程序计数器(PC)具有寄存信息和计数两种功能,又称为指令计数器。程序的执行分两种情况,一是顺序执行,二是转移执行。在程序开始执行前,将程序的起始地址送入PC,该地址在程序加载到内存时确定,因此PC的内容即是程序第一条指令的地址。执行指令时,CPU将自动修改PC的内容,以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。由于大多数指令都是按顺序来执行的,所以修改的过程通常只是简单地对PC加1。当遇到转移指令时,后继指令的地址根据当前指令的地址加上一个向前或向后转移的位移量得到,或者根据转移指令给出的直接转移地址得到。 16.编写汇编语言程序时,下列寄存器中程序员可访问的是(A )。 A 程序计数器(PC) B 指令寄存器(IR) C 存储器数据寄存器(MDR) D 存储器地址寄存器(MAR)   解析: 指令寄存器(IR)用于暂存从内存取出的、正在运行的指令,这是由系统使用的寄存器,程序员不能访问。 存储器数据寄存器(MDR)和存储器地址寄存器(MAR)用于对内存单元访问时的数据和地址暂存,也是由系统使用的,程序员不能访问。 程序计数器(PC)用于存储指令的地址,CPU根据该寄存器的内容从内存读取待执行的指令,程序员可以访问该寄存器。 17.在CPU的寄存器中,(B )对用户是完全透明的。 A 程序计数器 B 指令寄存器 C 状态寄存器 D 通用寄存器 解析: 寄存器组是CPU中的一个重要组成部分,它是CPU内部的临时存储空间。寄存器既可以用来存放数据和地址,也可以存放控制信息或CPU工作时的状态。 在CPU中增加寄存器的数量,可以使CPU把执行程序时所需的数据尽可能地放在寄存器中,从而减少访问内存的次数,提高其运行速度。 但是,寄存器的数目也不能太多,除了增加成本外,寄存器地址编码增加还会增加指令的长度。 CPU中的寄存器通常分为存放数据的寄存器、存放地址的寄存器、存放控制信息的寄存器、存放状态信息的寄存器和其他寄存器等类型。

程序计数器是存放指令地址的寄存器,其作用是:当程序顺序执行时,每取出一条指令,程序计数器(PC)内容自动增加一个值,指向下一条要取的指令。当程序出现转移时,则将转移地址送入PC,然后由PC指向新的指令地址。 指令寄存器(IR)用于存放正在执行的指令,指令从内存取出后送入指令寄存器。其操作码部分经指令译码器送微操作信号发生器,其地址码部分指明参加运算的操作数的地址形成方式。在指令执行过程中,指令寄存器中的内容保持不变。 状态字寄存器(PSW)用于保存指令执行完成后产生的条件码,例如运算是否有溢出,结果为正还是为负,是否有进位等。此外,PSW还保存中断和系统工作状态等信息。 通用寄存器组是CPU中的一组工作寄存器,运算时用于暂存操作数或地址。在程序中使用通用寄存器可以减少访问内存的次数,提高运算速度。 在汇编语言程序中,程序员可以直接访问通用寄存器以存取数据,可以访问状态字寄存器以获取有关数据处理结果的相关信息,可以通过相对程序计数器进行寻址,但是不能访问指令寄存器。 18. CPU中译码器的主要作用是进行(B )。 A 地址译码 B 指令译码 C 数据译码 D 选择多路数据至ALU 解析: CPU中指令译码器的功能是对现行指令进行分析,确定指令类型和指令所要完成的操作以及寻址方式,并将相应的控制命令发往相关部件。

1.3输入/输出技术

1.3.1微型计算机中最常用的内存与接口的编址方法

  • 内存与接口地址独立编址方法
  • 内存与接口地址统一编址方法

1.3.2 直接程序控制

  • 无条件传送 在此情况下,外设总是准备好的,它可以无条件地随时接收CPU发来的输出数据,也能够无条件地随时向CPU提供需要输入的数据。
  • 程序查询方式 (1)降低了CPU的效率。在这种工作方式下,CPU不做别的事,只是不停地对外设的状态进行查询。在实际的工程应用中,对于那些慢速的外设,在不影响外设工作的情况下,CPU应可以执行其他任务。 (2)对外部的突发事件无法做出实时响应。

1.3.3中断方式

由程序控制IO的方法,其主要缺点在于CPU必须等待IO系统完成数据的传输任务,在此期间CPU需定期地查询IO系统的状态,以确认传输是否完成。因此,整个系统的性能严重下降。

利用中断方式完成数据的输入/输出过程为:当IO系统与外设交换数据时,CPU无须等待也不必去查询IO的状态,而可以抽身出来处理其他任务。当IO系统准备好以后,则发出中断请求信号通知CPU,CPU接到中断请求信号后,保存正在执行程序的现场,转入IO中断服务程序的执行,完成与IO系统的数据交换,然后再返回被打断的程序继续执行。与程序控制方式相比,中断方式因为CPU无须等待而提高了效率。

在系统中具有多个中断源的情况下,常用的处理方法有

  • 多中断信号线法(Multiple InterruptLines)
  • 中断软件查询法(Software Poll)
  • 菊花链法(Daisy Chain)
  • 总线仲裁法
  • 中断向量表法。

在具有多个中断源的计算机系统中,各中断源对服务的要求紧迫程度可能不同。在这样的计算机系统中,就需要按中断源的轻重缓急来安排对它们的服务。

在中断优先级控制系统中,给最紧迫的中断源分配高的优先级,而给那些要求相对不紧迫(例如几百微秒到几毫秒)的中断源分配低一些的优先级。在进行优先级控制时解决以下两种情况。

1.3.4 直接存储器存取方式

在计算机与外设交换数据的过程中,无论是无条件传送、利用查询方式传送还是利用中断方式传送,都需要由CPU通过执行程序来实现,这就限制了数据的传送速度。

直接内存存取(Direct Memory Access,DMA)是指数据在内存与IO设备间的直接成块传送,即在内存与IO设备间传送一个数据块的过程中,不需要CPU的任何干涉,只需要CPU在过程开始启动(即向设备发出“传送一块数据”的命令)与过程结束(CPU通过轮询或中断得知过程是否结束和下次操作是否准备就绪)时的处理,实际操作由DMA硬件直接执行完成,CPU在此传送过程中可做别的事情。 (1)外设向DMA控制器(DMAC)提出 DMA传送的请求。 (2)DMA控制器向CPU提出请求,其请求信号通常加到CPU的保持请求输入端HOLD上。 (3)CPU在完成当前的后立即对此请求作出响应,CPU 的响应包括两个方面的内容:一方面,CPU将有效的保持响应信号HLDA输出加到DMAC上,告诉DMAC它的请求已得到响应;另一方面,CPU将其输出的总线信号置为高阻,这就意味着CPU放弃了对总线的控制权。 (4)此时,DMAC获得了对系统总线的控制权,开始实施对系统总线的控制。同时向提出请求的外设送出 DMAC 的响应信号,告诉外设其请求已得到响应,现在准备开始进行数据的传送。 (5)DMAC送出地址信号和控制信号,实现数据的高速传送。 (6)当DMAC将规定的字节数传送完时,它就将HOLD信号变为无效并加到CPU上,撤销对CPU的请求。CPU检测到无效的HOLD就知道DMAC已传送结束,CPU就送出无效的HLDA响应信号,同时重新获得系统总线的控制权,接着DMA前的总线周期继续执行下面的总线周期。 在此再强调说明,在DMA传送过程中无须CPU的干预,整个系统总线完全交给了DMAC,由它控制系统总线完成数据传送。在 DMA传送数据时要占用系统总线,根据占用总线方法的不同,DMA可以分为中央处理器停止法、总线周期分时法和总线周期挪用法等。无论采用哪种方法,在 DMA传送数据期间,CPU不能使用总线。

1.3.5输入/输出处理机(IOP)

通道是一个具有特殊功能的处理器,又称为输入输出处理器(Input/Output Processor, IOP),它分担了CPU的一部分功能,可以实现对外围设备的统一管理,完成外围设备与主存之间的数据传送。

通道方式大大提高了CPU 的工作效率,然而这种效率的提高是以增加更多的硬件为代价的。

外围处理机(Peripheral Processor Unit,PPU)方式是通道方式的进一步发展。PPU是专用处理机,它根据主机的IO命令,完成对外设数据的输入输出。在一些系统中,设置了多台PPU,分别承担IO控制、通信、维护诊断等任务。从某种意义上说,这种系统已变成分布式的多机系统。

1.3.6例题

1.在输入输出控制方法中,采用(C )可以使得设备与主存间的数据块传送无需CPU干预。 A. 程序控制输入输出 B. 中断 C. DMA D. 总线控制 2.位于CPU与主存之间的高速缓冲存储器(Cache)用于存放部分主存数据的拷贝, 主存地址与Cache地址之间的转换工作由(A )完成。 A. 硬件 B. 软件 C. 用户 D. 程序员 3. 常用的虚拟存储器由(A )两级存储器组成。 A. 主存-辅存 B. 主存-网盘 C. Cache-主存 D. Cache-硬盘 4. 在程序执行过程中,Cache与主存的地址映像由(A )。 A. 硬件自动完成 B. 程序员调度 C. 操作系统管理 D. 程序员与操作系统协同完成 5.CPU是在(D )结束时响应DMA请求的。 A. 一条指令执行 B. 一段程序 C. 一个时钟周期 D. 一个总线周期 6. 在cpu内外常需设置多级高速缓存cache,主要目的是(B )。 A 扩大主存的存储容量 B 提高cpu访问主存数据或指令的效率 C 扩大存储系统的存量 D 提高cpu访问内外存储器的速度 7.指令系统中采用不同寻址方式的目的是(D )。 A 提高从内存获取数据的速度 B 提高从外存获取数据的速度 C 降低操作码的译码难度 D 扩大寻址空间并提高编程灵活性 解析: 寻址方式是指寻找操作数或操作数地址的方式。指令系统中采用不同寻址方式的目的是为了在效率和方便性上找一个平衡。立即寻址和寄存器寻址在效率上是最快的, 但是寄存器数目少,不可能将操作数都存入其中等待使用,立即寻址的使用场合也非常有限,这样就需要将数据保存在内存中,然后使用直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址加变址寻址、相对基址及变址寻址等寻址方式将内存中的数据移入寄存器中。 8.内存单元按字节编址,地址OOOOAOOOH〜OOOOBFFFH共有(D )个存储单元。 A 8192K B 1024K C 13K D 8K 解析: 每个地址编号为一个存储单元(容量为1个字节),地址区间OOOOAOOOH〜OOOOBFFFH 共有1FFF+1个地址编号(即213),1K=1024,因此该地址区间的存储单元数也就是8K。 9.中断向量可提供(C )。 A I/O设备的端口地址 B 所传送数据的起始地址 C 中断服务程序的入口地址 D 主程序的断点地址 10. 计算机采用分级存储体系的主要目的是为了解决(D)问题。 A 主存容量不足 B 存储器读写可靠性 C 外设访问效率 D 存储容量、成本和速度之间的矛盾 11. 计算机中CPU对其访问速度最快的是(C )。 A 内存 B Cache C 通用寄存器 D 硬盘 12. 主存与Cache的地址映射方式中,(A )方式可以实现主存任意一块装入Cache中任意位置,只有装满才需要替换。 A 全相联 B 直接映射 C 组相联 D 串并联 解析: 全相联地址映射:主存的任意一块可以映象到Cache中的任意一块。 直接相联映射:主存中一块只能映象到Cache的一个特定的块中。 组相联的映射:各区中的某一块只能存入缓存的同组号的空间内,但组内各块地址之间则可以任意存放。即从主存的组到Cache的组之间采用直接映象方式,在两个对应的组内部采用全相联映象方式。 13. DMA控制方式是在(C )之间直接建立数据通路进行数据的交换处理。 A CPU与主存 B CPU与外设 C 主存与外设 D 外设与外设 解析: 直接主存存取(Direct Memory Access,DMA)是指数据在主存与I/O设备间(即主存与外设之间)直接成块传送。 14. 以下关于计算机系统中断概念的叙述中,正确的是(C )。 A 设备提出的中断请求和电源掉电都是可屏蔽中断 B 由I/O设备提出的中断请求和电源掉电都是不可屏蔽中断 C 由I/O设备提出的中断请求是可屏蔽中断,电源掉电是不可屏蔽中断 D 由I/O设备提出的中断请求是不可屏蔽中断,电源掉电是可屏蔽中断 解析: 按照是否可以被屏蔽,可将中断分为两大类:不可屏蔽中断(又叫非屏蔽中断)和可屏蔽中断。不可屏蔽中断源一旦提出请求,CPU必须无条件响应,而对可屏蔽中断源的请求,CPU可以响应,也可以不响应。典型的非屏蔽中断源的例子是电源掉电,一旦出现,必须立即无条件地响应,否则进行其他任何工作都是没有意义的。典型的可屏蔽中断源的例子是打印机中断,CPU对打印机中断请求的响应可以快一些,也可以慢一些, 因为让打印机等待是完全可以的。对于软中断,它不受中断允许标志位(IF位)的影响, 所以属于非屏蔽中断范畴。 15.相联存储器按(C )访问。 A 地址 B 先入后出的方式 C 内容 D 先入先出的方式 16.为了便于实现多级中断嵌套,使用(D )来保护断点和现场最有效。 A ROM B 中断向量表 C 通用寄存器 D 堆栈 解析: 当系统中有多个中断请求时,中断系统按优先级进行排队。若在处理低级中断过程中又有高级中断申请中断,则高级中断可以打断低级中断处理,转去处理高级中断,等处理完高级中断后再返回去处理原来的低级中断,称为中断嵌套。实现中断嵌套用后进先出的栈来保护断点和现场最有效。 17.Cache的地址映像方式中,发生块冲突次数最小的是(A )。 A 全相联映像 B 组相联映像 C 直接映像 D 无法确定 解析: Cache工作时,需要拷贝主存信息到Cache中,就需要建变主存地址和Cache地址的映射关系。Cache的地址映射方法主要有三种, 即全相联映像、直接映像和组相联映像。 意味着主存的任意一块可以映像到Cache中的任意一块,其特点是块冲突概率低,Cache空间利用率高,但是相联目录表容量大导致成本高、查表速度慢; 是指主存的每一块只能映像到Cache的一个特定的块中,整个Cache地址与主存地址的低位部分完全相同,其特点是硬件简单,不需要相联存储器,访问速度快 (无须地址变换),但是Cache块冲突概率高导致Cache空间利用率很低; 是对上述两种方式的折中处理,对Cache分组,实现组间直接映射,组内全相联,从而获得较低的块冲突概率、较高的块利用率,同时得到较快的速度和较低的成本。 18. 计算机系统中常用的输入/输出控制方式有无条件传送、中断、程序查询和 DMA方式等。当采用(D)方式时,不需要CPU 执行程序指令来传送数据。 A 中断 B 程序查询 C 无条件传送 D DMA 解析: 方式是通过CPU执行程序来传送数据的,DMA方式下是由DMA控制器直接控制数据的传送过程,CPU需要让出对总线的控制权,并不需要CPU执行程序指令来传送数据。 19.计算机运行过程中,遇到突发率件,要求CPU暂时停止正在运行的程序,转去为突发事件服务,服务完毕,再自动返回原程序继续执行,这个过程称为( ),其处理过程中保存现场的目的是(/)。 A 阻塞 B 中断 C 动态绑定 D 静态绑定 20.CPU访问存储器时,被访问数据一般聚集在一个较小的连续存储区域中。若一个存储单元已被访问,则其邻近的存储单元有可能还要被访问,该特性被称为(C )。 A 数据局部性 B 指令局部性 C 空间局部性 D 时间局部性 21.计算机运行过程中,进行中断处理时需保存现场,其目的是(C )。 A 防止丢失中断处理程序的数据 B 防止对其他程序的数据造成破坏 C 能正确返回到被中断的程序继续执行 D 能为中断处理程序提供所需的数据 22.浮点数的一般表示形式为N = 2ExF,其中E为阶码,F为尾数。以下关于浮点表示的叙述中,错误的是(/) 。两个浮点数进行相加运算,应首先(D )。 A 将较大的数进行规格化处理 B 将较小的数进行规格化处理 C 将这两个数的尾数相加 D 统一这两个数的阶码 23.设用2K X 4位的存储器芯片组成16K X 8位的存储器(地址单元为0000H~3FFFH,每个芯片的地址空间连续),则地址单元0B1FH所在芯片的最小地址编号为(B )。 A 0000H B 0800H C 2000H D 2800 解析: 由2KX4位的存储器芯片组成容量为16KX8位的存储器时,共需要16片(16KX8/ (2KX4))。 用2个存储器芯片组成2K X 8的存储空间(每个芯片的地址空间连续),16K X 8位的存储空间共分为8段, 即0000H–07FFH, 0800H–0FFFH , 1000H–17FFH, 1800H–1FFFH, 2000H–27FFH, 2800H–2FFFH, 3000H–37FFH, 3800H–3FFFH。 显然,地址单元0B1FH所在芯片的起始地址为0800H。 24.若CPU要执行的指令为:MOV R1,#45 (即将数值45传送到寄存器R1中),则该指令中采用的寻址方式为(B )。 A 直接寻址和立即寻址 B 寄存器寻址和立即寻址 C 相对寻址和直接寻址 D 寄存器间接寻址和直接寻址 解析: 指令中的寻址方式就是如何对指令中的地址字段进行解释,以获得操作数的方法或 获得程序转移地址的方法。常用的寻址方式有: •立即寻址。操作数就包含在指令中。 •直接寻址。操作数存放在内存单元中,指令中直接给出操作数所在存储单元的地址。 •寄存器寻址。操作数存放在某一寄存器中,指令中给出存放操作数的寄存器名。 •寄存器间接寻址。操作数存放在内存单元中,操作数所在存储单元的地址在某个寄存器中。 •间接寻址。指令中给出操作数地址的地址。 •相对寻址。指令地址码给出的是一个偏移量(可正可负),操作数地址等于本条 指令的地址加上该偏移量。 •变址寻址。操作数地址等于变址寄存器的内容加偏移量。 题目给出的指令中,R1是寄存器,属于寄存器寻址方式,45是立即数,属于立即寻址方式。 25.(C )不属于按寻址方式划分的一类存储器。 A 随机存储器 B 顺序存储器 C 相联存储器 D 直接存储器 解析: 存储系统中的存储器,按访问方式可分为按地址访问的存储器和按内容访问的存储器;按寻址方式分类可分为随机存储器、顺序存储器和直接存储器。

随机存储器(Random Access Memory,RAM)指可对任何存储单元存入或读取数据, 访问任何一个存储单元所需的时间是相同的。 顺序存储器(Sequentially Addressed Memory,SAM)指访问数据所需要的时间与数据所在的存储位置相关,磁带是典型的顺序存储器。 直接存储器(Direct Addressed Memory,DAM)是介于随机存取和顺序存取之间的一种寻址方式。磁盘是一种直接存取存储器,它对磁道的寻址是随机的,而在一个磁道内,则是顺序寻址。

26.相联存储器是一种按内容访问的存储器。其工作原理就是把数据或数据的某一部分作为关键字,将该关键字与存储器中的每一单元进行比较,从而找出存储器中所有与关键字相同的数据字。 内存按字节编址从A5000H到DCFFFH的区域其存储容量为(D)。 A 123KB B 180KB C 223KB D 224KB 解析: DCFFFH +1 - A5000H = 38000H 38000H = 3164 + 8163 = 229376 229376/1024 = 224 27.计算机中CPU的中断响应时间指的是(D )的时间。 A 从发出中断请求到中断处理结束 B 从中断处理开始到中断处理结束 C CPU分析判断中断请求 D 从发出中断请求到开始进入中断处理程序 解析: 中断系统是计算机实现中断功能的软硬件总称。 一般在CPU中设置中断机构,在外设接口中设置中断控制器,在软件上设置相应的中断服务程序。 中断源在需要得到CPU服务时,请求CPU暂停现行工作转向为中断源服务,服务完成后,再让CPU回到原工作状态继续完成被打断的工作。 中断的发生起始于中断源发出中断请求,中断处理过程中,中断系统需要解决一系列问题,包括中断响应的条件和时机,断点信息的保护与恢复,中断服务程序入口、中断处理等。 中断响应时间,是指从发出中断请求到开始进入中断服务程序所需的时间。 28. 在机器指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式称为( )。 A 隐含寻址 B 寄存器寻址 C 立即寻址 D 直接寻址 解析: 立即寻址是一种特殊的寻址方式,指令中在操作码字段后面的部分不是通常意义上的操作数地址,而是操作数本身,也就是说数据就包含在指令中,只要取出指令,也就取出了可以立即使用的操作数。在直接寻址中,指令中地址码字段给出的地址A就是操作数的有效地址,即形式地址等于有效地址。间接寻址意味着指令中给出的地址A不是操作数的地址,而是存放操作数地址的主存单元的地址,简称操作数地址的地址。寄存器寻址指令的地址码部分给出了某一个通用寄存器的编号Ri,这个指定的寄存器中存放着操作数。 28.内存按字节编址。若用存储容量为32Kx8bit的存储器芯片构成地址从AOOOOH到DFFFFH的内存,则至少需要(B )片芯片。 A 4 B 8 C 16 D 32 解析: 存储单元数为DFFFF-AOOOO+1=40000H(即218)个,需要的芯片数为218/215=23,即8个。 或者: 40000H为4 * 163 4 * 163 / 32 = 8 29.计算机运行过程中,遇到突发率件,要求CPU暂时停止正在运行的程序,转去为突发事件服务,服务完毕,再自动返回原程序继续执行,这个过程称为(/),其处理过程中保存现场的目的是(C )。 A 防止丢失数据 B 防止对其他部件造成影响 C 返回去维续执行原程序 D 为中断处理程序提供数据 30.内存按字节编址,地址从A0000H到CFFFFH的内存,共存(D )字节,若用存储容量为64k8bit的存储器芯片构成该内存空间,至少需要(/)片。 A 80k B 96k C 160k D 192k 31.在I/O设备与主机间进行数据传输时,CPU只需在开始和结束时作少量处理,而无需干预数据传送过程的是(D )方式。 A 中断 B 程序查询 C 无条件传送 D 直接存储器存取 解析: 中断方式下的数据传送是当I/O接口准备好接收数据或准备好向CPU传送数据时,就发出中断信号通知CPU。对中断信号进行确认后,CPU保存正在执行的程序的现场, 转而执行提前设置好的I/O中断服务程序,完成一次数据传送的处理。这样,CPU就不需要主动查询外设的状态,在等待数据期间可以执行其他程序,从而提高了CPU的利用率。采用中断方式管理I/O设备,CPU和外设可以并行地工作。 程序查询方式下,CPU通过执行程序查询外设的状态,判断外设是否准备好接收数据或准备好了向CPU输入的数据。 直接内存存取(Direct Memory Access,DMA)方式的基本思想是通过硬件控制实现主存与I/O设备间的直接数据传送,数据的传送过程由DMA控制器(DMAC)进行控制,不需要CPU的干预。在DMA方式下,由CPU启动传送过程,即向设备发出“传送一块数据”的命令,在传送过程结束时,DMAC通过中断方式通知CPU进行一些后续处理工作。 32. 计算机系统的主存主要是由(A )构成的。 A DRAM B SRAM C Cache D EEPROM 33. 以下关于Cache的叙述中,正确的是(B )。 A 在容量确定的情况下,替换算法的时间复杂度是影响Cache命中率的关键因素 B Cache的设计思想是在合理成本下提高命中率 C Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等 D CPU中的Cache容量应大于CPU之外的Cache容量 34. 若某计算机字长为32位,内存容量为2GB,按字编址,则可寻址范围为(C )。 A 1024M B 1GB C 512M D 2GB 解析: 内存容量2GB=21024102410248位,按字编址时,存储单元的个数为21024102410248/32=5121024*1024,即可寻址范围为512MB。 也可以(2 * 8) / 32 = 0.5G = 512M 35. 以下关于Cache (高速缓冲存储器)的叙述中,的是(A) A Cache的设置扩大了主存的容量 B Cache的内容是主存部分内容的拷贝 C Cache的命中率并不随其容量增大线性地提高 D Cache位于主存与CPU之间 36.当用户通过键盘或鼠标进入某应用系统时,通常最先获得键盘或鼠标输入信息的是(B )程序。 A 命令解释 B 中断处理 C 用户登录 D 系统调用

1.4总线结构

1.4.1 总线的分类

微机中的总线分为3类。不同型号的CPU芯片,其数据总线、地址总线和控制总线的条数可能不同。

数据总线(Data Bus,DB)用来传送数据信息,是的。CPU既可通过DB从内存或输入设备读入数据,也可通过DB将内部数据送至内存或输出设备。DB的宽度决定了CPU 和计算机其他设备之间每次交换数据的位数。

地址总线(Address Bus,AB)用于传送CPU发出的地址信息,是的。传送地址信息的目的是指明与CPU交换信息的内存单元或IO设备。存储器是按地址访问的,所以每个存储单元都有一个固定地址,要访问lMB存储器中的任一单元,需要给出220个地址,即需要20位地址(220=1M)。因此,地址总线的宽度决定了CPU 的最大寻址能力。

控制总线(Control Bus,CB)用来传送控制信号、时序信号和状态信息等、的。其中有的信号是CPU向内存或外部设备发出的信息,有的是内存或外部设备向CPU发出的信息。显然,CB中的每一条线的信息传送方向是单方向且确定的,但CB作为一个整体则是双向的。所以,在各种结构框图中,凡涉及到控制总线CB,均是以双向线表示。

1.4.2 常见总线

ISA总线、EISA总线、PCI总线、PCI Express总线、前端总线、RS-232C、SCSI总线、SATA、USB、IEEE-1394、IEEE-488

1.4.3 例题

1.三总线结构的计算机总线系统由(B)组成。 A. CPU总线、内存总线和IO总线 B. 数据总线、地址总线和控制总线 C. 系统总线、内部总线和外部总线 D. 串行总线、并行总线和PCI总线 2.处理机主要由处理器、存储器和总线组成,总线包括(A )。 A 数据总线、地址总线、控制总线 B 并行总线、串行总线、逻辑总线 C 单工总线、双工总线、外部总线 D 逻辑总线、物理总线、内部总线 3.总线复用方式可以(C )。 A 提高总线的传输带宽 B 增加总线的功能 C 减少总线中信号线的数量 D 提高CPU利用率 解析: 总线是一组能为多个部件分时共享的信息传送线,用来连接多个部件并为之提供信息交换通路,通过总线复用方式可以减少总线中信号线的数量,以较少的信号线传输更多的信息。 4.总线宽度为32bit,时钟频率为200MHz,若总线上每5个时钟周期传送一个32bit的字,则该总线的带宽为(C )MB/s。 A 40 B 80 C 160 D 200 解析: 总线宽度是指总线的线数,即数据信号的并行传输能力,也体现总线占用的物理空间和成本;总线的带宽是指总线的最大数据传输率,即每秒传输的数据总量。总线宽度与时钟频率共同决定了总线的带宽。 32bit / 8=4 Byte, 200MHz/5 * 4 Byte = 160 MB/s 5.关于64位和32位微处理器,不能以2倍关系描述的是(C )。 A 通用寄存器的位数 B 数据总线的宽度 C 运算速度 D 能同时进行运算的位数 6. (C )不属于系统总线。 A ISA B EISA C SCSI D PCI 解析: 系统总线又称内总线或板级总线,在微机系统中用来连接各功能部件而构成一个完整的微机系统。 系统总线包含有三种不同功能的总线,即 (Data Bus)、 (Address Bus)和 (Control Bus)。 7. 以下关于总线的叙述中,的是(C )。 A 并行总线适合近距离高速数据传输 B 串行总线适合长距离数据传输 C 单总线结构在一个总线上适应不同种类的设备,设计简单且性能很高 D 专用总线在设计上可以与连接设备实现最佳匹配 解析: 在单总线结构中,CPU与主存之间、CPU与I/O设备之间、I/O设备与主存之间、各种设备之间都通过系统总线交换信息。 单总线结构的优点是控制简单方便,扩充方便。 但由于所有上,使这种结构只能分时工作,即同一时刻只能在两个设备之间传送数据,这就使系统总体数据传输的,这是单总线结构的主要缺点。

(Industrial Standard Architecture)总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准,所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展,以适应8/16位数据总线要求。 总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。它在ISA总线的基础上使用双层插座,在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线,也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。在实用中,EISA总线完全兼容ISA总线信号。 (Peripheral Component Interconnect)总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小,支持突发读写操作,最大传输速率可达132MB/S,可同时支持多组外围设备。PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA (Micro Channel Architecture)总线,但它不受制于处理器,是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。 (Small Computer System Interface)是一种用于计算机和智能设备之间(硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的独立处理器标准。

1.5数据表示

1.5.1 原码

在原码表示法中,最高位是符号位,0表示正号,1表示负号,其余的n-1位表示数值的绝对值。数值0的原码表示有两种形式:[+0]=0 0000000,[-0]=1 0000000 。

1.5.2 反码

在反码表示中,最高位是符号位,0表示正号,1表示负号,正数的反码与原码相同,负数的反码则是其绝对值按位求反。数值0的反码表示有两种形式:[+0]=0 0000000,[-0]=1 1111111

1.5.3 补码

在补码表示中,最高位为符号位,0表示正号,1表示负号,正数的补码与其原码和反码相同,负数的补码则等于其反码的末位加1。在补码表示中,0有唯一的编码:[+0]=0 0000000,[-0 ]=00000000。

1.5.4 移码

移码表示法。移码表示法是在数X上增加一个偏移量来定义的,常用于表示浮点数中的阶码。如果机器字长为n,规定偏移量为2n-1,则移码的定义如下: 若X是纯整数,则[X]=2n-1 +X (-2n-1≤X<2n-1);若X是纯小数,则[X]=1+X(-1≤X<1)。 实际上,在偏移2n-1的情况下,只要将补码的符号位取反便可获得相应的移码表示。

1.5.5 取值范围

1.5.6 IEEE 754

没看明白,先不写

1.5.7 例题

1.机器字长为n位的二进制数可以用补码来表示(A )个不同的有符号定点小数。 A. 2n B. 2n-1 C. 2n-1 D. 2n-1+1 2. 若某计算机采用8位整数补码表示数据,则运算(C )将产生溢出。 A -127+1 B -127-1 C 127+1 D 127-1 釆用8位补码表示整型数据时,可表示的数据范围为-128〜127,因此进行127+1运算会产生溢出。 3. 某机器字长为n,最高位是符号位,其定点整数的最大值为(B )。 A 2n-1 B 2n-1-1 C 2n D 2n-1 4.浮点数的表示分为阶和尾数两部分。两个浮点数相加时,需要先对阶,即(D )(n为阶差的绝对值)。 A 将大阶向小阶对齐,同时将尾数左移n位 B 将大阶向小阶对齐,同时将尾数右移n位 C 将小阶向大阶对齐,同时将尾数左移n位 D 将小阶向大阶对齐,同时将尾数右移n位 解析: 对阶时,小数向大数看齐;对阶是通过较小数的尾数右移实现的。 5.浮点数的一般表示形式为N = 2ExF,其中E为阶码,F为尾数。以下关于浮点表示的叙述中,错误的是(C ) 。两个浮点数进行相加运算,应首先(/)。 A 阶码的长度决定浮点表示的范围,尾数的长度决定浮点表示的精度 B 工业标准IEEE754浮点数格式中阶码采用移码、尾数采用原码表示 C 规格化指的是阶码采用移码、尾数采用补码 D 规格化表示要求将尾数的绝对值限定在区间[0.5, 1) 6. 若内存容量为4GB,字长为32,则(A )。 A 地址总线和数据总线的宽度都为32 B 地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为32 C 地址总线的宽度为30,数据总线的宽度为8 D 地址总线的宽度为32,数据总线的宽度为8 解析: 内存容量为4GB,即内存单元的地址宽度为32位。 字长为32位即要求数据总线的宽度为32位,因此地址总线和数据总线的宽度都为32。 地址总线的宽度就是处理机寻址范围,若地址总线为n位,则可寻址空间为2的n次方字节。所以本题的可寻址空间为:4102410241024位,所以地址总线宽度为32 7.在计算机系统中釆用总线结构,便于实现系统的积木化构造,同时可以(C )。 A 提高数据传输速度 B 提高数据传输量 C 减少信息传输线的数量 D 减少指令系统的复杂性 解析: 总线是连接计算机有关部件的一组信号线,是计算机中用来传送信息代码的公共通道。釆用总线结构主要有以下优点:简化系统结构,便于系统设计制造;大大减少了连线数目,便于布线,减小体积,提髙系统的可靠性;便于接口设计,所有与总线连接的设备均釆用类似的接口;便于系统的扩充、更新与灵活配置,易于实现系统的模块化; 便于设备的软件设计,所有接口的软件就是对不同的口地址进行操作;便于故障诊断和维修,同时也降低了成本。 8.以下关于数的定点表示和浮点表示的叙述中,的是(B ) A 定点表示法表示的数(称为定点数)常分为定点整数和定点小数两种 B 定点表示法中,小数点需要占用一个存储位 C 浮点表示法用阶码和尾数来表示数,称为浮点数 D 在总位数相同的情况下,浮点表示法可以表示更大的数 解析: 各种数据在计算机中表示的形式称为机器数,其特点是采用二进制计数制,数的符号用0、1表示,小数点则隐含表示而不占位置。机器数对应的实际数值称为数的真值。 为了便于运算,带符号的机器数可采用原码、反码、补码和移码等不同的编码方法。 所谓定点数,就是表示数据时小数点的位置固定不变。小数点的位置通常有两种约定方式:定点整数(纯整数,小数点在最低有效数值位之后)和定点小数(纯小数,小数点在最高有效数值位之前)。 当机器字长为n时,定点数的补码和移码可表示2n个数,而其原码和反码只能表示2n-1个数(0表示占用了两个编码),因此,定点数所能表示的数值范围比较小, 运算中很容易因结果超出范围而溢出。 数的浮点表示的一般形式为:N=2E×F,其中E称为阶码,F为尾数。阶码通常为带符号的纯整数,尾数为带符号的纯小数。浮点数的表示格式如下: 很明显,一个数的浮点表示不是唯一的。当小数点的位置改变时,阶码也相应改变,因此可以用多种浮点形式表示同一个数。 浮点数所能表示的数值范围主要由阶码决定,所表示数值的精度则由尾数决定。 9.若计算机存储数据采用的是双符号位(00表示正号、11表示负号),两个符号相同的数相加时,如果运算结果的两个符号位经(D )运算得1,则可断定这两个数相加的结果产生了溢出。 A 逻辑与 B 逻辑或 C 逻辑同或 D 逻辑异或 解析: 当表示数据时并规定了位数后,其能表示的数值范围就确定了,在两个数进行相加运算的结果超出了该范围后,就发生了溢出。在二进制情况下,溢出时符号位将变反,即两个正数相加,结果的符号位是负数,或者两个负数相加,结果的符号位是正数。采用两个符号位时,溢出发生后两个符号位就不一致了,这两位进行异或的结果一定为1。 10.浮点数能够表示的数的范围是由其(B )的位数决定的。 A 尾数 B 阶码 C 数符 D 阶符 11.如果“2x”的补码是“90H”,那么x的真值是(B )。 A 72 B -56 C 56 D 111 解析: 90H=9*16=144 144对应的二进制码为1001 0000 1001 0000 - 1 = 1000 1111 1000 1111 取反得到原码为1111 0000 值为 - 112 2X = -112 所以X = -56 12.设16位浮点数,其中阶符1位、阶码值6位、数符1位、尾数8位。若阶码用移码表示,尾数用补码表示,则该浮点数所能表示的数值范围是(B )。 A -264~(1-2-8)264 B -263~(1-2-8)263 C -264~(1-2-(1-2-8)264~(1-2-8)264<

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