计算机组成Lecture02

1、西安电子科技大学计算机学院计算机组成原理考研辅导第3部分 按章节复习车向泉车向泉西安电子科技大学计算机学院计算机组成原理考研辅导第1章 计算机系统概述考研大纲考研大纲（一）计算机发展历程（一）计算机发展历程（二）（二） 计算机系统层次结构计算机系统层次结构1. 计算机计算机硬件硬件的的基本组成基本组成2. 计算机计算机软件软件的的分类分类3. 计算机的计算机的工作过程工作过程（三）计算机性能指标（三）计算机性能指标l吞吐量、响应时间；吞吐量、响应时间；lCPU时钟周期、主频、时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；执行时间；lMIPS、MFLOPS。3西安电子科技大学计算机学院计算机组成原理考

2、研辅导第1章 计算机系统概述1.1 计算机发展历史计算机发展历史1.1 计算机发展历史计算机发展历史计算机的四代变化：计算机的四代变化：n第一代：电子管第一代：电子管n第二代：晶体管第二代：晶体管n第三代：中小规模集成电路第三代：中小规模集成电路n第四代：超大规模集成电路第四代：超大规模集成电路51.1 计算机发展历史计算机发展历史微型计算机的发展以微型计算机的发展以_技术为标志。技术为标志。A. 操作系统操作系统B. 微处理器微处理器C. 磁盘磁盘D. 软件软件到目前为止，计算机中所有信息仍以二进制方式表到目前为止，计算机中所有信息仍以二进制方式表示的理由是示的理由是_。A. 节约元件节约元

3、件B. 运算速度快运算速度快C. 由物理器件的性能决定由物理器件的性能决定D. 信息处理方便信息处理方便61.1 计算机发展历史计算机发展历史60多年来，计算机在提高速度、缩小体积、降低成多年来，计算机在提高速度、缩小体积、降低成本和应用等方面不断发展。下面是有关计算机近期本和应用等方面不断发展。下面是有关计算机近期发展趋势的看法：发展趋势的看法：其中可能性不大的是其中可能性不大的是_。I.计算机的体积更小，甚至可以像纽扣一样大小计算机的体积更小，甚至可以像纽扣一样大小II. 计算机的速度更快，每秒可以完成几十亿次基本计算机的速度更快，每秒可以完成几十亿次基本运算运算III.计算机的智能越来越

4、高，它不仅能听、能说，而计算机的智能越来越高，它不仅能听、能说，而且能取代人脑进行思考且能取代人脑进行思考IV. 计算机的价格越来越便宜计算机的价格越来越便宜A. I和和IIB. IIIC. I和和IIID. IV7西安电子科技大学计算机学院计算机组成原理考研辅导第1章 计算机系统概述1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构对于某一功能来说，既可以用对于某一功能来说，既可以用软件软件实现，也可以用实现，也可以用硬件硬件实现，称为实现，称为在在是是的。的。一个功能若一个功能若使用频繁使用频繁，且用硬件实现，且用硬件实现成本理想成本理想，则，则用用实

5、现实现可提高效率；可提高效率；：灵活性灵活性高，效率不如用硬件实现。高，效率不如用硬件实现。91.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构冯冯诺依曼计算机的特点：诺依曼计算机的特点：n硬件由硬件由运算器运算器、存储器存储器、控制器控制器、输入设备输入设备、输输出设备出设备组成。组成。n指令指令和和数据数据以同等地位存放在存储器中，并可按以同等地位存放在存储器中，并可按地址地址访问。访问。n以以二进制二进制形式表示形式表示指令指令和和数据数据。n指令由指令由操作码操作码（操作的性质）、（操作的性质）、地址码地址码（操作数（操作数在存储器中的位置）组成。在存储器中的位置）组成。n指令在存储器中指令

6、在存储器中按顺序按顺序存放。通常指令按顺序执存放。通常指令按顺序执行；特定条件下，可根据运算结果或设定条件改行；特定条件下，可根据运算结果或设定条件改变执行顺序。变执行顺序。n早期的冯早期的冯诺依曼机以诺依曼机以运算器运算器为中心，为中心，输入输入/输出设输出设备备通过通过运算器运算器与与存储器存储器传送数据。传送数据。101.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构计算机软件的分类：计算机软件的分类：n系统软件系统软件n应用软件应用软件机器语言、汇编语言、高级语言机器语言、汇编语言、高级语言翻译程序翻译程序11编译程序编译程序解释程序解释程序汇编程序汇编程序1.2 计算机系统层次结构计算机系

7、统层次结构完整的计算机系统应包括完整的计算机系统应包括_。A. 运算器、存储器、控制器运算器、存储器、控制器B. 外部设备和主机外部设备和主机C. 主机和应用程序主机和应用程序D. 配套的硬件设备和软件系统配套的硬件设备和软件系统下列下列_属于应用软件。属于应用软件。A. 操作系统操作系统B. 编译程序编译程序C. 连接程序连接程序D. 文本处理文本处理121.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构计算机系统的层次结构可以分为计算机系统的层次结构可以分为6层，其层次之间的层，其层次之间的依存关系是依存关系是_。A. 上下层之间相互无关上下层之间相互无关B. 上层实现对下层的功能扩展，而下层是

8、实现上层上层实现对下层的功能扩展，而下层是实现上层的基础的基础C. 上层实现对下层的扩展作用，而下层对上层有限上层实现对下层的扩展作用，而下层对上层有限制作用制作用D. 上层和下层的关系是相互依存、不可分割的上层和下层的关系是相互依存、不可分割的131.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构14第第6级（虚拟机器）级（虚拟机器）第第5级（虚拟机器）级（虚拟机器）第第4级（虚拟机器）级（虚拟机器）第第3级（虚拟机器）级（虚拟机器）第第2级（实际机器）级（实际机器）第第1级（实际机器）级（实际机器）高级语言机器高级语言机器M5（高级语言）（高级语言）应用语言机器应用语言机器M6（应用语言）（应用

9、语言）汇编语言机器汇编语言机器M4（汇编语言）（汇编语言）操作系统机器操作系统机器M3（作业控制语言等）（作业控制语言等）传统机器传统机器M2（机器指令系统）（机器指令系统）微程序机器微程序机器M1（微指令系统）（微指令系统）用户用户软件工程师软件工程师软件工程师软件工程师计算机系统设计人员计算机系统设计人员硬件工程师硬件工程师计算机操作员计算机操作员软硬件分界软硬件分界1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构下列叙述中下列叙述中正确正确的是的是_。A. 寄存器的设置对汇编语言是寄存器的设置对汇编语言是的。的。B. 实际应用程序的测试结果能够全面代表计算机的实际应用程序的测试结果能够全面代

10、表计算机的性能性能C. 系列机的基本特性是指令系统向后兼容系列机的基本特性是指令系统向后兼容D. 软件和硬件在逻辑功能上是等价的软件和硬件在逻辑功能上是等价的151.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构以下说法以下说法错误错误的是的是_。A. 硬盘是外部设备硬盘是外部设备B. 软件的功能与硬件的功能在逻辑上是等效的软件的功能与硬件的功能在逻辑上是等效的C. 硬件实现的功能一般比软件实现具有更高的执行硬件实现的功能一般比软件实现具有更高的执行速度速度D. 软件的功能不能用硬件取代软件的功能不能用硬件取代下列下列_不属于系统程序。不属于系统程序。A. 数据库系统数据库系统B. 操作系统操作系统

11、C. 编译程序编译程序D. 以上以上3种都属于系统程序种都属于系统程序16西安电子科技大学计算机学院计算机组成原理考研辅导第1章 计算机系统概述1.3 计算机的性能指标计算机的性能指标1.3 计算机的性能指标计算机的性能指标n计算机的主要性能指标计算机的主要性能指标l机器字长、指令字长、存储字长机器字长、指令字长、存储字长l数据通路带宽数据通路带宽l主存容量主存容量l运算速度运算速度p吞吐量吞吐量p响应时间响应时间pCPU时钟周期、主频时钟周期、主频pCPI、IPCpCPU执行时间执行时间pMIPS、MFLOPS/GFLOPS181.3 计算机的性能指标计算机的性能指标n系列机：相同的体系结构

12、、相同的基本指令系统系列机：相同的体系结构、相同的基本指令系统n兼容：硬件、软件兼容：硬件、软件n软件可移植性：直接或很少修改软件可移植性：直接或很少修改n固件固件191.3 计算机的性能指标计算机的性能指标下列关于下列关于“兼容兼容”的叙述，的叙述，正确正确的是的是_。A. 指计算机软件指计算机软件与与硬件之间的通用性，通常在同一硬件之间的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间存在系列不同型号的计算机间存在B. 指计算机软件指计算机软件或或硬件的通用性，即它们在任何计硬件的通用性，即它们在任何计算机间可以通用算机间可以通用C. 指计算机软件指计算机软件或或硬件的通用性，通常在同一系列硬件的

13、通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间通用不同型号的计算机间通用D. 指软件在不同系列计算机中可以通用，而硬件不指软件在不同系列计算机中可以通用，而硬件不能通用能通用201.3 计算机的性能指标计算机的性能指标32位微机是指该计算机所用位微机是指该计算机所用CPU_。A. 具有具有32位寄存器位寄存器B. 能同时处理能同时处理32位的二进制数位的二进制数C. 具有具有32个寄存器个寄存器D. 能处理能处理32个字符个字符若一台计算机的机器字长为若一台计算机的机器字长为4B，则表明该机器，则表明该机器_。A. 能处理的数值最大为能处理的数值最大为4位十进制数位十进制数B. 能处理的数值最多为能

14、处理的数值最多为4位二进制数位二进制数C. 在在CPU中能够作为一个整体处理中能够作为一个整体处理32位的二进制代码位的二进制代码D. 在在CPU中运算的结果最大为中运算的结果最大为232211.3 计算机的性能指标计算机的性能指标当前设计高性能计算机的重要技术途径是当前设计高性能计算机的重要技术途径是_。A. 提高提高CPU主频主频B. 扩大主存容量扩大主存容量C. 采用非冯采用非冯诺依曼诺依曼D. 采用并行处理技术采用并行处理技术CPU的的CPI与下列哪个因素无关？与下列哪个因素无关？_A. 时钟频率时钟频率B. 系统结构系统结构C. 指令集指令集D. 计算机组织计算机组织221.3 计算

15、机的性能指标计算机的性能指标计算计算 Pentium II 450 处理器的运算速度。处理器的运算速度。（假设其（假设其CPI0.5）23【解解】MIPS 主频主频/CPI 450/0.5 900MIPS。1.3 计算机的性能指标计算机的性能指标某台计算机只有某台计算机只有Load/Store指令能对存储器进行读指令能对存储器进行读/写操作，其写操作，其它指令只对寄存器进行操作。每条指令所占比例及它指令只对寄存器进行操作。每条指令所占比例及CPI数如下数如下表所示。表所示。( (1) )根据程序跟踪实验结果，求上述情况的平均根据程序跟踪实验结果，求上述情况的平均CPI。( (2) )某程序算数

16、逻辑运算中某程序算数逻辑运算中25%的指令的两个操作数中的一个的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中，另一个必须在算数逻辑指令执行前用已在寄存器中，另一个必须在算数逻辑指令执行前用Load指指令从存储器中取到寄存器中。因此有人建议增加令从存储器中取到寄存器中。因此有人建议增加“寄存器寄存器-存存储器储器”类算数逻辑指令，假设这种指令的类算数逻辑指令，假设这种指令的CPI等于等于2；同时，；同时，转移指令的转移指令的CPI变为变为3。求新指令系统的平均。求新指令系统的平均CPI。24指令类型指令类型指令所占比例指令所占比例CPI算数逻辑指令算数逻辑指令43%1Load指令指令21%2Store指

17、令指令12%2转移指令转移指令24%21.3 计算机的性能指标计算机的性能指标( (1) )求平均求平均CPI。( (2) )算数逻辑指令的算数逻辑指令的25%为为“寄存器寄存器-存储器存储器”型，其型，其CPI2；同时，转移指令的同时，转移指令的CPI变为变为3。求新指令系统的平均。求新指令系统的平均CPI。25指令类型指令类型指令所指令所占比例占比例CPI算数逻辑指令算数逻辑指令43%1Load指令指令21%2Store指令指令12%2转移指令转移指令24%2指令类型指令类型指令所指令所占比例占比例CPI算数逻辑指令算数逻辑指令43%75%1算数逻辑指令算数逻辑指令( (新新) )43%2

18、5%2Load指令指令21%2Store指令指令12%2转移指令转移指令24%3【解解】( (1) )CPI143%221%212%224%1.57( (2) ) CPI143%75%243%25% 221%212%324% 1.92西安电子科技大学计算机学院计算机组成原理考研辅导第2章 数据的表示和运算2.1 数制与编码数制与编码2.1 数制与编码数制与编码n进位计数制及其相互转换进位计数制及其相互转换n真值和机器数真值和机器数nBCD码码l8421码：加码：加6修正修正l余余3码：在码：在8421码的基础上加码的基础上加(0011)2l2421码：权值由高到低分别为码：权值由高到低分别为2

19、、4、2、1；大于等于大于等于5的的4位二进制数最高位为位二进制数最高位为1。n字符与字符串字符与字符串n校验码校验码l奇偶校验码奇偶校验码l海明校验码海明校验码l循环冗余循环冗余( (CRC) )码码272.1 数制与编码数制与编码字符与字符串：汉字的表示和编码字符与字符串：汉字的表示和编码28n汉字的编码：输入编码、内码、字形码汉字的编码：输入编码、内码、字形码n区位码：区位码：1981年颁布。年颁布。l两个字节表示一个汉字，每个字节两个字节表示一个汉字，每个字节7位编码。位编码。l将汉字和图形符号排列在一个将汉字和图形符号排列在一个94行、行、94列的二列的二位代码表中，位代码表中，“区

20、位码区位码”（十进制编码）。（十进制编码）。国标码国标码( (区位码区位码) )162020H汉字内码汉字内码( (国标码国标码) )168080H输入码输入码【例例】“和和”区位区位:264516进制进制:1A2D国标码国标码:3A4D汉字内码汉字内码: BACD2901234567b6 b5 b4b3b2b1b00 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 100 0 0 0NULDLESp0Pp10 0 0 1SOHDC1!1AQaq20 0 1 0STXDC22BRbr30 0 1 1ETXDC3#3CScs40 1 0 0EOTDC4$4DTdt50

21、1 0 1ENQNAK%5EUeu60 1 1 0ACKSYN&6FVfv70 1 1 1BELETB7GWgw81 0 0 0BSCAN(8HXhx91 0 0 1HTEM)9IYiyA1 0 1 0LFSUB* *: :JZjzB1 0 1 1VTESC+;KkC1 1 0 0FFFS, , NnF1 1 1 1SIUS/?O_oDELASCII编码表编码表2.1 数制与编码数制与编码30GB18030-2000 码位范围分配图码位范围分配图字节数字节数码位空间码位空间码位数目码位数目单字节单字节00H80H129双字节双字节第一字节第一字节第二字节第二字节2394081HFEH4

22、0H7EH80HFEH四字节四字节第第1字节字节第第2字节字节第第3字节字节第第4字节字节158760081HFEH30H39H81HFEH30H39H字符与字符串：汉字的表示和编码字符与字符串：汉字的表示和编码2.1 数制与编码：习题数制与编码：习题下列说法有误差的是下列说法有误差的是_。A. 任何二进制整数都可以用十进制表示任何二进制整数都可以用十进制表示B. 任何二进制小数都可以用十进制表示任何二进制小数都可以用十进制表示C. 任何十进制整数都可以用二进制表示任何十进制整数都可以用二进制表示D. 任何十进制小数都可以用二进制表示任何十进制小数都可以用二进制表示31下列关于下列关于ASCI

23、I编码，正确的描述是编码，正确的描述是_。A. 使用使用8位二进制代码，最右边一位为位二进制代码，最右边一位为1B. 使用使用8位二进制代码，最左边一位为位二进制代码，最左边一位为0C. 使用使用8位二进制代码，最右边一位为位二进制代码，最右边一位为0D. 使用使用8位二进制代码，最左边一位为位二进制代码，最左边一位为12.1 数制与编码：习题数制与编码：习题“春春”字的机内码为字的机内码为 B4BAH，由此可推算它在，由此可推算它在GB2312-1980 中所在的区号是中所在的区号是_。A. 19区区B. 20区区C. 3区区D. 35区区32在一个按字节编址的计算机中，若数据在存储器在一个

24、按字节编址的计算机中，若数据在存储器中以小端方案存放。假定中以小端方案存放。假定 int 类型变量类型变量 i 的地址为的地址为08000000H，i 的机器数为的机器数为01234567H，地址，地址08000000H单元的内容是单元的内容是_。A. 01HB. 23HC. 45HD. 67H2.1 数制与编码：习题数制与编码：习题已知大写英文字母已知大写英文字母“A”的的 ASCII 码值为码值为 41H，现，现字母字母“F”被存放在某个存储单元中，若采用偶校验被存放在某个存储单元中，若采用偶校验（假设最高位为校验位），则该存储单元存放的十（假设最高位为校验位），则该存储单元存放的十六进制

25、数是六进制数是_。A. 46HB. C6HC. 47HD. C7H33用海明码来发现并纠正用海明码来发现并纠正 1 位错误，信息位为位错误，信息位为 8 位，位，则检验位的位数是则检验位的位数是_。A. 1B. 3C. 4D. 82.1 数制与编码：习题数制与编码：习题在在CRC中，接收端检测到某一位数据错误后，纠正中，接收端检测到某一位数据错误后，纠正的方法是的方法是_。A. 请求重发请求重发B. 删除数据删除数据C. 通过余数值自行纠正通过余数值自行纠正D. 以上均可以上均可34在大量数据传送过程中，常用且有效的检验法是在大量数据传送过程中，常用且有效的检验法是_。A. 海明码校验海明码校

26、验B. 偶校验偶校验C. 奇校验奇校验D. CRC2.1 数制与编码：习题数制与编码：习题设待校验的数据为设待校验的数据为 D8D110101011，若采用海明，若采用海明校验，其海明码为校验，其海明码为_（设海明码具有一位纠错能（设海明码具有一位纠错能力，偶校验；力，偶校验；P13采用全校验）；采用全校验）；若采用若采用 CRC，且生产多项式为，且生产多项式为 10011，则其，则其 CRC 码码为为_。A. 0 1010 0 101 1 1 11B. 1 1010 0 101 1 1 01C. 10101011 1010D. 10101011 101135西安电子科技大学计算机学院计算机组

27、成原理考研辅导第2章 数据的表示和运算2.2 定点数的表示与运算定点数的表示与运算2.2 定点数的表示与运算定点数的表示与运算1. 无符号数无符号数和和有符号数有符号数的表示的表示 无符号数无符号数 有符号数：原码、补码、反码、移码有符号数：原码、补码、反码、移码2. 机器数的定点表示：定点小数、定点整数机器数的定点表示：定点小数、定点整数37一、定点数的表示一、定点数的表示2.2 定点数的表示与运算定点数的表示与运算1. 定点数的移位运算定点数的移位运算 算数移位：带符号数算数移位：带符号数38二、定点数的运算二、定点数的运算不同机器数不同机器数算数移位算数移位后的空位填补规则后的空位填补规

28、则码制码制填补代码填补代码正数正数原码、补码、反码原码、补码、反码0负负数数原码原码符号位不变，数值位添符号位不变，数值位添0补码补码左移添左移添0右移添右移添1反码反码12.2 定点数的表示与运算定点数的表示与运算1. 定点数的移位运算定点数的移位运算 逻辑移位：无符号数逻辑移位：无符号数无论无论左移左移还是还是右移右移，都添，都添 0 。 循环移位循环移位适合将数据的高低字节互换。适合将数据的高低字节互换。39二、定点数的运算二、定点数的运算 CF CF CF CF2.2 定点数的表示与运算定点数的表示与运算2. 原码原码定点数的加定点数的加/减法运算减法运算 加法规则：先判符号位，若相同

29、，绝对值相加，加法规则：先判符号位，若相同，绝对值相加，结果符号不变；若不同，则做减法，绝对值大结果符号不变；若不同，则做减法，绝对值大的数减绝对值小的数，结果符号与绝对值大的的数减绝对值小的数，结果符号与绝对值大的数相同。数相同。 减法规则：两个原码表示的数相减，首先将减减法规则：两个原码表示的数相减，首先将减数符号取反，然后将被减数与符号取反后的减数符号取反，然后将被减数与符号取反后的减数按原码加法进行运算。数按原码加法进行运算。40二、定点数的运算二、定点数的运算2.2 定点数的表示与运算定点数的表示与运算3. 补码补码定点数的加定点数的加/减法运算减法运算 参与运算的数均用补码表示。参

30、与运算的数均用补码表示。 按二进制运算规则运算，逢二进一。按二进制运算规则运算，逢二进一。 符号位与数值位按同样规则一起参与运算，符符号位与数值位按同样规则一起参与运算，符号位运算产生的进位要丢掉，结果的符号位由号位运算产生的进位要丢掉，结果的符号位由运算得出。运算得出。 补码减法运算：补码减法运算：A+B补补=A补补+B补补 (mod M)A-B补补=A补补+-B补补 (mod M) 补码运算的结果亦为补码。补码运算的结果亦为补码。41二、定点数的运算二、定点数的运算定点小数：定点小数：M=2n位定点整数：位定点整数：M=2n将溢出位丢掉将溢出位丢掉2.2 定点数的表示与运算定点数的表示与运

31、算4. 符号扩展符号扩展5. 溢出概念和判别方法：溢出概念和判别方法：单符号法、双符号法、进位判断法单符号法、双符号法、进位判断法6. 定点数的乘法运算定点数的乘法运算 原码一位乘法原码一位乘法 补码一位乘法（补码一位乘法（Booth算法）算法）7. 定点数的除法运算定点数的除法运算 原码除法运算（原码加减交替法）原码除法运算（原码加减交替法） 补码除法运算（补码加减交替法）补码除法运算（补码加减交替法）42二、定点数的运算二、定点数的运算2.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题8位原码能表示的不同数据有位原码能表示的不同数据有_。A. 15B. 16C. 255D. 256设

32、设x补补=1.x1x2x3x4，当满足，当满足_时，时，x-32，应满足应满足_ 。A. x1为为0，其他各位任意，其他各位任意B. x1为为1，其他各位任意，其他各位任意C. x1为为1，x2x6至少有一位为至少有一位为1D. x1为为0，x2x6至少有一位为至少有一位为1442.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题设机器数字长设机器数字长8位位( (含含1位符号位位符号位) )，若机器数，若机器数BAH为为原码，算数左移原码，算数左移1位和算数右移位和算数右移1位分别得位分别得_。A. F4H EDHB. B4H 6DHC. F4H 9DHD. B5H EDH在定点运算器中

33、，无论采用双符号位还是单符号位，在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有必须有_。A. 译码电路，它一般用译码电路，它一般用“与非与非”门来实现门来实现B. 编码电路，它一般用编码电路，它一般用“或非或非”门来实现门来实现C. 溢出判断电路，它一般用溢出判断电路，它一般用“异或异或”门来实现门来实现D. 移位电路，它一般用移位电路，它一般用“与或非与或非”门来实现门来实现452.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题下列为下列为8位移码机器数位移码机器数x移移，当求，当求-x移移时，时，_将将会发生溢出。会发生溢出。A. 11111111B. 00000000C. 1

34、0000000D. 01111111补码运算，若采用双符号位，则两个正数相加产生补码运算，若采用双符号位，则两个正数相加产生溢出的特征时，双符号位为溢出的特征时，双符号位为_。A. 00B. 01C. 10D. 11若若x补补=x0 , x1x2xn，其中，其中x0为符号位，为符号位，x1为最高数为最高数位。若位。若_，则当补码左移时，将会发生溢出。，则当补码左移时，将会发生溢出。A. x0 x1B. x0 x1C. x10D. x11462.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题假设机器数字长为假设机器数字长为 8 位（含一位符号位），位（含一位符号位），小数真值小数真值x为为

35、_时，时，x补补x原原成立。成立。A. x0B. x0C. x0和和x-1/2D. x0472.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题关于下列三段代码说法正确的是关于下列三段代码说法正确的是_。48int max(int a,int b) if(a-b0) return a; else return b;int max(int a,int b) if(ab) return a; else return b;int max(int a,int b) if(-a-b) return a; else return b;A. 三段代码都是正确的三段代码都是正确的B. 有两段是正确的，有两

36、段是正确的，一段是错误的一段是错误的C. 有一段是正确的，有一段是正确的，其余是错误的其余是错误的D. 三段代码都有错误三段代码都有错误2.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题x、y 为定点整数，其格式为为定点整数，其格式为1位符号位，位符号位，n位数值位，位数值位，若采用补码一位乘若采用补码一位乘( (Booth) )法运算，则最多需要法运算，则最多需要_次加法运算。次加法运算。A. n-1B. nC. n+1D. n+2492.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题原码加减交替除法又称为不恢复余数法，因此原码加减交替除法又称为不恢复余数法，因此_。A. 不存在

37、恢复余数的操作不存在恢复余数的操作B. 当某一步运算不够减时，做恢复余数的操作当某一步运算不够减时，做恢复余数的操作C. 仅当最后一步余数为负时，做恢复余数的操作仅当最后一步余数为负时，做恢复余数的操作D. 仅当某一步余数为负时，做恢复余数的操作仅当某一步余数为负时，做恢复余数的操作定点补码除法中，当定点补码除法中，当_时商上时商上1。A. 余数为正余数为正B. 余数的符号与除数的符号不同余数的符号与除数的符号不同C. 余数的符号与除数的符号相同余数的符号与除数的符号相同D. 余数的符号与被除数的符号相同余数的符号与被除数的符号相同502.2 定点数的表示与运算：习题定点数的表示与运算：习题假

38、设有两个整数假设有两个整数x和和y，x=-68，y=-80，采用补码形，采用补码形式式( (含含1位符号位位符号位) )表示，表示，x和和y分别存放在寄存器分别存放在寄存器A和和B中。另外，还有两个寄存器中。另外，还有两个寄存器C和和D。A、B、C、D都是都是8位的寄存器。请回答下列问题位的寄存器。请回答下列问题( (要求最终用十要求最终用十六进制表示二进制序列六进制表示二进制序列) )： 寄存器寄存器A和和B的内容分别是什么？的内容分别是什么？ x和和y相加后的结果存放在相加后的结果存放在C寄存器中，寄存器寄存器中，寄存器C的内容是什么？此时，溢出标志位的内容是什么？此时，溢出标志位OF是什

39、么？是什么？符号标志位符号标志位SF是什么？进位标志位是什么？进位标志位CF是什么？是什么？ x和和y相减后的结果存放在相减后的结果存放在D寄存器中，寄存器寄存器中，寄存器D的内容是什么？此时，溢出标志位的内容是什么？此时，溢出标志位OF是什么？是什么？符号标志位符号标志位SF是什么？进位标志位是什么？进位标志位CF是什么？是什么？512.3 浮点数的表示与运算浮点数的表示与运算n浮点数的表示浮点数的表示l浮点数的表示格式浮点数的表示格式l规格化的浮点数：左规、右归规格化的浮点数：左规、右归l浮点数的表示范围浮点数的表示范围lIEEE 754 标准标准l浮点表示与定点表示的区别（相同字长）浮点

40、表示与定点表示的区别（相同字长）p数值的表示范围：浮点表示数值范围大数值的表示范围：浮点表示数值范围大p精度：浮点表示精度降低精度：浮点表示精度降低p运算：尾数、阶码、规格化，复杂运算：尾数、阶码、规格化，复杂p溢出：浮点表示规格化后阶码溢出溢出：浮点表示规格化后阶码溢出n浮点数的加减运算浮点数的加减运算522.3 浮点数的表示与运算浮点数的表示与运算n浮点数的表示浮点数的表示n浮点数的加减运算浮点数的加减运算 对阶：求阶差，小阶向大阶看齐对阶：求阶差，小阶向大阶看齐 尾数求和尾数求和 规格化：左规、右归规格化：左规、右归 舍入舍入u0舍舍1入法入法u衡置衡置1法法 溢出判断溢出判断532.3

41、 浮点数的表示与运算浮点数的表示与运算C语言中的整数类型有语言中的整数类型有char, short, int, long等几种等几种:nshort和和long类型的长度不相同。类型的长度不相同。nint类型通常同具体机器的物理字长相同。类型通常同具体机器的物理字长相同。nshort通常是通常是16bits；int通常是通常是16bits或或32bits，每种，每种编译器可以根据硬件的不同自由确定。编译器可以根据硬件的不同自由确定。lshort和和int必须最少是必须最少是16bitsllong类型必须最少是类型必须最少是32bitslshort必须比必须比int和和long类型要短类型要短nA

42、NSI C对于对于char类型的长度并没有作硬性规定，类型的长度并没有作硬性规定，通常是通常是8bits。54C语言中各种语言中各种数据类型长度数据类型长度2.3 浮点数的表示与运算浮点数的表示与运算55C语言中各种语言中各种数据类型长度数据类型长度：16位机位机类型类型Bytesbits数的范围数的范围char（字符型）（字符型）18ASCII字符字符unsigned char（无符号字符型）（无符号字符型）180255signed char（有符号字符型）（有符号字符型）18-128127short int（短整型）（短整型）216-3276832767signed short int（有

43、符号短整型）（有符号短整型）216同同 short intunsigned short int（无符号短整型）（无符号短整型）216065535int（整型）（整型）216-3276832767signed int（有符号整型）（有符号整型）216同同 intunsigned int（无符号整型）（无符号整型）216065535long int（长整型）（长整型）432-21474836482147483647signed long int（有符号长整型）（有符号长整型）432-21474836482147483647unsigned long int（无符号长整型）（无符号长整型）43204

44、294967295float（单精度浮点数）（单精度浮点数）432IEEE 754 单精度单精度double（双精度浮点数）（双精度浮点数）864IEEE 754 双精度双精度56类型类型Bytesbits数的范围数的范围char（字符型）（字符型）18ASCII字符字符unsigned char（无符号字符型）（无符号字符型）180255signed char（有符号字符型）（有符号字符型）18-128127short int（短整型）（短整型）216-3276832767signed short int（有符号短整型）（有符号短整型）216同同 short intunsigned shor

45、t int（无符号短整型）（无符号短整型）216065535int（整型）（整型）432-21474836482147483647signed int（有符号整型）（有符号整型）432同同 intunsigned int（无符号整型）（无符号整型）43204294967295long int（长整型）（长整型）432-21474836482147483647signed long int（有符号长整型）（有符号长整型）432-21474836482147483647unsigned long int（无符号长整型）（无符号长整型）43204294967295float（单精度浮点数）（单精度浮

46、点数）432IEEE 754 单精度单精度double（双精度浮点数）（双精度浮点数）864IEEE 754 双精度双精度long double864C语言中各种语言中各种数据类型长度数据类型长度：32位机位机C语言中各种语言中各种数据类型长度数据类型长度：32位机位机#include void main(void) printf(sizeof(char) = %dn, sizeof(char); printf(sizeof(short int) = %dn, sizeof(short int); printf(sizeof(int) = %dn, sizeof(int); printf(si

47、zeof(long int) = %dn, sizeof(long int); printf(sizeof(long long int) = %dn, sizeof(long long int); printf(sizeof(float) = %dn, sizeof(float); printf(sizeof(double) = %dn, sizeof(double); printf(sizeof(long double) = %dn, sizeof(long double);57sizeof(char) = 1sizeof(short int) = 2sizeof(int) = 4sizeo

48、f(long int) = 4sizeof(long long int) = 8sizeof(float) = 4sizeof(double) = 8sizeof(long double) = 82.3 浮点数的表示与运算浮点数的表示与运算不同类型的数据混合运算时，转换遵循的原则是不同类型的数据混合运算时，转换遵循的原则是升升格格，转换规律为：，转换规律为：char int long doublen从从 int 转换为转换为 float，不会发生溢出，但可能有数据，不会发生溢出，但可能有数据舍入舍入。n从从 int 或或 float 转换为转换为 double，能保留精确值。，能保留精确值。n

49、从从 double 转换为转换为 float 时，可能发生时，可能发生溢出溢出及及舍入舍入。n从从 float 或或 double 转换为转换为 int 时，小数部分被时，小数部分被截断截断，并可能发生并可能发生溢出溢出。58C语言中的语言中的数据类型转换数据类型转换2.3 浮点数的表示与运算浮点数的表示与运算假定变量假定变量 i、f、d 的类型分别是的类型分别是 int、float、double，请判断下列每个请判断下列每个C语言关系表达式在语言关系表达式在32位机器上运位机器上运行时是否永真。行时是否永真。 i=(int)(double)i f=(float)(int)f d=(float

50、)d f=-(-f)59C语言中的语言中的数据类型转换数据类型转换2.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题长度相同、格式相同的两种浮点数，假设前者长度相同、格式相同的两种浮点数，假设前者基数基数，后者，后者基数基数，其他规定均相同，则他们可表示，其他规定均相同，则他们可表示数的范围和精度为：数的范围和精度为：A. 两者可表示数的两者可表示数的范围范围和和精度精度相同相同B. 前者可表示数的前者可表示数的范围范围大但大但精度精度低低C. 后者可表示数的后者可表示数的范围范围大且大且精度精度高高D. 前者可表示数的前者可表示数的范围范围大且大且精度精度高高其他提法：阶码、尾数的长短

51、其他提法：阶码、尾数的长短602.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题在规格化浮点运算中，若某浮点数为在规格化浮点运算中，若某浮点数为 251.10101，其中尾数为补码表示，则该数其中尾数为补码表示，则该数_。A. 不需规格化不需规格化B. 需右移规格化需右移规格化C. 需将尾数左移一位规格化需将尾数左移一位规格化D. 需将尾数左移两位规格化需将尾数左移两位规格化某浮点机，采用规格化浮点数表示，阶码用移码表示某浮点机，采用规格化浮点数表示，阶码用移码表示(最高位代表符号位最高位代表符号位)，尾数用原码表示。下列哪个数，尾数用原码表示。下列哪个数的表示不是规格化浮点数？的表示不

52、是规格化浮点数？_ 阶码阶码 尾数尾数 阶码阶码尾数尾数A. 1111111, 1.100000 B. 0011111, 1.011101C. 1000001, 0.111101 D. 0111111, 0.100010612.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题设浮点数基数为设浮点数基数为8，尾数用模，尾数用模4补码表示。试指出下列补码表示。试指出下列浮点数中哪个是规格化数？浮点数中哪个是规格化数？_A. 11.111000B. 00.000111C. 11.101010D. 11.111101在浮点数编码表示中，在浮点数编码表示中，_在机器数中不出现，是在机器数中不出现，是

53、隐含的。隐含的。A. 阶码阶码B. 符号符号C. 尾数尾数D. 基数基数设浮点数基数为设浮点数基数为4，尾数用原码表示，则以下，尾数用原码表示，则以下_是规是规格化的数。格化的数。A. 1.001101B. 0.001101C. 1.011011D. 0.000010622.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题已知两个正浮点数，已知两个正浮点数，N1 ，N2 ，当下列当下列_成立时，成立时，N1N2。A. S1S2B. j1j2C. S1和和S2均为规格化数，且均为规格化数，且 j1j2D. S1和和S2均为规格化数，且均为规格化数，且 S1S2631jS21 2jS22 2.

54、3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题浮点数格式如下：浮点数格式如下：1位阶符，位阶符，6位阶码，位阶码，1位数符，位数符，8位尾数。若阶码用移码，尾数用补码表示，则浮点位尾数。若阶码用移码，尾数用补码表示，则浮点数所能表示数的范围是数所能表示数的范围是_。A. -263(1-2-8)263B. -264(1-2-7)264C. -(1-2-8)263 263D. -(1-2-7)264 (1-2-8)263642.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题下列关于浮点数的说法中，正确的是下列关于浮点数的说法中，正确的是_。I.最简单的浮点数舍入处理方法是恒置最简单的浮

55、点数舍入处理方法是恒置1法法II. IEEE754标准的浮点数进行乘法运算的结果肯定标准的浮点数进行乘法运算的结果肯定不需要做不需要做“左规左规”处理处理III.浮点数加减运算的步骤中，对阶的处理原则是小浮点数加减运算的步骤中，对阶的处理原则是小阶向大阶对齐阶向大阶对齐IV. 当补码表示的尾数的最高位与尾数的符号位相同当补码表示的尾数的最高位与尾数的符号位相同时表示规格化时表示规格化V. 在浮点数运算过程中如果尾数发生溢出，则应进在浮点数运算过程中如果尾数发生溢出，则应进入相应的中断处理入相应的中断处理A. II、III和和VB. II和和IIIC. I、II和和IIID. II、III、IV

56、和和V652.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题在在IEEE754标准规定的标准规定的64位浮点数格式中，符号位为位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为位，阶码为11位，尾数为位，尾数为52位，则它所能表示的最位，则它所能表示的最小规格化负数为小规格化负数为_。A. -(2-252)2-1023B. -(2-2-52)2+1023C. -12-1024C. -(1-2-52)2+2047按照按照IEEE754标准规定的标准规定的32位浮点数位浮点数(41A4C000)16对对应的十进制数是应的十进制数是_。A. 4.59375B. -20.59375C. -4.59375D.

57、20.59375662.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题如果某如果某IEEE754标准单精度浮点数、某原码、某补码、标准单精度浮点数、某原码、某补码、某移码的某移码的32位机器数均为位机器数均为0 xF0000000，这些数从大，这些数从大到小的顺序是到小的顺序是_。 A. 浮原补移浮原补移B. 浮移补原浮移补原C. 移原补浮移原补浮D. 移补原浮移补原浮已知已知X=-0.87521，Y=0.62522，设浮点数格式为，设浮点数格式为阶符阶符1位，阶码位，阶码2位，数符位，数符1位，尾数位，尾数3位，均用补码位，均用补码表示，计算时舍入采用截尾法，则表示，计算时舍入采用截尾

58、法，则Z=X-Y的二进制的二进制浮点数规格化结果是浮点数规格化结果是_。A. 101 1011B. 011 1011C. 100 1011D. 以上都不对以上都不对672.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题IEEE754标准中的舍入模式可以用于二进制数，也可标准中的舍入模式可以用于二进制数，也可以用于十进制数，在采用舍入到最接近且可表示的以用于十进制数，在采用舍入到最接近且可表示的值时，若要舍入成两个有效数字形式，值时，若要舍入成两个有效数字形式，( (12.5) )D 应舍应舍入为入为_。A. 11B. 13C. 12D.10下列关于舍入的说法，正确的是下列关于舍入的说法，

59、正确的是_。I.不仅仅只有浮点数需要舍入，定点数在运算时也不仅仅只有浮点数需要舍入，定点数在运算时也需要舍入需要舍入II. 在浮点数舍入中，只有左规格化时可能要舍入在浮点数舍入中，只有左规格化时可能要舍入III.在浮点数舍入中，只有右规格化时可能要舍入在浮点数舍入中，只有右规格化时可能要舍入IV. 在浮点数舍入中，左、右规格化均可能要舍入在浮点数舍入中，左、右规格化均可能要舍入V. 舍入不一定产生误差舍入不一定产生误差A. I, III, V B. I, II, VC. VD. I, IV682.3 浮点数的表示与运算：习题浮点数的表示与运算：习题IBM370的短浮点数格式中，总位数为的短浮点

60、数格式中，总位数为32位，左边第位，左边第一位一位(b0)为数符，随后为数符，随后7位位(b1b7)为阶码，用移码表为阶码，用移码表示，偏置常数为示，偏置常数为64；右边；右边24位位(b8b31)为为6位位16进制进制原码小数表示的尾数，采用规格化形式表示。若将原码小数表示的尾数，采用规格化形式表示。若将十进制数十进制数-265.625用该浮点数格式表示，则应表示为用该浮点数格式表示，则应表示为_。A. C3109A00HB. 43109A00HC. 83109A00HD. 03109A00H692.3 浮点数的表示与运算：综合应用题浮点数的表示与运算：综合应用题 设浮点数字长设浮点数字长32位，其