计算机组成原理-考研试题(硕士研究生入学考试 2012年数据编码)

单项选择（2012年硕士研究生入学考试）

假定编译器规定int和short类型长度分别为32位和16位，执行下列C语言语句：

unsigned short x=65530;

unsigned int y=x;

得到y的机器数为【】。

A、0000 7FFAH

B、0000 FFFAH

C、FFFF 7FFAH

D、FFFF FFFAH

答案解析

B

【解析】

x（65530）的机器数为：1111 1111 1111 1010B。

对于无符号数，unsigned short类型数据赋给unsigned int类型数据，不需要做符号扩展。

y的机器数为：0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1010B=0000 FFFAH。

讨论

计算机组成原理

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】

某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需要5个时钟周期）。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传送单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题，要求写出计算过程。（1）在中断方式下，CPU用于外该设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少？（2）当外设的数据传输率达到5MB/s时，改为DMA方式传送数据。假定每次DMA传送块的大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少（假设DMA和CPU之间没有访存冲突）？

对于低速输入输出设备，应当选用的通道是【】。

外设接口的主要功能是__________、__________、__________。

DMA是主存与外设间交换数据的方式，它也可用于主存与主存之间的数据交换。

CPU可任选CPU停止法、总线挪用法或总线周期分时法来实现DMA。

CPU对外部设备的控制方式按CPU的介入程度，从小到大分别为__________、__________、__________、__________。

半导体存储器的速度指标是__________，磁盘存储器的速度指标是__________、__________和__________，其中__________和__________与磁盘的旋转速度有关。CPU与外部设备交换数据时用__________、__________、__________和__________等方法来协调它们之间的速度不同步。

磁盘存储器是一种以__________方式存取的存储器。

主存储器最小的存取单位是__________，而磁盘存储器的最小存取单位是__________。

数据编码

（1）写出十进制数-11.4的规格化浮点数形式表示，具体要求是：阶码用4位二进制移码，尾数用12位原码（含数的符号）；（2）写出上述格式定义的规格化浮点数所能表示的绝对值的最大和最小的正数和绝对值最大和最小的负数的值；（3）说明上述格式定义的浮点数的机器零；（4）说明浮点数中隐藏位的含义与用法。

某计算机字长32位，浮点表示时，阶码占8位，尾数占24位，各包含一位符号位，问：（1）带符号定点小数的最大表示范围是多少？（2）带符号定点整数的最大表示范围是多少？（3）浮点表示时，最大的正数是多少？（4）浮点表示时，最大的负数是多少？（5）浮点表示时，最小的规格化正数是多少？

将8421BCD码(001100000001)BCD转换为十六进制的结果是什么？

一个16位的浮点数，，阶码用4位数表示，尾数用12位（各包含一位符号位）表示，该浮点数基数为2，其阶码用补码表示，尾数用原码表示，求该浮点数表示范围。

若机器字长为8位，则可表示出十进制整数-128的编码是【】。

若short型变量x=-8190，则x的机器数为【】。

设32位浮点数格式如下。以下关于浮点数表示的叙述中，正确的是【】。

设32位浮点数格式如下。若阶码采用补码表示，为8位(含1位阶符)，尾数采用原码表示，为24位(含1位数符)，不考虑规格化(即不要求尾数的值位于[-0.5，0.5])，阶码的最大值为【】。

目前的小型和微型计算机系统中普遍采用的字母与字符编码是【】。

已知x=-53/64，若采用8位定点机器码表示，则[x]原=【】。

数据运算

变形补码判断溢出的条件是__________。

两补码数相加，采用1位符号位，当【】时表示结果溢出。

在浮点加法运算中，主要的操作内容及步骤是____________、____________、____________。

在定点小数计算机中，若采用变形补码进行加法运算的结果为10.1110，则溢出标志位__________，运算结果的真值为____________。

A、B均为8位二进制数，A=F0H，B=E0H，则：A+B=__________，A-B=__________。（假设A、B都用补码表示）

补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位yn和补充位yn+1的值决定下一步操作，当ynyn+1=__________时，执行部分积加[-X]补，再右移一位，当ynyn+1=__________时，执行部分积加[X]补，再右移一位。

X、Y为定点二进制数，其格式为1位符号位，n位数值位。若采用布斯（Booth）补码一位乘法实现乘法运算，则最多需要【】次加法运算。

已知 x、y 为 int 类型，当 x=100，y=200 时，执行 x-y 指令得到的溢出标志 OF 和借位标志 CF 分别为 0,1，那么当 x=10，y=-20 时，执行该指令得到的 OF 和 CF 分别是【】。

以下关于海明码的叙述中，正确的是【】。

对于浮点数 x=m×2i和y=w×2j，已知i>j，那么进行x+y运算时，首先应该对阶，即【】，使其阶码相同。