公務(wù)員計算機類整理計算機組成原理復(fù)習(xí)筆記

第1章概論

一、名詞解釋：

歷年真題：

名詞解釋題：

（20XX年）1.主機：由CPU、存儲器與I/O接口合在一起構(gòu)成的處理系統(tǒng)稱為主機。

（20XX年）16.主機：由CPU、存儲器與I/O接口合在一起構(gòu)成的處理系統(tǒng)稱為主機。

（20XX年）18.ALU算術(shù)邏輯運算單元，負責(zé)執(zhí)行各種算術(shù)運算和邏輯運算。

（20XX年）21.應(yīng)用軟件：完成應(yīng)用功能的軟件，專門為解決某個應(yīng)用領(lǐng)域中的具體任務(wù)而編寫。

近4年都考了名稱解釋，所以第一章的名稱解釋是考試的重點，這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下，這都是本章的基本

概念，也有利于做選擇題及填空題。

I.主機：由CPU、存儲器與I/O接口合在一起構(gòu)成的處理系統(tǒng)稱為主機。

2.CPU：中央處理器，是計算機的核心部件，由運算器和控制器構(gòu)成。

3.運算器：計算機中完成運算功能的部件，由ALU和寄存器構(gòu)成。

4.ALU：算術(shù)邏輯運算單元，負責(zé)執(zhí)行各種算術(shù)運算和邏輯運算。

5.外圍設(shè)備：計算機的輸入輸出設(shè)備，包括輸入設(shè)備，輸出設(shè)備和外存儲設(shè)備。

6.數(shù)據(jù)；編碼形式的各種信息，在計算機中作為程序的操作對象。

7.指令：是一種經(jīng)過編碼的操作命令，它指定需要進行的操作，支配計算機中的信息傳遞以及主機與輸入輸出設(shè)備之間的信息傳

遞，是構(gòu)成計算機軟件的基本元素。

8.透明：在計算機中，從某個角度看不到的特性稱該特性是透明的。

9.位：計算機中的一個二進制數(shù)據(jù)代碼，計算機中數(shù)據(jù)的最小表示單位。

10.字：數(shù)據(jù)運算和存儲的單位，其位數(shù)取決于具體的計算機。

11.字節(jié)：衡量數(shù)據(jù)量以及存儲容量的基本單位。1字節(jié)等于8位二進制信息。

12.字長：一個數(shù)據(jù)字中包含的位數(shù)，反應(yīng)了計算機并行計算的能力。一般為8位、16位、32位或64位。

13.地址：給主存器中不同的存儲位置指定的一個二進制編號。

14.存儲器：計算機中存儲程序和數(shù)據(jù)的部件，分為內(nèi)存和外存。

15.總線：計算機中連接功能單元的公共線路，是一束信號線的集合，包括數(shù)據(jù)總線.地址總線和控制總線。

16.硬件：由物理元器件構(gòu)成的系統(tǒng)，計算機硬件是一個能夠執(zhí)行指令的設(shè)備。

17.軟件：由程序構(gòu)成的系統(tǒng)，分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

18.兼容：計算機部件的通用性。

19.軟件兼容：一個計算機系統(tǒng)上的軟件能在另一個計算機系統(tǒng)上運行，并得到相同的結(jié)果，則稱這兩個計算機系統(tǒng)是軟件兼容

的。

20.程序：完成某種功能的指令序列。

21.寄存器：是運算器中若干個臨時存放數(shù)據(jù)的部件，由觸發(fā)器構(gòu)成，用于存儲最頻繁使用的數(shù)據(jù)。

22.容量：是衡量容納信息能力的指標(biāo)。

23.主存：一般采用半導(dǎo)體存儲器件實現(xiàn)，速度較高.成本高且當(dāng)電源斷開時存儲器的內(nèi)容會丟失。

24.輔存：一般通過輸入輸出部件連接到主存儲器的外圍設(shè)備，成本低，存儲時間長。

25.操作系統(tǒng)：主要的系統(tǒng)軟件，控制其它程序的運行，管理系統(tǒng)資源并且為用戶提供操作界面。

26.匯編程序：將匯編語言程序翻譯成機器語言程序的計算機軟件。

27.匯編語言：采用文字方式（助記符）表示的程序設(shè)計語言，其中大部分指令和機器語言中的指令一一對應(yīng)，但不能被計算機

的硬件直接識別。

28.編譯程序：將高級語言程序轉(zhuǎn)換成機器語言程序的計算機軟件。

29.解釋程序：解釋執(zhí)行高級語言程序的計算機軟件，解釋并立即執(zhí)行源程序的語句。

30.系統(tǒng)軟件：計算機系統(tǒng)的一部分，進行命令解釋、操作管理、系統(tǒng)維護、網(wǎng)絡(luò)通信、軟件開發(fā)和輸入輸出管理的軟件，與具

體的應(yīng)用領(lǐng)域無關(guān)。

31.應(yīng)用軟件：完成應(yīng)用功能的軟件，專門為解決某個應(yīng)用領(lǐng)域中的具體任務(wù)而編寫。

32.指令流：在計算機的存儲器與CPU之間形成的不斷傳遞的指令序列。從存儲器流向控制器。

33.數(shù)據(jù)流：在計算機的存儲器與CPU之間形成的不斷傳遞的數(shù)據(jù)序列。存在于運算器與存儲器以及輸入輸出設(shè)備之間。

34.接口：計算機主機與外圍設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)與控制信息的電路。計算機可以與多種不同的外圍設(shè)備連接，因而需要有多種不

同的輸入輸出接口。

選擇題沒有考過

二、填空題：

（2000年）系統(tǒng)軟件主要包括：和及診斷程序等。

操作系統(tǒng)語言處理程序

（20XX年）18.構(gòu)成中央處理器的兩大部件是和.

運算器控制器

三、改錯題：

（2000年）1.運算器的功能就是執(zhí)行加、減、乘、除四則運算。

運算器的功能就是算術(shù)運算和邏輯運算

（20XX年）18.構(gòu)成中央處理器的兩大部件是和?

硬盤的存儲容量常用GB表示，1GB=1O24MB

第2章數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)運算

一、名詞解釋：

歷年真題：

（20XX年，20XX年）基數(shù)：在浮點數(shù)據(jù)編碼中，對階碼所代表的指數(shù)值的數(shù)據(jù)，在計算機中是一個常數(shù)，不用代碼表示。

（20XX年）移碼：帶符號數(shù)據(jù)表示方法之一，符號位用1表示正，0表示負，其余位與補碼相同。

（20XX年）溢出：指數(shù)的值超出了數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。

（20XX年）偶校驗碼：讓編碼組代碼中1的個數(shù)為偶數(shù)，違反此規(guī)律為校驗錯。

近5年每年都考名稱解釋，所以第二章的名稱解釋是考試的重點，這里給大家列出了名詞解釋大家要熟悉一下，這都是本章的基

本概念，有利于做選擇題及填空題。

1.原碼：帶符號數(shù)據(jù)表示方法之一，一個符號位表示數(shù)據(jù)的正負，0代表正號，1代表負號，其余的代表數(shù)據(jù)的絕對值。

2.補碼：帶符號數(shù)據(jù)表示方法之一，正數(shù)的補碼與原碼相同，負數(shù)的補碼是將二進制位按位取反后在最低位上加1。

3.反碼：帶符號數(shù)據(jù)的表示方法之一，正數(shù)的反碼與原碼相同，負數(shù)的反碼是將二進制位按位取反。

4.階碼：在浮點數(shù)據(jù)編碼中，表示小數(shù)點的位置的代碼。

5.尾數(shù)：在浮點數(shù)據(jù)編碼中，表示數(shù)據(jù)有效值的代碼。

6.機器零：在浮點數(shù)據(jù)編碼中，階碼和尾數(shù)都全為0時代表的0值。

7.上溢：指數(shù)的絕對值太大，以至大于數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。

8.下溢：指數(shù)的絕對值太小，以至小于數(shù)據(jù)編碼所能表示的數(shù)據(jù)范圍。

9.規(guī)格化數(shù)：在浮點數(shù)據(jù)編碼中，為使浮點數(shù)具有唯一的表示方式所作的規(guī)定，規(guī)定尾數(shù)部分用純小數(shù)形式給出，而且尾數(shù)的絕

對值應(yīng)大于1/R,即小數(shù)點后的第一位不為零。

10.Booth算法：一種帶符號數(shù)乘法，它采用相加和相減的操作計算補碼數(shù)據(jù)的乘積。

11.海明距離：在信息編碼中，兩個合法代碼對應(yīng)位上編碼不同的位數(shù)。

12.馮?諾依曼舍入法：浮點數(shù)據(jù)的一種舍入方法，在截去多余位時，將剩下數(shù)據(jù)的最低位置1。

13.檢錯碼：能夠發(fā)現(xiàn)某些錯誤或具有自動糾錯能力的數(shù)據(jù)編碼。

14.糾錯碼：能夠發(fā)現(xiàn)某些錯誤并且具有自動糾錯能力的數(shù)據(jù)編碼。

15.奇校驗碼：讓編碼組代碼中1的個數(shù)為奇數(shù)，違反此規(guī)律為校驗錯。

16.海明碼：一種常見的糾錯碼，能檢測出兩位錯誤，并能糾正一位錯誤。

17.循環(huán)碼：一種糾錯碼，其合法碼字移動任意位后的結(jié)果仍然是一個合法碼字。

18.桶形移位器：可將輸入的數(shù)據(jù)向左、向右移動1位或多位的移位電路。

二、數(shù)制度的轉(zhuǎn)換：

歷年真題：

（20XX年）1.若十進制數(shù)據(jù)為137.5則其八進制數(shù)為（）.

A.89.8B.211.4C.211.5D.I0HI11.101

【分析I十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為八進制數(shù)時，整數(shù)部分和小數(shù)部分要用不同的方法來處理。整數(shù)部分的轉(zhuǎn)化采用除基取余法：將整數(shù)

除以8,所得余數(shù)即為八進制數(shù)的個位上數(shù)碼，再將商除以8,余數(shù)為八進制十位上的數(shù)碼……如此反復(fù)進行，直到商是0為止；對于

小數(shù)的轉(zhuǎn)化，采用乘基取整法：將小數(shù)乘以8,所得積的整數(shù)部分即為八進制數(shù)十分位上的數(shù)碼，再將此積的小數(shù)部分乘以8,所得積

的整數(shù)部分為八進制數(shù)百分位上的數(shù)碼，如此反復(fù)……直到積是0為止。此題經(jīng)轉(zhuǎn)換后得八進制數(shù)為211.40。

【答案】：B

（20XX年）I.若十進制數(shù)為132.75,則相應(yīng)的十六進制數(shù)為（

A.21.3B.84.cC.24.6D.84.6

【分析】：十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為十六進制數(shù)時，采用除16取余法；對于小數(shù)的轉(zhuǎn)化，采用乘16取整法：將小數(shù)乘以16,所得積的整數(shù)部

分轉(zhuǎn)換為十六進制。此題經(jīng)轉(zhuǎn)換后得十六進制數(shù)為84.co

【答案】：B

（20XX年）14.若十六進制數(shù)為A3.5,則相應(yīng)的十進制數(shù)為（）.

A.172.5B.179.3125C.163.3125D.188.5

【分析】：將十六進制數(shù)A3.5轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進制數(shù)，可采用乘箱相加法完成，即：10xl6i+3xl6°+5x?=163.3125。

【答案】：C

（20XX年）1.若二進制數(shù)為1111.101,則相應(yīng)的十進制數(shù)為（）。

A.15.625B.15.5C.14.625D.14.5

【分析】：將二進制數(shù)1111.101轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進制數(shù),可采用乘幕相加法完成,即：1X23+1X22++1X241X20+1X2T+1X2a=15.625。

【答案】：A

（20XX年）2.若十六進制數(shù)為B5.4,則相應(yīng)的十進制數(shù)為（）。

A.176.5B.176.25C.181.25D.181.5

【分析】：將十六進制數(shù)B5.4轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進制數(shù)，可采用乘幕相加法完成，即：Uxl6i+5xl6°+4xl6T=18L25。

【答案】：C

可見，數(shù)制的轉(zhuǎn)換每年必考，必須掌握。

還可能考的題型；

（1）十進制轉(zhuǎn)換為二進制

方法：整數(shù)部分除2取余，小數(shù)部分乘2取整。

（2）二進制轉(zhuǎn)換為八進制

方法：以小數(shù)點為界，整數(shù)部分從右向左每三位分為一組，最左端不夠三位補零：小數(shù)部分從左向右每三位分為一組，最右端不

夠三位補零；最后將每小組轉(zhuǎn)換位一位八進制數(shù)。

（3）二進制轉(zhuǎn)換為十六進制

方法：以小數(shù)點為界，整數(shù)部分從右向左每四位分為一組，最左端不夠四位補零；小數(shù)部分從左向右每四位分為一組，最右端不

夠四位補零：最后將每小組轉(zhuǎn)換位一位十六進制數(shù)。

三、數(shù)據(jù)編碼：

定點數(shù)編碼：

（2000年）2.如果X為負數(shù)，由［X］補求［-X］補是將（）.

A.［X］補各值保持不變

B.［X］補符號位變反，其它各位不變

C.［X］補除符號位外，各位變反，未位加1

D.［X］補連同符號位??起各位變反，未位加1

【分析】：不論X是正數(shù)還是負數(shù)，由［X］補求［-X］補的方法是對［X］補求補，即連同符號位一起按位取反，末位加1。

【答案】：D

（20XX年）2.若x補=0.1101010,則x原=（）.

A.1.0010101B.1.0010110C.0.0010110D.0.1101010

【分析】：正數(shù)的補碼與原碼相同，負數(shù)的補碼是用正數(shù)的補碼按位取反，末位加1求得。此題中X補為正數(shù)，則X原與X補相

同。

【答案】：D

（20XX年）2.若x=10O,則［x］補=（）.

A.01011B.1011C.0101D.10101

【分析】：x為正數(shù)，符號位為0,數(shù)值位與原碼相同，結(jié)果為01011。

【答案】：A

（20XX年）8.若［X］補=1.1011,則真值X是（）o

A.-0.1011B.-0.0101C.0.1011D.0.0101

【分析】：［X］補=1.1011,其符號位為1,真值為負；真值絕對值可由其補碼經(jīng)求補運算得到，即按位取后得0.0100再末位加1得

0.0101,故其真值為-0.0101。

【答案】：B

（20XX年）13.設(shè)有二進制數(shù)x=-1101110,若采用8位二進制數(shù)表示，則［X］補（）?

A.11101101B.10010011C.00010011D.1001（X）10

【分析】：x=-1101110為負數(shù)，負數(shù)的補碼是將二進制位按位取反后在最低位上加1,故［x］補=10010010?

【答案】：D

（20XX年）I.若［X］補=0.1011,則真值X=（

A.0.1011B.0.0101C.1.1011D.1.0101

【分析】：［X］補=0.1011,其符號位為0,真值為正;真值就是0.1011。

【答案】：A

由上可見，有關(guān)補碼每年都考。同學(xué)也要注意一下移碼。

（2001）3.若定點整數(shù)64位，含1位符號位，補碼表示，則所能表示的絕對值最大負數(shù)為（）。

A.-264B.-（264-1）C.-263D.-（263-1）

【分析】：字長為64位，符號位為1位，則數(shù)值位為63位。當(dāng)表示負數(shù)時，數(shù)值位全0為負絕對值最

大，為-263。

【答案】：C

（20XX年）3.某機字長8位，含一位數(shù)符，采用原碼表示，則定點小數(shù)所能表示的非零最小正數(shù)為（）。

A.2"9B.2-8C.1-D.2,

【分析】：求最小的非零正數(shù)，符號位為0,數(shù)值位取非0中的原碼最小值，此8位數(shù)據(jù)編碼為：00000001,表示的值是：2。

【答案】：D

（20XX年）13.n+1位的定點小數(shù)，其補碼表示的是（）。

A.-1<x<1-2"B,-I<x<1-2"

C.-1<x<1-2'"D.-1<x<l-2'n

【分析】：

編碼方式最小值編碼最小值最大值編碼最大值數(shù)值范圍

n+1位無符號定點整數(shù)000—0000111-1112n，'-lOWxC-l

n+1位無符號定點小數(shù)0.00—00000.11-111l-2nOWxWl-2n

n+1位定點整數(shù)原碼1111—111-2n+l0111—1112-1-2n+1WXW2T

n+1位點定小數(shù)原碼1.111—111-1+2'"0.111—111l-2'nT+2yXW1-2F

n+1位定點整數(shù)補碼1000-000-2n0111-1112-1-2Wx〈2T

n+1位點定小數(shù)補碼1.000-000-10.111-111l-2'n-IWxWl-2』

n+1位定點整數(shù)反碼1000-000-2n+l0111-1112-1-2n+l^x<2'-l

n+1位點定小數(shù)反碼1.000-000-1+2-"0.111-111l-2-n-l+2-n^x^l-2-fl

n+1位定點整數(shù)移碼0000-000-2n1111-1112n-l-20忘才-1

n+1位點定小數(shù)移碼小數(shù)沒有移碼定義

【答案】：A

（20XX年）12.定點小數(shù)反碼［x］反=x0.X|…X”表示的數(shù)值范圍是（）。

A.-1+2'"<x<1-2'"B.-1+2"<x<1-2'"

C.-l+2'"<x<1-2"D.-1+2"<x<l-2n

答案：C

（20XX年）3.一個n+1位整數(shù)原碼的數(shù)值范圍是（）.

A.-2"+l<x<2n-lB.-2n+l<x<2n-l

C.-2"+l<x<2n-lD.-2n+l<x<2"-l

答案：D

由上可見，有關(guān)定點數(shù)編碼表示的數(shù)值范圍每年都考。今年可能考移碼，大家要注意。

浮點數(shù)編碼：

（20XX年）4.設(shè)某浮點數(shù)共12位。其中階碼含1位階符共4位，以2為底，補碼表示：尾數(shù)含1位數(shù)符共8位，補碼表示，規(guī)格化。

則該浮點數(shù)所能表示的最大正數(shù)是（）。

A.27B.28C.28-1D.27-1

【分析】：為使浮點數(shù)取正數(shù)最大，可使尾數(shù)取正數(shù)最大，階碼取正數(shù)最大。尾數(shù)為8位補碼（含符號位），正最大為01111111,為

1-2〃，階碼為4位補碼（含符號位），正最大為0111,為7,則最大正數(shù)為：（1-2-7）X27=27-U

【答案】：D

四、定點數(shù)加減法：

定點數(shù)編碼：

（20XX年）5.若采用雙符號位，則發(fā)生正溢的特征是：雙符號位為（）。

A.00B.01C.10D.11

【分析I采用雙符號位時，第一符號位表示最終結(jié)果的符號，第二符號位表示運算結(jié)果是否溢出。當(dāng)?shù)诙缓偷谝晃环栂嗤?/p>

則未溢出；不同，則溢出。若發(fā)生正溢出，則雙符號位為01,若發(fā)生負溢出，則雙符號位為10。

【答案】：B

（20XX年）12.加法器中每一位的進位生成信號g為（）.

A.Xj+y,B.XjYiC.Xiy&D.Xj+yj+Cj

【分析】：在設(shè)計多位的加法器時，為了加快運算速度而采用了快速進位電路，即對加法器的每一位都生成兩個信號：進位生成信

號g和進位傳播信號p,其中g(shù)和p定義為：gi=Xiyi，p=Xi+yi。

【答案】：B

（20XX年）10.多位二進制加法器中每一位的進位傳播信號p為（）o

A.Xj+y,B.XjYiC.Xj+yi+qD.XjyjCj

【分析】：在設(shè)計多位的加法器時，為了加快運算速度而采用了快速進位電路，即對加法器的每一位都生成兩個信號：進位生成信

號g和進位傳播信號p其中g(shù)和p定義為:gi=xiyi,p=xi+yio

【答案1A

（20XX年）4.若采用雙符號位補碼運算，運算結(jié)果的符號位為01,則（

A.產(chǎn)生了負溢出（下溢）B.產(chǎn)生了正溢出（上溢）

C.結(jié)果正確，為正數(shù)D.結(jié)果正確，為負數(shù)

【分析】：采用雙符號位時，第一符號位表示最終結(jié)果的符號，第二符號位表示運算結(jié)果是否溢出。當(dāng)?shù)诙缓偷谝晃环栂嗤?/p>

則未溢出；不同，則溢出。若發(fā)生正溢出，則雙符號位為01,若發(fā)生負溢出，則雙符號位為10。

【答案】：B

可見溢出的判斷是重要考點，同學(xué)還要注意其他兩種判斷溢出的方法：

（1）兩正數(shù)相加結(jié)果為負或兩負數(shù)相加結(jié)果為正就說明產(chǎn)生了溢出

V=xo^ozo+xo^ozo

（2）最高位進位和次高位進位不同則發(fā)生了溢出

V=coc1+coc1

另外要注意快速進位加法器的進位生成信號g和進位傳播信號p其中g(shù)和p定義為：gi=xiyi,p=xi+yi。第i位的進位：

%=Si+Pi^iO

五、定點數(shù)的乘除法：

（20XX年）請用補碼一位乘中的Booth算法計算x?y=?x=0101,y=-0101,列出計算過程。

【分析】：補碼一位乘法中的Booth算法是一種對帶符號數(shù)進行乘法運算的十分有效的處理方法，采用相加和相減的操作計算補

碼數(shù)據(jù)的乘積。做法是從最低位開始，比較相臨的數(shù)位，相等時不加不減，只進行右移位操作：不相等（01）時加乘數(shù)，不相等（10

時）相減乘數(shù)，再右移位：直到所有位均處理完畢。

【答案】：

x=0101,x補二0101,-X補=1011,y=-0101,y補=1011

循環(huán)步驟乘積(RORIP)

0初始值000010110

減0101101110110

1

右移1位110111011

無操作110111011

2

右移1位111011101

加0101001111101

3

右移1位000111110

減0101110011110

4

右移1位111001111

所以結(jié)果為果?y］補=11101111,真值為-00011001,十進制值為-25。

（20XX年）已知x=00ll,y=-0101,試用原碼一位乘法求xy二？請給出規(guī)范的運算步驟，求出乘積。

【分析】：原碼一位乘法中，符號位與數(shù)值位是分開進行計算的。運算結(jié)果的數(shù)值部分是乘數(shù)與被乘數(shù)數(shù)值位的乘積，符號是乘

數(shù)與被乘數(shù)符號位的異或。原碼?位乘法的每一次循環(huán)的操作是最低位為1,加被乘數(shù)的絕對值后右移1位；最低位為0,加0后右移

1位。幾位乘法就循環(huán)幾次。

【答案】：

x原=00011,y原=10101,|x|=00U,|y1=0101結(jié)果的符號位1十0=1

循環(huán)步驟乘積(ROR1)

0初始值00000101

加001100110101

1

右移1位00011010

加。00011010

2

右移1位00001101

加001100111101

3

右移1位00011110

加。00011110

4

右移1位00001111

所以結(jié)果為-ooooi111

（20XX年）32.用Booth算法計算7X（-3）。要求寫出每一步運算過程及運算結(jié)果。

參考20XX年考題

（20XX年）32.用原碼的乘法方法進行0110X0101的四位乘法。要求寫出每一步運算過程及運算結(jié)果。

參考20XX年考題

（20XX年）32.用原碼加減交替一位除法進行7+2運算。要求寫出每一步運算過程及運算結(jié)果。

【分析】：是教材P46原題

【答案】：

7的原碼0111,3的原碼0011,結(jié)果符號是0十0=0

原碼加減交替除法求x/y的分步運算過程。

循環(huán)步驟余數(shù)(ROR1)

初始值00000111

0

左移，商000001110

減001111011110

1inOOH,商o00001110(0)

左移1位00011100

減001111101100

2加0011,商000011100(0)

左移1位00111000

減001100001000

3商100001000(1)

左移1位00010001

減001111100001

加0011,商000010001(0)

4

左移1位00100010

R0右移1位00010010

所以，商是0010,即2；余數(shù)是0001,即1。

由上可見，定點數(shù)乘除法計算題每年必考（10分），同學(xué)除了掌握已經(jīng)考過的三種題型外，還要特別注意原碼恢復(fù)余數(shù)除法的計

算過程，教材P44頁例題：計算7/2。我們利用這種方法計算一下7/3。

（2000年）1.在原碼一位乘中，當(dāng)乘數(shù)Yi為1時，（）.

A.被乘數(shù)連同符號位與原部分積相加后，右移一位

B.被乘數(shù)絕對值與原部分積相加后，右移一位

C.被乘數(shù)連同符號位右移一位后，再與原部分積相加

D.被乘數(shù)絕對值右移一位后，再與原部分積相加

【分析】：原碼一位乘法中，符號位與數(shù)值位是分開進行計算的。運算結(jié)果的數(shù)值部分是乘數(shù)與被乘數(shù)數(shù)值位的乘積，符號是乘數(shù)

與被乘數(shù)符號位的異或。數(shù)值位相乘時，當(dāng)乘數(shù)某位為1時，將被乘數(shù)絕對值與原部分積相加后，右移一位。

【答案】：B

（20XX年）7.原碼乘法是（

A.先取操作數(shù)絕對值相乘，符號位單獨處理

B.用原碼表示操作數(shù)，然后直接相乘

C.被乘數(shù)用原碼表示，乘數(shù)取絕對值，然后相乘

D.乘數(shù)用原碼表示，被乘數(shù)取絕對值，然后相乘

【分析】：原碼一位乘法中，符號位與數(shù)值位是分開進行計算的。運算結(jié)果的數(shù)值部分是乘數(shù)與被乘數(shù)數(shù)值位的乘積，符號是乘數(shù)

與被乘數(shù)符號位的異或。

【答案】：A

8.原碼加減交替除法又稱為不恢復(fù)余數(shù)法，因此（）。

A.不存在恢復(fù)余數(shù)的操作

B.當(dāng)某一步運算不夠減時，做恢復(fù)余數(shù)的操作

C.僅當(dāng)最后一步余數(shù)為負時，做恢復(fù)余數(shù)的操作

D.當(dāng)某一步余數(shù)為負時，做恢復(fù)余數(shù)的操作

【分析】：在用原碼加減交替法作除法運算時，商的符號位是由除數(shù)和被除數(shù)的符號位異或來決定的，商的數(shù)值是由除數(shù)、被除數(shù)

的絕對值通過加減交替運算求得的。由于除數(shù)、被除數(shù)取的都是絕對值，那么最終的余數(shù)當(dāng)然應(yīng)是正數(shù)。如果最后一步余數(shù)為負，則

應(yīng)將該余數(shù)加上除數(shù)，將余數(shù)恢復(fù)為正數(shù)，稱為恢復(fù)余數(shù)。

【答案】：C

（20XX年）5.原碼乘法是指（

A.用原碼表示乘數(shù)與被乘數(shù)，直接相乘

B.取操作數(shù)絕對值相乘，符號位單獨處理

C.符號位連同絕對值一起相乘

D.取操作數(shù)絕對值相乘，乘積符號與乘數(shù)符號相同

答案：B

六、邏輯運算：

（20XX年）5.已知個8位寄存器的數(shù)值為11001010,將該寄存器小循環(huán)左移一位后，結(jié)果為（）。

A.01100101B.10010100C.10010101D.01100100

【分析】：

移位種類運算規(guī)則

算術(shù)左移每位左移一位，最右位移入0,最高位移出進入標(biāo)志寄存器C位

算術(shù)右移每位右移一位，最高位符號復(fù)制，最低位移出進入標(biāo)志寄存器c位

邏輯左移每位左移一位，最右位移入0,最高位移出進入標(biāo)志寄存器C位

邏輯右移每位右移一位，最右位移入0,最低位移出進入標(biāo)志寄存器C位

小循環(huán)左移每位左移一位，最高位進入最低位和標(biāo)志寄存器C位

小循環(huán)右移每位右移一位，最低位進入最高位和標(biāo)志寄存器C位

大循環(huán)左移每位左移一位，最高位進入標(biāo)志寄存器C位，C位進入最低位

大循環(huán)右移每位右移一位，最低位進入標(biāo)志寄存器C位，C位進入最高位

【答案】：C

七、浮點數(shù)運算：

（2001）6.浮點加減中的對階的（）。

A.將較小的一個階碼調(diào)整到與較大的一個階碼相同

B,將較大的一個階碼調(diào)整到與較小的一個階碼相同

C.將被加數(shù)的階碼調(diào)整到與加數(shù)的階碼相同

D.將加數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)的階碼相同

【分析浮點加減法中的對階是向較大階碼對齊，即將較小的一個階碼調(diào)整到與較大的一個階碼相同。

【答案】：A

注意有關(guān)浮點數(shù)的運算

例：用浮點數(shù)運算步驟對56+5進行二進制運算，浮點數(shù)格式為1位符號位、5位階碼、10位尾碼，基數(shù)為2。

【答案】：

63

56|0=1110002=0.111000X25|0=1012=0.101X2

①對階：0.101x23=0.000101x26

②尾數(shù)相加:0.111000+0.000101=0.111101

③規(guī)格化結(jié)果：0.111101X26

④舍入：數(shù)據(jù)己適合存儲，不必舍入

⑤檢查溢出：數(shù)據(jù)無溢出。

第二章一般不考簡答題

第3章存儲系統(tǒng)

一、名詞解釋：

歷年真題：

（20XX年）2.DRAM：動態(tài)隨機訪問存儲器，利用電容電荷存儲信息。

（20XX年）6.邏輯地址：程序員編程所用的地址以及CPU通過指令訪問主存時所產(chǎn)生的地址。

（20XX年）10.隨機存取方式：可按地址訪問存儲器任一編址單元，其訪問時間相同且與地址無關(guān)。

六年以來就考了這3個名稱解釋，而且近4年都沒有考，所以第三章的名稱解釋不是考試的重點，這里給大家列出了名詞解釋大

家要熟悉一下，這都是本章的基本概念，有利于做選擇題及填空題。

1.RAM：隨機訪問存儲器，能夠快速方便的訪問地址中的內(nèi)容，訪問的速度與存儲位置無關(guān)。

2.ROM：只讀存儲器，一種只能讀取數(shù)據(jù)不能寫入數(shù)據(jù)的存儲器。

3.SRAM：靜態(tài)隨機訪問存儲器，采用雙穩(wěn)態(tài)電路存儲信息。

4.DRAM：動態(tài)隨機訪問存儲器，利用電容電荷存儲信息。

5.EDODRAM：增強數(shù)據(jù)輸出動態(tài)隨機訪問存儲，采用快速頁面訪問模式并增加了?個數(shù)據(jù)鎖存器以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。

6.PROM：可編程的ROM,可以被用戶編程一次。

7.EPROM：可擦寫可編程的ROM,可以被用戶編程多次?？孔贤饩€激發(fā)浮置柵上的電荷以達到擦除的目的。

8.EEPROM：電可擦寫可編程的ROM,能夠用電子的方法擦除其中的內(nèi)容。

9.SDRAM：同步型動態(tài)隨機訪問存儲器，在系統(tǒng)時鐘控制下進行數(shù)據(jù)的讀寫。

10.快閃存儲器：一種非揮發(fā)性存儲器，與EEPROM類似，能夠用電子的方法擦除其中的內(nèi)容。

11.相聯(lián)存儲器：一種按內(nèi)容訪問的存儲器，每個存儲單元有匹配電路，可用于是cache中查找數(shù)據(jù)。

12.多體交叉存儲器：由多個相互獨立、容量相同的存儲體構(gòu)成的存儲器，每個存儲體獨立工作，讀寫操作重疊進行。

13.訪存局部性：CPU的一種存取特性，對存儲空間的90%的訪問局限于存儲空間的10%的區(qū)域中，而另外10%的訪問則分布在

90%的區(qū)域中。

14.直接映象：cache的一種地址映象方式，-個主存塊只能映象到cache中的唯-個指定塊。

15.全相聯(lián)映象：cache的一種地址映象方式，一個主存塊可映象到任何cache塊。

16.組相聯(lián)映象：cache的一種地址映象方式，將存儲空間分成若干組，各組之間用直接映象，組內(nèi)各塊之間用全相聯(lián)映象。

17.全寫法（寫直達法）：cache命中時的一種更新策略，寫操作時將數(shù)據(jù)既寫入cache又寫入主存，但塊變更時不需要將調(diào)出的

塊寫回主存。

18.寫回法：cache命中時的一種更新策略，寫cache時不寫主存，而當(dāng)cache數(shù)據(jù)被替換出去時才寫回主存。

19.按寫分配：cache不命中時的一種更新策略，寫操作時把對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊從主存調(diào)入cache。

20.不按寫分配：cache不命中時的一種更新策略，寫操作時該地址的數(shù)據(jù)塊不從主存調(diào)入cache。

一般寫回法采用按寫分配法，寫直達法則采用不按寫分配法。

21.虛擬存儲器：為了擴大容量，把輔存當(dāng)作主存使用，所需要的程序和數(shù)據(jù)由輔助的軟件和硬件自動地調(diào)入主存，對用戶來說,

好像機器有一個容量很大的內(nèi)存，這個擴大了的存儲空間稱為虛擬存儲器

22.層次化存儲體系：把各種不同存儲容量、不同訪問速度、不同成本的存儲器件按層次構(gòu)成多層的存儲器，并通過軟硬件的管

理將其組成統(tǒng)?的整體，使所存儲的程序和數(shù)據(jù)按層次分布在各種存儲器件中。

23.訪問時間：從啟動訪問存儲器操作到操作完成的時間。

24.訪問周期時間：從一次訪問存儲的操作到操作完成后可啟動下一次操作的時間。

25.帶寬：存儲器在連續(xù)訪問時的數(shù)據(jù)吞吐率。

26.段式管理：一種虛擬存儲器的管理方式，把虛擬存儲空間分成段，段的長度可以任意設(shè)定，并可以放大或縮小。

27.頁式管理：一種虛擬存儲器的管理方式，把虛擬存儲空間和實際存儲空間等分成固定容量的頁，需要時裝入內(nèi)存，各頁可裝

入主存中不同的實際頁面位置。

28.段頁式管理：一種虛擬存儲器的管理方式，將存儲空間邏輯模塊分成段，每段又分成若干頁。

29.固件：固化在硬件中的固定不變的常用軟件。

30.邏輯地址：程序員編程所用的地址以及CPU通過指令訪問主存時所產(chǎn)生的地址。

31.物理地址：實際的主存儲器的地址稱為“真實地址”。

二、選擇填空題：

歷年真題評析：

2000年：

5.動態(tài)半導(dǎo)體存儲器的特點是（）。

A.在工作中存儲器內(nèi)容會產(chǎn)生變化

B.每次讀出后，需要根據(jù)原存內(nèi)容重新寫入一遍

C.每隔一定時間，需要根據(jù)原存內(nèi)容重新寫入一遍

D.在工作中需要動態(tài)地改變訪存地址

【分析】：動態(tài)半導(dǎo)體存儲器是利用電容存儲電荷的特性記錄信息，由于電容會放電，必須在電荷流失前對電容充電，即刷新。方

法是每隔一定時間，根據(jù)原存內(nèi)容重新寫入一遍。

【答案】：C

8.地址線A15?A0（低），若選取用16Kxi存儲芯片構(gòu)成64KB存儲器則應(yīng)由地址碼譯碼產(chǎn)生片選信號。

【分析】：用16Kxi芯片構(gòu)成64KB的存儲器，需要的芯片數(shù)量為：（64Kx8）/（16Kxl）=32,每8片一組分成4組，每組按位擴展方式組

成一個16Kx8位的模塊，4個模塊按字?jǐn)U展方式構(gòu)成64KB的存儲器。存

儲器的容量為64K=2叱需要16位地址，選用A15-A0為地址線；每個模塊的容量為16K=2聞需要14位地址，選用A13-A0為每

個模塊提供地址；A15、A14通過2-4譯碼器對4個模塊進行片選。

【答案IA15,A14

9.有靜態(tài)RAM與動態(tài)RAM可供選擇，在構(gòu)成大容量主存時，一般就選擇。

【分析】：靜態(tài)RAM特點是存取速度快，單位價格（每字節(jié)存儲空間的價格）較高；動態(tài)RAM則是存取速度稍慢，單位價格較

低。所以考慮價格因素，在構(gòu)成大容量的存儲器時一般選擇動態(tài)存儲器。

【答案】：動態(tài)RAM

20XX年：

11.高速緩沖存儲器Cache一般采?。ǎ?

A.隨機存取方式

B.順序存取方式

C.半順序存取方式

D.只讀不寫方式

【分析】：Cache是為提高存儲器帶寬而在主存儲器和CPU之間增加的存儲器，目的是用來存儲使用頻繁的數(shù)據(jù)和指令，存取方式

應(yīng)與主存儲器相同，均為隨機存取方式。

【答案】：A

12.若存儲周期250ns,每次讀出16位，則該存儲器的數(shù)據(jù)傳送率為（）。

A.4X106字節(jié)/秒B.4M字節(jié)/秒

C.8X106字節(jié)/秒D.8M字節(jié)/秒

【分析】：存儲周期250ns,換算為250xl（）9秒；每個存儲周期可讀出16位，為兩個字節(jié)，則數(shù)據(jù)傳送率為：2字節(jié)/（250xl（y”

秒,即8x106字節(jié)/秒。

【答案IC

13.半導(dǎo)體靜態(tài)存儲器SRAM的存儲原理是（）。

A.依靠雙穩(wěn)態(tài)電路B.依靠定時刷新

C.依靠讀后再生D.信息不再變化

【分析】：半導(dǎo)體靜態(tài)存儲器SRAM是由雙穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成，并依靠其穩(wěn)態(tài)特性來保存信息；動態(tài)存儲器DRAM是利用電容器存儲

電荷的特性存儲數(shù)據(jù)，依靠定時刷新和讀后再生對信息進行保存，而ROM中的信息一經(jīng)寫入就不再變化。

【答案】：A

20XX年：

6.一般來講，直接映象常用在（）。

A.小容量高速CacheB.大容量高速Cache

C.小容量低速CacheD.大容量低速Cache

【分析直接映象的地址轉(zhuǎn)換速度快，但塊的沖突概率較高。在大容量高速Cache系統(tǒng)中使用直接映象方式，即可以發(fā)揮Cache

的高速度，又可以減少塊的沖突概率。

【答案】:B

7.下列存儲器中，（）速度最快。

A.硬盤B.光盤C.磁帶D.半導(dǎo)體存儲器

【分析】：由于存儲器原理和結(jié)構(gòu)的不同，各種存儲器的訪問速度各不相同。以上存儲器中訪問速度由快到慢的順序為：半導(dǎo)體存

儲器、硬盤、光盤、磁帶。

【答案】：D

20XX年：

15.在下列Cache替換算法中，一般說來哪一種比較好（

A.隨機法B.先進先出法

C.后進先出法D.近期最少使用法

【分析】：在Cache替換算法中，隨機法是隨機地確定替換的存儲單元，先進先出法是替換最早調(diào)入的存儲單元，它們都沒有根據(jù)

程序訪存局部性原理，命中率較低：近期最少使用法比較正確地利用了程序訪存局部性原理，替換出近期用得最少的存儲塊，命中率

較高，是一種比較好的替換算法。而后進先出法不是Cache所使用的替換算法，此法在堆棧存儲結(jié)構(gòu)中使用。

【答案】：D

20XX年：

8.表示主存容量的常用單位為（）o

A.數(shù)據(jù)塊數(shù)B.字節(jié)數(shù)C.扇區(qū)數(shù)D.記錄項數(shù)

【分析】：表示主存容量的常用單位字節(jié)B,是基本單位。此外還有KB、MB、GB、TB。

【答案】：B

11.存儲器的隨機訪問方式是指（

A.可隨意訪問存儲器

B.按隨機文件訪問存儲器

C.可對存儲器進行讀出與寫入

D.可按地址訪問存儲器任一編址單元，其訪問時間相同且與地址無關(guān)

【分析】：存儲器的隨機訪問方式是指可按地址訪問存儲器任一編址單元，其訪問時間相同且與地址無關(guān)。

【答案】：D

20XX年：

6.動態(tài)存儲器的特點是（）.

A.工作中存儲內(nèi)容會產(chǎn)生變化

B.工作中需要動態(tài)改變訪存地址

C.工作中需要動態(tài)地改變供電電壓

D.需要定期刷新每個存儲單元中存儲的信息

【分析】：此題與2000年考題基本相同。動態(tài)半導(dǎo)體存儲器是利用電容存儲電荷的特性記錄信息，由于電容會放電，必須在電荷

流失前對電容充電，即刷新。方法是每隔一定時間，根據(jù)原存內(nèi)容重新寫入一遍。

【答案】：D

7.組相聯(lián)映象和全相聯(lián)映象通常適合于（）＜.

A.小容量CacheB.大容量Cache

C.小容量ROMD.大容量ROM

【分析】：直接映象的地址轉(zhuǎn)換速度快，但塊的沖突概率較高。在大容量高速Cache系統(tǒng)中使用直接映象方式，即可以發(fā)揮Cache

的高速度，又可以減少塊的沖突概率。組相聯(lián)映象和全相聯(lián)映象速度較低，通常適合于小容量Cache。

【答案】：A

三、簡答題：

歷年真題：

（2000年）6.靜態(tài)存儲器依靠什么存儲信息？動態(tài)存儲器又依靠什么原理存儲信息？試比較它們的優(yōu)缺點。（5分）

【答案】：

（1）靜態(tài)存儲器依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來分別存儲0和1。速度較快，不需動態(tài)刷新，但集成度稍低，功耗大，價

格高。

（2）動態(tài)存儲器依靠電容上暫存電荷來存儲信息，電容上有電荷為1,無電荷為0。集成度高，功耗小，價格較低，速度悄

慢，需定時刷新。

（20XX年）5.（不算CPU中的寄存器級）存儲系統(tǒng)一般由哪三級組成？請分別簡述各層存儲器的作用（存放什么內(nèi)容）及對速度、

容量的要求。

【答案】：

①主存：存放需要CPU運行的程序和數(shù)據(jù)，速度較快，容量較大；

②Cache：存放當(dāng)前訪問頻繁的內(nèi)容，即主存某些頁的內(nèi)容復(fù)制。特點是速度最快、容量較小；

③外存：存放需聯(lián)機保存但暫不執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)。容量很大而速度較慢。

（20XX年）I.靜態(tài)存儲器（SRAM）依靠什么來存儲信息？為什么稱為“靜態(tài)”存儲器？

【答案】：

靜態(tài)存儲器依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來分別存儲0和1。這類存儲器在電源正常情況下，可以長期保存信息不變（除非

重新寫入），不需要動態(tài)刷新，所以稱為“靜態(tài)”存儲器。

（20XX年）27.動態(tài)存儲器RAM和靜態(tài)存儲器RAM各依靠什么來存儲信息？分別說明它們的優(yōu)缺點。

【答案】：

靜態(tài)存儲器RAM：依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來存儲信息0和1,其優(yōu)點是速度高。缺點：價格高、容量小、功耗大。

動態(tài)存儲器RAM：依靠電容器存儲電荷來存儲信息，充電至高電平為1,放電至低電平為0。優(yōu)點：容量大、價格低。缺點：速度慢，

需要動態(tài)刷新。

（20XX年）26.何謂虛擬存儲器？其主要好處是什么？

【答案】：

虛擬存儲器：為了擴大容量，把輔存當(dāng)作主存使用，所需要的程序和數(shù)據(jù)由輔助的軟件和硬件自動地調(diào)入主存，對用戶來說，

好像機器有一個容量很大的內(nèi)存，這個擴大了的存儲空間稱為虛擬存儲器。虛擬存儲器的主要好處是虛擬擴大主存容量，減輕用戶對

程序進行分塊的煩惱，提高軟件開發(fā)效率。

（20XX年）26.簡述靜態(tài)存儲器的寫操作過程。

【答案】：

要將外部數(shù)據(jù)寫入靜態(tài)存儲器，外部電路要驅(qū)動數(shù)據(jù)線，使得外部信息輸入的存儲單元，改變存儲單元的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)，

從而將信息寫入到存儲器。

其他簡答題目：

由上可見，本每年要考一個簡答題，動態(tài)存儲器RAM和靜態(tài)存儲器RAM的題目多次考到，虛擬存儲器考過一次。同學(xué)除了要

掌握已經(jīng)考過的題目外，有關(guān)CACHE的題目一定要注意。

需要同學(xué)熟悉的題目：

1、主存與CACHE之間的映象方式；有直接映象、全相聯(lián)印象、組相聯(lián)印象三種。直接映象是指主存儲器中的每個塊只能夠映象到

CACHE中唯一一個指定塊的地址映象方式。全相聯(lián)映象是指每個主存塊都能夠映象到任一CACHE塊的地址映象方式。組相聯(lián)印象是

直接映象和全相聯(lián)映象兩種方式的結(jié)合，它將存儲空間分成若干組，在組間直接映象方式，而在組內(nèi)使用全相聯(lián)印象方式。

2、CACHE的替換策略：隨機法是用?個隨機數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生一個隨機的替換塊號；先進先出法是替換最早調(diào)入的存儲單元；近期最少

用法替換近期最少使用的存儲。

3、CACHE的更新策略：寫操作CACHE命中時，CACHE更新策略有兩種：①寫直達法：將內(nèi)容同時寫入CACHE和主存。②寫

回法：將內(nèi)容只寫入CACHE,當(dāng)CACHE數(shù)據(jù)被替換出去才寫回主存。寫操作CACHE不命中時，更新策略有兩種：①按寫分配法:

當(dāng)CACHE不命中時將該地址對應(yīng)的塊從主存調(diào)入CACHE。②當(dāng)CACHE不命中時將該地址對應(yīng)的塊不從主存調(diào)入CACHE。

4、虛擬存儲器的管理方式：頁式虛擬存儲器是把虛擬存儲空間和實際存儲空間等分成固定容量的頁，各虛擬頁可裝入中不同的實際頁

面位置；段式虛擬存儲器是將主存按段分配，段長度不固定，由OS為程序分配各段；段頁式是前兩種的結(jié)合，它將存儲空間按邏輯

模塊分段再分成若干頁通過段表和頁表進行訪存。

5、提高存儲器工作速度的技術(shù)主要有芯片技術(shù)和結(jié)構(gòu)技術(shù)。

【答案】：

芯片技術(shù)：（1）快速頁式動態(tài)存儲器（FPMDRAM）存儲器的下一次訪問可以利用上一次訪問的行地址，這樣就可以減少兩

次輸入地址帶來的訪問延遲。（2）增強數(shù)據(jù)輸出存儲器（EDODRAM）與FPMDRAM相似，增加了一個數(shù)據(jù)鎖存器，并采用不同的

控制邏輯連接到芯片的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路中以提高數(shù)據(jù)傳輸速率。（3）同步型動態(tài)存儲器芯片（SDRAM）,芯片在系統(tǒng)時鐘控制下進行數(shù)

據(jù)的讀出與寫入。（4）相聯(lián)存儲器是一種按內(nèi)容訪問的存儲器，每個存儲單元有匹配電路，可用于cache中查找數(shù)據(jù)，整個存儲器陣

列同時進行數(shù)據(jù)的匹配操作。

結(jié)構(gòu)技術(shù)：（1）增加存儲器的數(shù)據(jù)寬度：將存儲器的位寬展到多個字的寬度以增加同時訪問的數(shù)據(jù)量，從而提高數(shù)據(jù)訪問的

吞吐率.（2）采用多體交叉存儲器：由多個相互獨立、容量相同的存儲體構(gòu)成的存儲器，每個存儲體獨立工作，讀寫操作重疊進行，

從而提高數(shù)據(jù)訪問的速度。

6、虛擬存儲器中