計算機體系結構練習題

1、多練岀技巧巧思岀碩果AD )p=2，可以表示的規(guī)格化最小正尾數(shù)的值是0.250.015625p=2，可以表示的規(guī)格化最大正尾數(shù)的值是1516255256B ）。第二章練習單項選擇題在下面各題的4個備選答案中，只有一個答案是正確的，請把正確答案的標號（填入題后面的括號中。1數(shù)據(jù)表示的含義是（ B ）。A .表示數(shù)據(jù)所采用的數(shù)制和碼制B 硬件能夠直接識別的數(shù)據(jù)類型C.數(shù)據(jù)類型D 浮點數(shù)的表示方式2 浮點數(shù)表示的尾數(shù)的基rm=8，尾數(shù)長度（C ）。A 0.5B C. 0.125D 3浮點數(shù)表示的尾數(shù)的基rm=16,尾數(shù)長度（D ）。1A .一 2B 21C.D 2564多維數(shù)組的自定義數(shù)據(jù)表示通常采

2、用（A 浮點數(shù)表示B 帶數(shù)據(jù)描述符的數(shù)據(jù)表示C.帶標志符的數(shù)據(jù)表示D 帶標志符和數(shù)據(jù)描述符的數(shù)據(jù)表示5不需要編址的數(shù)據(jù)存儲空間是（C ）。A CPU中通用寄存器B 主存儲器C.堆棧D I/O接口中的寄存器6. 平均碼長最短的編碼是（D ） oA 定長碼B 擴展碼C.需要根據(jù)編碼使用的頻度計算平均碼長后確定D Huffman 編碼7. 下述4種編碼中，不是 2-4擴展編碼的是（D ） oA 1/12B 2/8C. 3/4D 4/88. 2-4擴展編碼最多可以得到的碼點數(shù)是（D ）oA 6B 9C. 10D 139. RISC執(zhí)行程序的速度比 CIRC要快的原因是（ C ）oA . RISC的指令

3、系統(tǒng)的指令數(shù)比較少B. 程序在RISC上編譯生成的目標程序比較短C. RISC的指令平均周期數(shù)比較少D. RISC只允許Load指令和Store指令訪問存儲器10. RISC采用交叉寄存器窗口技術，從而大大減少了（B ）。A .絕大多數(shù)指令的執(zhí)行時間B. 程序調用引起的訪問存儲器的次數(shù)C. 目標程序的指令條數(shù)D. CPU訪問存儲器的訪問周期二、 填空題1.設計一種浮點數(shù)據(jù)表示方式需要確定的6個參數(shù)分別是：（尾數(shù)的基）,（尾數(shù)的值）,（ 尾數(shù)的長度）,（階碼的基）,（ 階碼的值 ），（階碼長度）。2浮點數(shù)的表數(shù)范圍是指（用有限的q位階碼和p位尾數(shù)能夠表示的數(shù)值大小的范圍）。3. 可表示浮點數(shù)的正

4、數(shù)區(qū)間：規(guī)格化浮點數(shù)的最大正數(shù)值由尾數(shù)的（最大正數(shù)值）與階碼（最大正數(shù)值）組合而成；規(guī)格化浮點數(shù)的最小正數(shù)值由尾數(shù)的（最小正數(shù)值）與階碼（最小負數(shù)值）組合而成。規(guī)格化浮點數(shù)的最大負數(shù)值由尾數(shù)的（最大負數(shù)值）與階碼（最小負數(shù)值）組合而成；規(guī)格化浮點數(shù)的最小負數(shù)值由尾數(shù)的（最小負數(shù)值）與階碼（最大正數(shù)值）組合而成。4 若浮點數(shù)尾數(shù)的長度為p位，尾數(shù)的基為rm，那么，尾數(shù)的rm進制數(shù)的位數(shù)是多練岀技巧巧思岀碩果（宀 ）。log 2 rm5.若浮點數(shù)尾數(shù)的長度為p位，尾數(shù)的基為rm,那么，可以表示的規(guī)格化浮點數(shù)的表數(shù)精度是（r m P）°2判斷題判斷下列各題的敘述是否正確，正確的敘述在括號內

5、打“”錯誤的敘述在括號內打 “”;并簡述錯誤的理由。.指令系統(tǒng)和數(shù)據(jù)表示都是計算機系統(tǒng)的主要軟件硬件分界面。2浮點數(shù)表示可以表示實數(shù)范圍內的所有實數(shù)。任何一種浮點數(shù)表示的表數(shù)范圍和表示的浮點數(shù)個數(shù)都是有限的，而且表示的浮點數(shù)在數(shù)軸上是不連續(xù)的。3帶標志符的數(shù)據(jù)表示增大了數(shù)據(jù)字的字長，從而會增大目標程序在這種機器上運行時占用的存儲空間。（ X ）數(shù)據(jù)存儲增大了，但是由于簡化了指令系統(tǒng)，指令只需指出操作種類， 不需指出操作類型，每條指令的字長可以縮短。只要設計合理，整個程序總存儲量反而能夠減少。4. 帶標志符的數(shù)據(jù)表示簡化了指令系統(tǒng)，加快了指令的執(zhí)行速度。簡化了指令系統(tǒng)，但是降低了指令執(zhí)行速度。5

6、 .在引入帶標志符的數(shù)據(jù)表示的機器中，數(shù)據(jù)的“標志符”對高級語言程序員是透明的。( X)多練岀技巧巧思岀碩果6 因為寄存器的位數(shù)大于主存儲器單元的位數(shù)，所以，在把存儲空間組織為2個地址空間的組織方式中，把 CPU通用寄存器和I/O接口寄存器“編址”為1個地址空間，主存單獨編址為另一個存儲空間。（X ）寄存器的存儲容量比主存小得多，所以，寄存器要求的地址長度更短。在把存儲空間組織為2個地址空間的組織方式中，把主存與輸入輸出設備統(tǒng)一編址為1個地址空間而吧通用寄存器獨立編址為另一個存儲空間。7.對給定的頻度分布pi，由哈夫曼算法生成的哈夫曼樹的結構是唯一的，因此，得出哈夫曼編碼的“平均碼長”是唯一的

7、。（X ）對給定的頻度分布pi，由哈夫曼算法生成的哈夫曼樹的結構并不是唯一的，但是“平 均碼長”是唯一的。&擴展編碼要求所有的“短碼”都不能是“長碼”的前綴，否則會產(chǎn)生解碼不唯一的問題。（7）9. 2-4擴展編碼和2/4擴展編碼是同一種擴展編碼的2種表示。（ X ）2-4擴展編碼要求短碼為兩位，長碼為4位，不限定短碼和長碼分別有多少種。2/4擴張編碼只是要求短碼有2種，長碼有4種，不限定短碼長碼長度。10. 由于RISC簡化了指令系統(tǒng)，因此，RISC上的目標程序比 CISC上的目標程序短一些，程序運行的時間就會少一些。（ X ）CISC通過使用硬件加快頻度高的指令的執(zhí)行，并用一條新的指

8、令代替頻度高的指令串，簡化了目標程序代碼。CISC上的目標程序比 RISC上的目標程序短一些。RISC簡化了指令系統(tǒng)，通過一系列技術是程序運行時間比CISC短一些。四、 應用題1.一個處理機有I!I!0共10條指令，經(jīng)過統(tǒng)計，各指令在程序中的使用頻度分別為：Pi=0.25,p2=0.20, p3=0.15, p4=0.10, p5=0.08, p6=0.08, p7=0.05, ps=0.04, p9=0.03, p10=0.02。（1）計算這10條指令的操作碼編碼的最短“平均碼長”多練岀技巧巧思岀碩果(2) 寫出這10條指令的操作碼的哈夫曼編碼，并計算編碼的“平均碼長”和信息冗余量。(3) 采用3/7擴展編碼和2/8擴展編碼寫這10條指令的操作碼，并分別計算“平均碼長”和信息冗余量。問哪一種擴展編碼比較好？并說明其理由。最短平均碼長0.25*2+0.2*2.32+0.15*2.73+0.1*3.32+0.08*3.64+0.08*3.64+0.05*4.32+0.04*4.64+0.03*5.05+002*5.64=2.96(3)3/7擴展編碼：000110110001100111110平均碼長：(0.25+0.20+0.15)*2+ ( 0.1+0.08+0.08+0.05+0.04+0.03+0.02)*5=3.2信息冗余量：1-2.96/3.2=7.5%