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“计算机组成原理”资料
第1章 概论
一、名词解释：（第一章的名称解释是考试的重点）
1.主机：由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。 2.CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。 3.运算器：计算机中完成运算功能的部件，由ALU和寄存器构成。 4.ALU：算术逻辑运算单元，负责执行各种算术运算和逻辑运算。
5.外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备，输出设备和外存储设备。 6.数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。
7.指令：是一种经过编码的操作命令，它指定需要进行的操作，支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递，是构成计算机软件的基本元素。 8.透明：在计算机中，从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。
9.位：计算机中的一个二进制数据代码，计算机中数据的最小表示单位。 10.字：数据运算和存储的单位，其位数取决于具体的计算机。
11.字节：衡量数据量以及存储容量的基本单位。1字节等于8位二进制信息。
12.字长：一个数据字中包含的位数，反应了计算机并行计算的能力。一般为8位、16位、32位或64位。
13.地址：给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。 14.存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存。
15.总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线。地址总线和控制总线。
16.硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。 17.软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件。 18.兼容：计算机部件的通用性。
19.软件兼容：一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行，并得到相同的结果，则称这两个计算机系统是软件兼容的。 20.程序：完成某种功能的指令序列。
21.寄存器：是运算器中若干个临时存放数据的部件，由触发器构成，用于存储最频繁使用的数据。
22.容量：是衡量容纳信息能力的指标。
23.主存：一般采用半导体存储器件实现，速度较高。成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。
24.辅存：一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备，成本低，存储时间长。 25.操作系统：主要的系统软件，控制其它程序的运行，管理系统资源并且为用户提供操作界面。
26.汇编程序：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的计算机软件。
27.汇编语言：采用文字方式（助记符）表示的程序设计语言，其中大部分指令和机器
语言中的指令一一对应，但不能被计算机的硬件直接识别。
28.编译程序：将高级语言程序转换成机器语言程序的计算机软件。
29.解释程序：解释执行高级语言程序的计算机软件，解释并立即执行源程序的语句。 30.系统软件：计算机系统的一部分，进行命令解释、操作管理、系统维护、网络通信、软件开发和输入输出管理的软件，与具体的应用领域无关。
31.应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。 32.指令流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的指令序列。从存储器流向控制器。
33.数据流：在计算机的存储器与CPU之间形成的不断传递的数据序列。存在于运算器与存储器以及输入输出设备之间。
34.接口：计算机主机与外围设备之间传递数据与控制信息的电路。计算机可以与多种不同的外围设备连接，因而需要有多种不同的输入输出接口。
二、填空题：
系统软件主要包括：＿操作系统＿＿和＿＿语言处理程序＿及诊断程序等。 （2005年）18.构成中央处理器的两大部件是＿运算器 ＿＿和＿＿控制器＿。
第2章 数据编码和数据运算
一、名词解释：
基数：在浮点数据编码中，对阶码所代表的指数值的数据，在计算机中是一个常数，不用代码表示。
移码：带符号数据表示方法之一，符号位用1表示正，0表示负，其余位与补码相同。 溢出：指数的值超出了数据编码所能表示的数据范围。
偶校验码：让编码组代码中1的个数为偶数，违反此规律为校验错。
1.原码：带符号数据表示方法之一，一个符号位表示数据的正负，0代表正号，1代表负号，其余的代表数据的绝对值。
2.补码：带符号数据表示方法之一，正数的补码与原码相同，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1.
3.反码：带符号数据的表示方法之一，正数的反码与原码相同，负数的反码是将二进制位按位取反
4.阶码：在浮点数据编码中，表示小数点的位置的代码。 5.尾数：在浮点数据编码中，表示数据有效值的代码。
6.机器零：在浮点数据编码中，阶码和尾数都全为0时代表的0值。 7.上溢：指数的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。 8.下溢：指数的绝对值太小，以至小于数据编码所能表示的数据范围。
9.规格化数：在浮点数据编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用纯小数形式给出，而且尾数的绝对值应大于1/R，即小数点后的第一位不为零。 10.Booth算法：一种带符号数乘法，它采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积。 11.海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的位数。
12.冯？诺依曼舍入法：浮点数据的一种舍入方法，在截去多余位时，将剩下数据的最低位
置1.
13.检错码：能够发现某些错误或具有自动纠错能力的数据编码。 14.纠错码：能够发现某些错误并且具有自动纠错能力的数据编码。 15.奇校验码：让编码组代码中1的个数为奇数，违反此规律为校验错。 16.海明码：一种常见的纠错码，能检测出两位错误，并能纠正一位错误。
17.循环码：一种纠错码，其合法码字移动任意位后的结果仍然是一个合法码字。 18.桶形移位器：可将输入的数据向左、向右移动1位或多位的移位电路。
二、数制度的转换：
（2001年）1.若十进制数据为 137.5 则其八进制数为（ ）。
A.89.8 B.211.4 C.211.5 D.1011111.101 「分析」：十进制数转化为八进制数时，整数部分和小数部分要用不同的方法来处理。整数部分的转化采用除基取余法：将整数除以8，所得余数即为八进制数的个位上数码，再将商除以8，余数为八进制十位上的数码……如此反复进行，直到商是0为止；对于小数的转化，采用乘基取整法：将小数乘以8，所得积的整数部分即为八进制数十分位上的数码，再将此积的小数部分乘以8，所得积的整数部分为八进制数百分位上的数码，如此反复……直到积是0为止。此题经转换后得八进制数为211.40.「答案」：B
（2002年）1.若十进制数为132.75，则相应的十六进制数为（ ）。 A.21.3 B.84.c C.24.6 D.84.6 「分析」：十进制数转化为十六进制数时，采用除16取余法；对于小数的转化，采用乘16取整法：将小数乘以16，所得积的整数部分转换为十六进制。此题经转换后得十六进制数为84.c.「答案」：B
（2003年）14.若十六进制数为 A3.5 ，则相应的十进制数为（ ）。
A.172.5 B.179.3125 C.163.3125 D.188.5 「分析」：将十六进制数A3.5转换为相应的十进制数，可采用乘幂相加法完成，即：10×161+3×160+5/161=163.3125.「答案」：C
（2004年）1.若二进制数为 1111.101 ，则相应的十进制数为 （ ）。
A.15.625 B.15.5 C.14.625 D.14.5 「分析」：将二进制数1111.101转换为相应的十进制数，可采用乘幂相加法完成，即：1×23+1×22+1×21+1×20+ 1/(21) +1/(23)=15.625.「答案」：A
（2005年）2.若十六进制数为B5.4，则相应的十进制数为（ ）。
A.176.5 B.176.25 C.181.25 D.181.5 「分析」：将十六进制数B5.4转换为相应的十进制数，可采用乘幂相加法完成，即：11×161+5×160+4/161=181.25.「答案」：C
（1）十进制转换为二进制。方法：整数部分除2取余，小数部分乘2取整。
（2）二进制转换为八进制
方法：以小数点为界，整数部分从右向左每三位分为一组，最左端不够三位补零；小数部分从左向右每三位分为一组，最右端不够三位补零；最后将每小组转换位一位八进制数。
（3）二进制转换为十六进制
方法：以小数点为界，整数部分从右向左每四位分为一组，最左端不够四位补零；小数部分从左向右每四位分为一组，最右端不够四位补零；最后将每小组转换位一位十六进制数。
三、数据编码： 定点数编码：
（2000年）2.如果X为负数，由[X]补求[-X]补是将（ ）。 A. [X]补各值保持不变
B. [X]补符号位变反，其它各位不变
C. [X]补除符号位外，各位变反，末尾加1 D. [X]补连同符号位一起各位变反，末尾加1 「分析」：不论X是正数还是负数，由[X]补求[-X]补的方法是对[X]补求补，即连同符号位一起按位取反，末尾加1. 「答案」：D
（2001年）2.若[x]补 =0.1101010 ，则 [x ]原=（ ）。
A.1.0010101 B.1.0010110 C.0.0010110 D.0.1101010 「分析」：正数的补码与原码相同，负数的补码是用正数的补码按位取反，末位加1求得。此题中X补为正数，则X原与X补相同。「答案」：D
（2002年）2.若x=1011，则[x]补=（ ）。
A.01011 B.1011 C.0101 D.10101 「分析」：x为正数，符号位为0，数值位与原码相同，结果为01011.「答案」：A
（2003年）8.若［X］补=1.1011 ，则真值 X 是（ ）。 A.-0.1011 B.-0.0101 C.0.1011 D.0.0101 「分析」：[X]补=1.1011，其符号位为1，真值为负；真值绝对值可由其补码经求补运算得到，即按位取后得0.0100再末位加1得0.0101，故其真值为-0.0101.「答案」：B
（2004年）13.设有二进制数 x=－1101110，若采用 8 位二进制数表示，则［X］补（ ）。 A.11101101 B.10010011 C.00010011 D.10010010 「分析」：x=－1101110为负数，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1，故[x] 补 =10010010.「答案」：D
（2005年）1.若[X]补=0.1011，则真值X=（ ）。
A.0.1011 B.0.0101 C.1.1011 D.1.0101 「分析」：[X]补=0.1011，其符号位为0，真值为正；真值就是0.1011.「答案」：A
（2001）3.若定点整数 64 位，含 1 位符号位，补码表示，则所能表示的绝对值最大负数为（ ）。
A.-264 B.-（264-1 ） C.-263 D.-（263-1）
「分析」：字长为64位，符号位为1位，则数值位为63位。当表示负数时，数值位全0为负绝对值最大，为-263.「答案」：C
（2002年）3.某机字长8位，含一位数符，采用原码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为（ ）
A.2-9 B.2-8 C.1- D.2-7 [分析」：求最小的非零正数，符号位为0，数值位取非0中的原码最小值，此8位数据编码为：00000001，表示的值是：2-7.「答案」：D
（2003年）13.n+1 位的定点小数，其补码表示的是（ ）。 A.-1 ≤ x ≤ 1-2-n B.-1 ＜ x ≤ 1-2-n C.-1 ≤ x ＜ 1-2-n D.-1 ＜ x ＜ 1-2-n 「分析」：编码方式 最小值编码 最小值 最大值编码 最大值 数值范围 n+1位无符号定点整数 000…000 0 111…111 2n+1-1 0≤x≤2n+1-1 n+1位无符号定点小数 0.00…000 0 0.11…111 1-2-n 0≤x≤1-2-n n+1位定点整数原码 1111…111 -2n+1 0111…111 2n-1 -2n+1≤x≤2n-1 n+1位点定小数原码 1.111…111 -1+2-n 0.111…111 1-2-n -1+2-n≤x≤1-2-n n+1位定点整数补码 1000…000 -2n 0111…111 2n-1 -2n≤x≤2n-1 n+1位点定小数补码 1.000…000 -1 0.111…111 1-2-n -1≤x≤1-2-n n+1位定点整数反码 1000…000 -2n+1 0111…111 2n-1 -2n+1≤x≤2n-1 n+1位点定小数反码 1.000…000 -1+2-n 0.111…111 1-2-n -1+2-n≤x≤1-2-n n+1位定点整数移码 0000…000 -2n 1111…111 2n-1 -2n≤x≤2n-1 n+1位点定小数移码 小数没有移码定义「答案」：A
（2004年）12.定点小数反码 [x] 反 =x0. x1 … xn表示的数值范围是（ ）。 A.-1+2-n ＜ x ≤ 1-2-n B.-1+2-n ≤ x ＜1-2-n
C.-1+2-n ≤ x ≤ 1-2-n D.-1+2-n ＜ x ＜1-2-n 答案：C
（2005年）3.一个n+1位整数原码的数值范围是（ ）。 A.-2n+1＜ x <2n-1 B.-2n+1≤ x ＜2n-1
C.-2n+1＜ x ≤2n-1 D.-2n+1≤ x ≤2n-1 答案：D
浮点数编码：
（2002年）4.设某浮点数共12位。其中阶码含1位阶符共4位，以2为底，补码表示；尾数含1位数符共8位，补码表示，规格化。则该浮点数所能表示的最大正数是（ ）。 A.27 B.28 C.28-1 D.27-1 「分析」：为使浮点数取正数最大，可使尾数取正数最大，阶码取正数最大。尾数为8位补码（含符号位），正最大为01111111，为1-2-7，阶码为4位补码（含符号位），正最大为0111，为7，则最大正数为：（1-2-7）×27=27-1.「答案」：D
四、定点数加减法：
（2001年）5.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（ ）。 A.00 B.01 C.10 D.11 「分析」：采用双符号位时，第一符号位表示最终结果的符号，第二符号位表示运算结果是否溢出。当第二位和第一位符号相同，则未溢出；不同，则溢出。若发生正溢出，则双符号位为01，若发生负溢出，则双符号位为10.「答案」：B
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