第一章 计算机系统概论
例题精选
1．冯.诺依曼型计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（ C ）。
A.指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式 C.指令周期的不同阶段
D.指令和数据所在的存储单元
2.下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（ D ）。
I提高CPU时钟频率，II优化数据通路结构，III对程序进行编译优化
A.仅I和II B.仅I和III C.仅II和III D.I，II，III 3.什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。
计算机系统包括硬件和软件。从计算机层次结构来看，它通常有五个以上的层次，在每一层次（级）上都能进行程序设计。由下至上排序为：第一级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第三级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言机器级，这一级由汇编程序支持和执行；第五级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持和执行。此外，还可以有第六级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。
4.设主存储器容量为64K?32位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。写出MAR、MDR、IR、ACC、MQ、X的位数。
由主存容量为64K×32位，可得共需要数据线32根，存储字长为32位；由于MDR的位数与存储字长相等，故MDR为32位；由于MAR的位数对应存储单元的个数，且216=64K，故MAR为16位，地址线16根。 因指令字长=机器字长=存储字长（32位），则IR、ACC、MQ、X均为32位。
试题精选
1.以晶体管为主要元件的计算机属于计算机发展史上的哪一代？B A.第一代 B.第二代 C.第三代 D.第四代 2.下列（B）是冯.诺依曼机工作方式的基本特点。
A.多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作 D.存储器按内容选择地址 3.完整的计算机系统应该包括（ D ）。 A.运算器、存储器、控制器 B.外部设备和主机 C.主机和应用程序
D.配套的硬件设备和软件系统
4.CPU存取速度的比较，下列哪个是正确的（ C ）。
A.Cache>内存>寄存器 B.Cache>寄存器>内存 C.寄存器>Cache>内存 D.寄存器>内存>Cache 5.存放欲执行指令的寄存器是（D）。
A.MAR B. PC C.MDR D.IR 6.计算机系统中的存储器系统是指（D），没有外部存储器的计算机监控程序可以存放在（）。 A.RAM，CPU B.ROM，RAM
C.主存储器，RAM和ROM D.主存储器和外存储器，ROM 7.对计算机语言执行速度的比较，下列哪个是正确的。C
1
A.机器语言>C++>汇编语言 B.C++>机器语言>汇编语言 C.机器语言>汇编语言>C++ D.汇编语言>C++>机器语言 8.下列（D）属于系统软件。
A.信息管理软件 B.数据库系统
C.辅助设计软件 D.数据库管理系统 9.以下说法错误的是（D）。 A．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
C.硬件实现的功能一般比软件实现具有更高的执行速度 D.软件的功能不能用硬件取代
10.关于编译程序和解释程序下面说法错误的是（C）。
A．编译程序和解释程序的作用都是将高级语言程序转换成机器语言程序 B.编译程序编译时间较长，运行速度较快 C.解释程序方法较简单，运行速度也较快
D．解释程序将源程序翻译成机器语言，并且翻译一条以后，立即执行这条语句 11.下面各项中为用户提供一个基本操作界面的是（A）。
A.系统软件 B.应用软件 C.硬件系统 D.CPU 12.下列关于机器字长、指令字长、存储字长说法正确的是（C）。
A．三者在数值上总是相等的 B.机器字长和存储字长是等价的 C.三者在数值上可能不等 D.指令字长取决于机器字长 13.下列说法错误的是（C）。
A.计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位、 B.寄存器由触发器构成
C.计算机一个字的长度都是32位 D.磁盘是部分顺序存储器
14.下列关于“兼容”的叙述，正确的是（C）。
A.指计算机软件与硬件之间的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间存在 B.指计算机软件或硬件的通用性，即它们在任何计算机间可以通用
C.指计算机软件或硬件的通用性，通常在同一系列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，而硬件不能通用 15.关于CPU主频CPI、MIPS、MFLOPS说法正确的是（D）。
A.CPU主频是指CPU系统执行指令的频率，CPI是执行一条指令平均使用的频率 B.CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟的个数，MIPS描述一条CPU指令 C.MIPS是描述CPU执行指令的频率，MFLOPS是计算机系统的浮点数指令
D.CPU主频指CPU系统使用的时钟脉冲频率，CPI指平均每条指令执行所需CPU时钟数
综合应用题
1.用一台40MHz的处理器执行标准测试程序，它所包含的混合指令数和响应所需的时钟周期见表1-2.求有效的CPI、MIPS速率和程序的执行时间。（I为程序的指令条数）
指令类型 CPI 指令混和比 算术和逻辑 1 60% 高速缓存命中的访存 2 18%
转移 4 12%
高速缓存失效的访存 8 10%
2
表1-2 混和指令数和时钟周期
CPI即执行一条指令所需的时钟周期（时钟频率f的倒数）数。本处理器共包括四种指令，那么CPI就是这四种指令的数学
期望。即
CPI=1×60%+2×18%+4×12%+8×10%=2.24
MIPS即Million Instructions Per Second（每秒执行百万条指令数）。已知处理器时钟频率为40MHz，即每秒包含40M个时钟周期，故
MIPS=40÷CPI=40÷2.24=17.9
程序的执行时间T=CPI×T_IC×I=CPI×（1/f）×I=5.6×10-8I（s）。
2.微机A和B是采用不同主频的CPU芯片，片内逻辑电路完全相同。
1）若A机的CPU主频为8MHz，B机为12MHz，则A机的CPU时钟周期为多少？ 2）若A机的平均指令执行速度为0.4MIPS，那么A机的平均指令周期为多少？ 3) B机的平均指令执行速度为多少？
1）A机的CPU主频为8MHz，所有A机的CPU时钟周期=1÷8MHz=0.125?s。 2）A机的平均指令周期=1÷0.4MIPS=2.5?s。
3）A机平均每条指令的时钟周期数=2.5?s÷0.125?s=20.
因微机A和B片内逻辑电路完全相同，所以B机平均每条指令的时钟周期数也为20. 由于B机的CPU主频为12MHz，所以B机的CPU时钟周期=1÷12MHz=1/12?s。 B机的平均指令周期=20×（1/12）?s=5/3?s。 B机的平均指令执行速度=1÷（5/3）?s=0.6MIPS。
另解：B机的平均执行速度=A机的平均指令执行速度×（12/8）=0.4MIPS×（12/8）=0.6MIPS。
第二章 数据的表示和运算
例题精析
1.下面不同进位计数制的数中，最大的数是（C）. A．（0.101）2 B.（0.62）10 C.（0.52）8 D.（0.75）16 2.能发现两位错误并能纠正一位错的编码是（B）。
A.CRC码 B.海明码 C.偶校验码 D.奇校验码 3.8位原码能表示的不同数据有（C）。
A.15 B.16 C.255 D.256
4.当采用两位符号位进行加法运算时，如果结果的符号为（C）表示负溢出。 A.00 B.01 C.10 D.11
5.一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量x、y、z，其中x和z为int型，y为short型。当x=127、y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，x、y、z的值分别是（D）。
A.x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H B.x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H C.x=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H D.x=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H
6.假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH、r2=F2H、r3=90H、r4=F8H，若将运算结果存放在一个8位寄存器中，则下列运算会发生溢出的是（B）。
A．r1?r2 B．r2?r3 C．r1?r4 D．r2?r4
3
7.假定变量I、f、d数据类型分别为int、float和double（int用补码表示，float和double分别用IEEE754单精度和双精度浮点数格式表示），已知I=785，f=1.5678，d=1.5，若在32位机器中执行下列关系表达式，则结果为真的是（B）。
（I）f=（int）（float）I （II）f=（float）（int）f （III）f=（float）（double）f （IV）（d+f）-d=f
A．仅I和II B.仅I和III C.仅II和III D.仅III和IV
8在规格化浮点运算中，若某浮点数为25?1.10101，其中尾数为补码表示，则该数(C) A.不需规格化 B.需右移规格化
C.需将尾数左移一位规格化 D.需将尾数左移两位规格化
9.浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍人和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。若有两个数X=27?29/32，Y=25?5/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是（D）。
A.00111 1100010 B.00111 010010 C.01000 0010001 D.发生溢出 10.74181是采用先行进位方式的4位并行加法器，74182是实现__组间并行___进位的进位逻辑芯片。若某计算机系统字长为64位，每4位构成一个小组，每4个小组构成一个大组，为实现小组内并行、大组内并行、大组间串行进位方式，共需要____16__片74181和___4___片74182。
11.将十进制数327转换成二进制数。 327D=1 0100 0111B
12.求下列信息码的奇校验码和偶校验码（设校验位在最低位）。 （1）1100111 （2）100110 （3）1010110
①奇校验码：11001110，偶校验码：11001111. ②奇校验码：10001100，偶校验码：10001101. ③奇校验码：10101101，偶校验码：10101100.
13.对4位有效信息（1100）求循环校验码，选择生成多项式（1011）。 （1100）的循环校验码为M(x)x+R(X)=1100000+010=1100010（模2加）。 14.已知十进制数X=-5/256、Y=+59/1024，按机器补码浮点运算规则计算X-Y，结果用二进制表示，其中浮点数格式如下：数的阶符取2位，阶码取3位，数符取2位，尾数取9位。
3
浮点数的格式如下：
阶符2 阶码3 数符2 尾数9
X=?5/256=(?101)2/28=2?101×(?0.101000000)2 Y=+59/1024=（111011）2/210=2?100×（0.111011000）2
[X]补=11011,11.011000000 [Y]补=11100,00.111011000
① 求阶差：[E]补=11011+00100=11111，知E=?1。 ② 对阶：[X]补=11100,11.101100000. ③ 尾数求差：11.101100000 +11.000101000 —————— 10.110001000 [X?Y]补=11100,10.110001000. ④ 结果右规一次：
[X?Y]补=11101,11.011000100.
⑤ 正常阶码，无溢出，结果真值为2?3×(?0.1001111)2.
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