组成复习题

计算机组成与结构复习题

《计算机系统概述 》 一、 选择题

1. 在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是 C 。 A．计算机可以存储大量信息 B．计算机能代替人的脑力劳动 C．计算机是一种信息处理机 D．计算机可实现高速运算

2. 至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是 C 。

A．节约元件 B．运算速度快 C．物理器件性能决定 D．信息处理方便 3. 微型计算机的发展以 B 技术为标志。 A．操作系统 B．微处理器 C．硬盘 D．软件 4. 目前的计算机，从原理上讲 C 。 A. 指令和数据都以十进制形式存放 B. 指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放 C. 指令和数据都以二进制形式存放 D. 指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放 5. 冯.诺依曼工作方式的基本特点是 C 。

A 多质流单数据流 B 堆栈操作 C 按地址访问并顺序执行指令 D 按地址选择存储器内部的存储单元 6. 下列关于汇编语言特性的描述中，有错误的是 C 。 A. 对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B. 汇编语言对机器的依赖性高 C. 用汇编语言编制程序的难度比高级语言小 D. 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快

二、填空题

1． 计算机系统包括 硬件系统 和 软件系统。

2． 计算机的硬件包括 运算器 、 控制器 、 存储器 、 输入设备 、 输出设备 五部分。

3． 存储器分为 内（主）存储器 和 外（辅助）存储器 。在CPU运行程序时，必须把程序放在 内存 。 4． 运算器的核心部件是 ( 算术逻辑运算部件 ) 。 5． 存储器主要用来 ( 存放程序和数据 ) 。

6． 存储器的存储容量一般以 字节 为单位，一台微机的内存容量是128MB，应是 128×2^20 个这样的单位。 7． 计算机的运算精度主要由计算机的 字长 决定， 字长 越 长 ，则计算机的运算精度越高。 8． 冯．诺依曼结构计算机的基本特点是 程序存储 和 程序控制 。

9． 总线一般可分为三类，它们分别是 数据总线 ， 地址总线 和 控制总线 。 10． 计算机软件一般可分为 系统软件 ， 应用软件 和 工具软件 。 11． 邮局对信件进行自动分拣，使用的计算机技术是 模式识别 。 12． 微型计算机的分类以微处理器的 规格 来划分。 13． 计算机中的数字电路通常由 组合逻辑 电路和 时序逻辑 电路组成。

三、简答题

1．兼容性是计算机的一个重要性能，请解释一下何为向上兼容？

答：向上兼容是指旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。系列机通常具有这种兼容性。 2．如何理解软、硬件之间的等价性？

答：计算机的大部分功能既能由硬件完成，也能由软件完成，从逻辑上讲，两者是等效的。通常用硬件实现执行速

度快、成本高、修改困难，而软件刚好相反。两者之间没有固定的界限。

3. 说明计算机系统的层次结构。采用层次结构的观点来分析计算机系统的功能和组成有什么好处？ 答：数字逻辑层，微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。

好处：有利于简化处理问题的难度。

4．按照冯．诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？

答：⑴ 输入输出功能：能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来（输入），把计算结果与计算过程中出现的情

况告诉（输出）给用户。

⑵ 记忆功能：应能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。

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⑶ 计算功能：应能进行一些最基本的运算。这些基本运算能组成人们所需要的复杂运算。

⑷ 判断功能：计算机在进行一步操作后，应能从预先无法确定的几种方案中选择一种操作方案。 ⑸ 自我控制功能：计算机应能保证程序执行的正确性和各部件间的协调性。

5．从传统观点看，基本计算机硬件系统由哪几个功能部件组成？各自的作用？它们之间是如何连接在一起的？ 答：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

运算器部件是计算机中进行数据加工的部件

控制器是计算机中控制执行指令的部件，向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的控制信号 存储器是计算机中用于存储程序和数据的部件

输入设备是向计算机中送入程序和数据的具有一定独立功能的设备 输出设备是计算机中用于送出计算机内部信息的设备 通过总线相互连接

《信息表示与运算基础》 一、填空题

1. 二进制数215转换成二进制数是 11010111B，转换成八进制数是327 ，转换成十六进制数是C6H 。 2. 定点16位字长的字，采用 2 的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是 -2^15 ~ 2^15-1 3. IEEE754格式的浮点数将尾数的最高位隐藏是为了 提高精度，其方法是 将尾数最高位去掉 4. 已知 X<0 且 [X] 原 = X0.X1X2 … Xn ，则 [X] 补可通过( 所有位求反，末位加 1 ) 求得。 5. 当浮点数的尾数为补码表示时，规格化数是指其尾数的最高位和尾数的符号 不同值 6. 溢出标志OF在（ 运算结果超出有符号数表示范围 ）时被置1。 7. 计算机中所有的信息都是以 二进制 编码存储、加工和传送。 8. 计算机中采用补码运算的目的是为了( 简化计算机的设计 )。 9. 在定点二进制运算器中，加减法经常采用 补码 进行运算的。 10. 在用 补码 表示的机器数中，零的编码是唯一的。 11. 在用原码和反码表示的机器数中， 0 的编码有两个。

12. 在8位二进制数的机器中，补码表示数最小定点整数是 -128，编码为1000 0000；最大定点整数是 +127，编

码为0 111 1111。

13. 信息的数字化编码是指 用“0”或“1”的二进制编码，并选用一定的组合规则来表示信息。

14. 汉字的 输入编码 内码 字模码是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。

15. 一个定点数由 符号位 和 数值域 两部分组成。根据小数点位置不同，定点数据有 纯小数 和 纯整数 两种

表示方法。

16. BCD码中，一位十进制数字由 4 位二进制数码组成，用ASCII码表示一个字符通常需要 7 位二进制数码。 17. 8421码用二进制求和时，当和超过 9 时，需要做 加6调整 修正。

18. 移码常用来表示浮点数的 阶码 部分，移码和补码比较，它们除 符号位 相反外，其他各位都 相同 。 19. 在浮点加减法运算中，当运算结果的尾数的绝对值大于1时，需要对结果进行 向右规格化 ，其操作是 尾数

右移一位，右边补一个0，阶码减1，直到尾数绝对值≥0.5 。

20. 运算结果溢出的原因是( 结果超出了计算机可表示的范围 )，判断浮点数溢出的依据是（阶码溢出）。 21. 在原码一位除法运算中，溢出是根据( 被除数绝对值是否大于除数绝对值 )来判断的。 22. 浮点数的精度取决于( 尾数 )，浮点数的取值范围取决于( 阶码 )。

二、计算题

1. 某机器字长32位，定点表示，其中31位表示尾数，1位是符号位，问：

⑴ 定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？最大正数＝（2^31-1）；最小负数＝-（2^31-1） ⑵ 定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？最大正数＝（1-2^-31）；最小负数＝-（1-2^-31） 2. 写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码。 （1）±1011

①（＋1011）原＝01011 （＋1011）反＝01011 （＋1011）补＝01011 （＋1011）移＝11011

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（－1011）原＝11011 （－1011）反＝10100 （－1011）补＝10101 （－1011）移＝00100 （2）±0．1101

②（＋0.1101）原＝0.1101 （＋0.1101）反＝0.1101 （＋0.1101）补＝0.1101 （＋0.1101）移＝0.1101 （－0.1101）原＝1.1101 （－0.1101）反＝1.0010 （－0.1101）补＝1.0011 （－0.1101）移＝0.0011 （3）±0

③（＋0.0000）原＝00000 （＋0.0000）反＝00000 （＋0.0000）补＝00000 （＋0.0000）移＝10000 （－00000）原＝10000 （－00000）反＝11111 （－00000）原＝00000 （－00000）原＝10000 3. 某机器数数字长8位（含1位符号位），若机器数为81H，分别求出它的原码、补码、反码和移码是多少？ 如果81H是无符号数，它代表十进制的：129； 如果81H是原码，它代表十进制的：－1； 如果81H是反码，它代表十进制的：－126； 如果81H是补码，它代表十进制的：－127； 如果81H是移码，它代表十进制的：＋1。 4. 将十进制数-17.375转换成754格式的浮点数。

将20.59375转换成单精度浮点数的二进制存储格式。 解：20.59375 = 10100.10011 B

= 0.1010010011 ×25 B = 1.010 0100 11 ×24 B

则：数符为0，阶码：4+127 = 131 = 10000011 B，

尾数为：1.010 0100 1100 0000 0000 0000 (共23位) 浮点数格式：0 100,0001,1 010 0100 1100 0000 0000 0000

5. 请分别给出十进制数-21的32位定点整数补码形式和IEEE754单精度浮点数形式。 -21 = -10101=- 15H，32位定点补码形式为：100000000H-14H=FFFFFFEBH。（1分） 10101=0.10101*2^5=1.0101*2^4，故尾数部分：1.0101 0…0（后面共19个0）（1分） 阶码：4+127=1000 0011；（1分）

负数，故符号为1，三部分合在一起得：（1分） 1 100,0 001,1 010,1000,0000,0000,0000,0000 即C1A80000H（1分）

6. 已知某二进制位串是0xC8900000，若它是一个754IEEE单精度浮点数，则该实数真值是什么？若它是一个32

定点补码整数，则该整数真值是多少？（可以以加权求和方式表示）

若浮点数ｘ的754标准存储格式为0x41360000，求其浮点数的十进制数值。 解：将其展开 ，得二进制数为：

0 100 0001 0 011 0110 0000 0000 0000 0000

尾数：1.M = 1. 011 0110 0000 0000 0000 0000=1.011011 阶码：e = E-01111111 = 10000010 – 01111111 = 00000011 十进制真值：ｘ＝(-1)s × (1.Ｍ) × 2Ｅ-127 = + 1.011011 × 23 = + 1011.011 = (11.375)10

7. 已知 X = -0.01111,Y = +0.11001, 计算： [X] 补， [-X] 补， [Y] 补， [-Y] 补， X+Y=? ， X-Y=?

解：[x]补=1.10001 [-x]补=0.01111 [y]补=0.11001 [-y]补=1.00111 [x+y]补=[x]补+[y]补=1.10001+0.11001=0.0101 故：x+y=0.0101 [x-y]补=[x]补+[-y]补=1.10001+1.00111=0.11000（溢出）

8. 已知X=-0.1101, Y=-0.1011，请用原码计算X*Y和X/Y（列出竖式，结果用真值表示：x/y= 余 ）。 已知：X=0.1101,Y=-0.1011，利用原码一位乘法实现X*Y。 解： 高位部分积 低位部分积/乘数 00 0000 1011 +）00 1101 00 1101

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→ 00 0110 1101 +）00 1101 01 0011

→ 00 1001 1110 +）00 0000 00 1001

→ 00 0100 1111 +）00 1101 01 0001

→ 00 1000 1111

结果符号位为负，∴X*Y=10001111

三、简答题

1. 试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。

答：带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移码。

原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。 补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。

反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际应用。

移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使用比较方便。 2. 试述浮点数规格化的目的和方法。

答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第

一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。 通常，采用向左规格化（简称左规），即尾数每左移一位，阶码减1，直至规格化完成。 3. 在用补码加减运算时，什么叫溢出？有哪些判断方法？

答：溢出是指有符号数的运算结果超出了机器能表示的数值范围。判断溢出的方法有三种：正数+正常，结果为负

数，负数+负数，结果为正数；次高进位和最高位的进位异或结果为1；双符号相异。

《运算器》 一、填空题

1. 运算器通常包括 定点 和 浮点 运算器两种类型。 2. 运算器的主要功能是进行 数据加工处理 。

3. 定点运算器的主要由 ALU(或算术逻辑运算单元)、寄存器组 和其他辅助电路组成，核心部件是 ALU 。 4. 在定点二进制运算器中，加减法是采用 进行运算的。 5. 原码一位乘法是采用( 加法器 )以及移位寄存器完成的。 6. 实现补码减法的电路是( 采用加法器 )。

7. 在运算器中采用2902芯片的目的是( 片间并行进位 )。

8. 将4片2901芯片连接起来，再加上1片2902芯片，16位的加法器可以实现(片内和片间都并行进位 )。

在运算器中使用多路选通器连接寄存器和ALU，是为了(在多个输入中选择一个提供给ALU )。

9. 为使教学计算机的运算器完成“R3的的内容加 R2结果送到R2”这一功能，控制信号I8-I6、I5-I3和I2-I1的值

各为 F->B,F->Y ， R+S ， RS选择AB 。 10. 在执行DEC R1指令时，控制信号SCI1~SCI0、I2-I0、I5-I3的控制要求依次是 ， ， 。 11. 执行SUB R1，R2指令时 ，控制信号SCI1~SCI0、I2-I0、I5-I3的控制要求依次是 ， ， 。 12. 为使实验机的运算器完成R2的的内容和R1的内容相加结果送到R2这一功能，控制信号I8-I6、I5-I3、I2-I1、

A地址和B地址的值各为 ， ， ， ， 。 （注意：题5-8均填写功能描述而不是二进制编码）

《指令系统与汇编语言程序设计》

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