計算機組成原理期末考試題

隔壁鄭同學 發表於 2020-11-22

計算機組成原理期末考試試題及答案

一、選擇題
1、完整的計算機系統應包括______。D
A. 運算器、儲存器和控制器 B. 外部裝置和主機
C. 主機和實用程式 D. 配套的硬體裝置和軟體系統
2、計算機系統中的儲存器系統是指______。D
A. RAM儲存器 B. ROM儲存器
C. 主儲存器 D. 主儲存器和外儲存器
3、馮·諾依曼機工作方式的基本特點是______。B
A. 多指令流單資料流 B. 按地址訪問並順序執行指令
C. 堆疊操作 D. 儲存器按內部選擇地址
4、下列說法中不正確的是______。D
A. 任何可以由軟體實現的操作也可以由硬體來實現
B. 韌體就功能而言類似於軟體,而從形態來說又類似於硬體
C. 在計算機系統的層次結構中,微程式級屬於硬體級,其他四級都是軟體級
D. 面向高階語言的機器是完全可以實現的
5、在下列數中最小的數為______。C
A. (101001)2 B. (52)8 C. (101001)BCD D. (233)16
6、在下列數中最大的數為______。B
A. (10010101)2 B. (227)8 C. (143)5 D. (96)16
7、在機器中,的零的表示形式是唯一的。B
A. 原碼 B. 補碼 C. 反碼 D. 原碼和反碼
9、針對8位二進位制數,下列說法中正確的是
。B
A. –127的補碼為10000000 B. –127的反碼等於0的移碼B
C. +1的移碼等於–127的反碼 D. 0的補碼等於–1的反碼
9、一個8位二進位制整數採用補碼錶示,且由3個“1”和5個“0”組成,則最小值為______。B
A. –127 B. –32 C. –125 D. –3
10、計算機系統中採用補碼運算的目的是為了______。C
A. 與手工運算方式保持一致 B. 提高運算速度
C. 簡化計算機的設計 D. 提高運算的精度
11、若某數x的真值為–0.1010,在計算機中該數表示為1.0110,則該數所用的編碼方法是______碼。B
A. 原 B. 補 C. 反 D. 移
12、長度相同但格式不同的2種浮點數,假定前者階段長、尾數短,後者階段短、尾數長,其他規定均相同,則它們可表示的數的範圍和精度為______。B
A. 兩者可表示的數的範圍和精度相同 B. 前者可表示的數的範圍大但精度低
C. 後者可表示的數的範圍大且精度高 D. 前者可表示的數的範圍大且精度高
13、某機字長32位,採用定點小數表示,符號位為1位,尾數為31位,則可表示的最大正小數為______,最小負小數為______。D
A. +(231–1) B. –(1–2-32)
C. +(1–2-31)≈+1 D. –(1–2-31)≈–1
14、運算器雖有許多部件組成,但核心部分是______。B
A. 資料匯流排 B. 算數邏輯運算單元
C. 多路開關 D. 通用暫存器
15、在定點二進位制運算器中,減法運算一般通過______來實現。D
A. 原碼運算的二進位制減法器 B. 補碼運算的二進位制減法器
C. 補碼運算的十進位制加法器 D. 補碼運算的二進位制加法器
16、在定點運算器中,無論採用雙符號位還是單符號位,必須有______,它一般用______來實現。C
A. 譯碼電路,與非門 B. 編碼電路,或非門
C. 溢位判斷電路,異或門 D. 移位電路,與或非門
17、下列說法中正確的是______。D
A. 採用變形補碼進行加減運算可以避免溢位
B. 只有定點數運算才有可能溢位,浮點數運算不會產生溢位
C. 只有帶符號數的運算才有可能產生溢位
D. 將兩個正數相加有可能產生溢位
18、在定點數運算中產生溢位的原因是______。C
A. 運算過程中最高位產生了進位或借位
B. 參加運算的運算元超過了機器的表示範圍
C. 運算的結果的運算元超過了機器的表示範圍
D. 暫存器的位數太少,不得不捨棄最低有效位
19、下溢指的是______。A
A. 運算結果的絕對值小於機器所能表示的最小絕對值
B. 運算的結果小於機器所能表示的最小負數
C. 運算的結果小於機器所能表示的最小正數
D. 運算結果的最低有效位產生的錯誤
20、儲存單元是指________。B
A. 存放一個二進位制資訊位的儲存元 B. 存放一個機器字的所有儲存元集合
C. 存放一個位元組的所有儲存元集合 D. 存放兩個位元組的所有儲存元集合
21、和外儲存器相比,記憶體儲器的特點是________。C
A. 容量大、速度快、成本低 B. 容量大、速度慢、成本高
C. 容量小、速度快、成本高 D. 容量小、速度快、成本低
22、某計算機字長16位,儲存器容量64KB,若按字編址,那麼它的定址範圍是________。B
A. 64K B. 32K C. 64KB D. 32KB
23、某DRAM晶片,其儲存容量為512K×8位,該晶片的地址線和資料線數目為_______。C
A. 8,512 B. 512,8 C. 18,8 D. 19,8
24、某計算機字長32位,其儲存容量為4MB,若按字編址,它的定址範圍是________。D
A. 1M B. 4MB C. 4M D. 1MB
25、主儲存器和CPU之間增加Cache的目的是________。A
A. 解決CPU和主存之間的速度匹配問題
B. 擴大主儲存器的容量
C. 擴大CPU中通用暫存器的數量
D. 既擴大主存容量又擴大CPU通用暫存器數量
26、EPROM是指________。D
A. 只讀儲存器 B. 隨機儲存器
C. 可程式設計只讀儲存器 D. 可擦寫可程式設計只讀儲存器
27、暫存器間接定址方式中,運算元處在__________。B
A. 通用暫存器 B. 記憶體單元 C. 程式計數器 D. 堆疊
28、擴充套件操作碼是__________。D
A. 操作碼欄位外輔助操作欄位的程式碼
B. 操作碼欄位中用來進行指令分類的程式碼
C. 指令格式中的操作碼
D. 一種指令優化技術,不同地址數指令可以具有不同的操作碼長度
29、指令系統中採用不同定址方式的目的主要是__________。B
A. 實現儲存程式和程式控制
B. 縮短指令長度、擴大定址空間、提高程式設計靈活性
C. 可以直接訪問外存
D. 提供擴充套件操作碼的可能並降低指令譯碼難度
30、單地址指令中為了完成兩個數的算術運算,除地址碼指明的一個運算元外,另一個數常採用__________。C
A. 堆疊定址模式 B. 立即定址方式
C. 隱含定址方式 D. 間接定址方式
31、對某個暫存器中運算元的定址方式稱為__________定址。C
A. 直接 B. 間接 C. 暫存器 D. 暫存器間接
32、暫存器間接定址方式中,運算元處在__________。B
A. 通用暫存器 B. 主存單元 C. 程式計數器 D. 堆疊
33、變址定址方式中,運算元的有效地址等於__________。C
A. 基值暫存器內容加上形式地址(位移量) B. 堆疊指示器內容加上形式地址
C. 變址暫存器內容加上形式地址 D. 程式計數器內容加上形式地址
34、程式控制類指令的功能是__________。D
A. 進行算術運算和邏輯運算 B. 進行主存與CPU之間的資料傳送
C. 進行CPU和I/O裝置之間的資料傳送 D. 改變程式執行的順序
35、同步控制方式是__________。C
A. 只適用於CPU控制的方式 B. 只適用於外設控制的方式
C. 由統一時序訊號控制的方式 D. 所有指令執行時間都相同的方式
36、非同步控制方式常用於__________作為其主要控制方式。A
A. 在單匯流排結構計算機中訪問主存與外設時 B. 微型機的CPU控制中
C. 組合邏輯控制的CPU中 D. 微程式控制器中
37、在一個微週期中__________。D
A. 只能執行一個微操作
B. 能執行多個微操作,但它們一定是並行操作的
C. 能順序執行多個微操作
D. 只能執行相斥性的操作
38、指令週期是指__________。C
A. CPU從主存取出一條指令的時間
B. CPU執行一條指令的時間
C. CPU從主存取出一條指令加上執行這條指令的時間
D. 時鐘週期時間
39、在CPU中跟蹤指令後繼地址的暫存器是__________。B
A. 主存地址暫存器 B. 程式計數器
C. 指令暫存器 D. 狀態暫存器
40、中央處理器是指__________。C
A. 運算器 B. 控制器
C. 運算器和控制器 D. 運算器、控制器和主儲存器
41、計算機操作的最小時間單位是__________。A
A. 時鐘週期 B. 指令週期 C. CPU週期 D. 外圍裝置
42、微程式控制器中,機器指令與微指令的關係是__________。B
A. 每一條機器指令由一條微指令來執行
B. 每一條機器指令由一段用微指令編成的微程式來解釋執行
C. 一段機器指令組成的程式可由一條微指令來執行
D. 一條微指令由若干條機器指令組成
43、為了確定下一條微指令的地址,通常採用斷定方式,其基本思想是__________。C
A. 用程式計數器PC來產生後繼續微指令地址
B. 用微程式計數器μPC來產生後繼微指令地址
C. 通過微指令控制欄位由設計者指定或者由設計者指定的判別欄位控制產生後繼微指令地址
D. 通過指令中指令一個專門欄位來控制產生後繼微指令地址
44、就微命令的編碼方式而言,若微操作命令的個數已確定,則__________。B
A. 直接表示法比編碼表示法的微指令字長短
B. 編碼表示法比直接表示法的微指令字長短
C. 編碼表示法與直接表示法的微指令字長相等
D. 編碼表示法與直接表示法的微指令字長大小關係不確定
45、下列說法中正確的是__________。C(答案有錯,原答案為B)
A. 微程式控制方式和硬佈線控制方式相比較,前者可以使指令的執行速度更快
B. 若採用微程式控制方式,則可用μPC取代PC
C. 控制儲存器可以用掩模ROM、EPROM或閃速儲存器實現
D. 指令週期也稱為CPU週期
46、系統匯流排中地址線的功用是 。C
A. 用於選擇主存單元
B. 用於選擇進行資訊傳輸的裝置
C. 用於指定主存單元和I/O裝置介面電路的地址
D. 用於傳送主存實體地址和邏輯地址
47、資料匯流排的寬度由匯流排的 定義。A
A. 物理特性 B. 功能特性 C. 電氣特性 D. 時間特性
48、在單機系統中,多匯流排結構的計算機的匯流排系統一般由 組成。A(注意)
A. 系統匯流排、記憶體匯流排和I/O匯流排 B. 資料匯流排、地址匯流排和控制匯流排
C. 內部匯流排、系統匯流排和I/O匯流排 D. ISA匯流排、VESA匯流排和PCI匯流排
49、下列陳述中不正確的是 。A
A. 匯流排結構傳送方式可以提高資料的傳輸速度
B. 與獨立請求方式相比,鏈式查詢方式對電路的故障更敏感
C. PCI匯流排採用同步時序協議和集中式仲裁策略
D. 匯流排的頻寬即匯流排本身所能達到的最高傳輸速率
50、中斷髮生時,由硬體更新程式計數器PC,而不是由軟體完成,主要是為了________。C
A. 能進入中斷處理程式並正確返回源程式 B. 節省內容
C. 提高處理機的速度 D. 使中斷處理程式易於編址,不易出錯
51、在I/O裝置、資料通道、時鐘和軟體這4項中,可能成為中斷源的是________。D
A. I/O裝置 B. I/O裝置和資料通道
C. I/O裝置、資料通道和時鐘 D. I/O裝置、資料通道、時鐘和軟體
52、單級中斷與多級中斷的區別是________。A
A. 單級中斷只能實現單中斷,而多級中斷可以實現多重中斷
B. 單級中斷的硬體結構是一維中斷,而多級中斷的硬體結構是二維中斷
C. 單級中斷處理機只通過一根外部中斷請求線接到它的外部裝置系統;而多級中斷,每一個I/O裝置都有一根專用的外部中斷請求線
53、在單級中斷系統中,CPU一旦響應中斷,則立即關閉________標誌,以防止本次中斷服務結束前同級的其他中斷源產生另一次中斷進行干擾。A
A. 中斷允許 B. 中斷請求 C. 中斷遮蔽
54、為了便於實現多級中斷,儲存現場資訊最有效的方法是採用________。B
A. 通用暫存器 B. 堆疊 C. 儲存器 D. 外存
55、為實現CPU與外部裝置並行工作,必須引入的基礎硬體是________。A
A. 緩衝器 B. 通道 C. 時鐘 D. 相聯暫存器
56、中斷允許觸發器用來________。D
A. 表示外設是否提出了中斷請求 B. CPU是否響應了中斷請求
C. CPU是否在進行中斷處理 D. 開放或關閉可遮蔽硬中斷
57、採用DMA方式傳遞資料時,每傳送一個資料就要佔用一個________時間。C
A. 指令週期 B. 機器週期 C. 儲存週期 D. 匯流排週期
58、週期挪用方式常用於________方式的輸入/輸出中。A
A. DMA B. 中斷 C. 程式傳送 D. 通道
59、通道是重要的I/O方式,其中適合連線大量終端及印表機的通道是________。C
A. 陣列多路通道 B. 選擇通道 C. 位元組多路通道
60、磁表面儲存器不具備的特點是______。C
A. 儲存密度高 B. 可離線儲存 C. 速度快 D. 容量大
61、計算機的外部裝置是指______。D
A. 輸入/輸出裝置 B. 外存裝置
C. 遠端通訊裝置 D. 除了CPU和記憶體以外的其他裝置
62、在微型機系統中外部裝置通過______與主機板的系統匯流排相連線。B
A. 累加器 B. 裝置控制器 C. 計數器 D. 寄存
二、簡答題
1、馮·諾依曼型計算機的基本特點是什麼?
答:馮•諾依曼原理的基本思想是:
• 採用二進位制形式表示資料和指令。指令由操作碼和地址碼組成。
• 將程式和資料存放在儲存器中,使計算機在工作時從儲存器取出指令加以執行,自動完成計算任務。這就是“儲存程式”和“程式控制”(簡稱儲存程式控制)的概念。
• 指令的執行是順序的,即一般按照指令在儲存器中存放的順序執行,程式分支由轉移指令實現。
• 計算機由儲存器、運算器、控制器、輸入裝置和輸出裝置五大基本部件組成,並規定了5部分的基本功能。
馮•諾依曼型計算機的基本特點也可以用“儲存程式”和“程式控制”來高度概括。
2、計算機硬體有哪些部件,各部件的作用是什麼?
答:計算機的硬體系統由有形的電子器件等構成的,它包括運算器、儲存器、控制器、輸入輸出裝置及匯流排系統組成。而匯流排分為資料匯流排、地址匯流排、控制匯流排,其結構有單匯流排結構、雙匯流排結構及多匯流排結構。儲存器(Memory)是用來存放資料和程式的部件;運算器是對資訊進行運算處理的部件;控制器是整個計算機的控制核心。它的主要功能是讀取指令、翻譯指令程式碼、並向計算機各部分發出控制訊號,以便執行指令;輸入裝置能將資料和程式變換成計算機內部所能識別和接受的資訊方式,並順序地把它們送入儲存器中;輸出裝置將計算機處理的結果以人們能接受的或其它機器能接受的形式送出。
3、什麼是匯流排?以匯流排組成計算機有哪幾種組成結構?
答:匯流排(Bus)就是計算機中用於傳送資訊的公用通道,是為多個部件服務的一組資訊傳送連線線。按照匯流排的連線方式,計算機組成結構可以分為單匯流排結構、雙匯流排結構和多匯流排結構等(詳細內容見第7章)。
4、什麼是硬體、軟體和韌體?什麼是軟體和硬體的邏輯等價?在什麼意義上軟體和硬體是不等價的?
答:計算機硬體(Hardware)是指構成計算機的所有實體部件的集合,通常這些部件由電路(電子元件)、機械等物理部件組成。計算機軟體(Software)是指能使計算機工作的程式和程式執行時所需要的資料,以及與這些程式和資料有關的文字說明和圖表資料,其中文字說明和圖表資料又稱為文件。韌體(Firmware)是一種介於傳統的軟體和硬體之間的實體,功能上類似軟體,但形態上又是硬體。微程式是計算機硬體和軟體相結合的重要形式。
軟體和硬體的邏輯等價含義:
(1)任何一個由軟體所完成的操作也可以直接由硬體來實現
(2)任何一條由硬體所執行的指令也能用軟體來完成
在物理意義上軟體和硬體是不等價的。
5、計算機系統按程式設計語言劃分為哪幾個層次?
答:計算機系統是一個由硬體、軟體組成的多級層次結構,它通常由微程式級、一般機器級、作業系統級、組合語言級、高階語言級組成,每一級上都能創造程式設計,且得到下級的支援。
6、解釋如下概念:ALU,CPU,主機和字長。
答:算術邏輯運算部件(ALU:Arithmetic Logic Unit),是運算器的核心組成,功能是完成算數和邏輯運算。“中央處理單元”(CPU:Central Processing Unit)包括運算器和控制器,是計算機的資訊處理的中心部件。儲存器、運算器和控制器在資訊處理操作中起主要作用,是計算機硬體的主體部分,通常被稱為“主機”。字長決定了計算機的運算精度、指令字長度、儲存單元長度等,可以是8/16/32/64/128位(bit)等。
7、常用的計算機效能指標有哪些?
答:評價計算機效能是一個複雜的問題,早期只限於字長、運算速度和儲存容量3大指標。目前要考慮的因素有如下幾個方面。
(1) 主頻
主頻很大程度上決定了計算機的執行速度,它的單位是兆赫茲(MHz)。
(2) 字長
字長決定了計算機的運算精度、指令字長度、儲存單元長度等,可以是8/16/32/64/128位(bit)。
(3) 運算速度
衡量計算機運算速度的早期方法是每秒執行加法指令的次數,現在通常用等效速度。
(4) 儲存容量
以字為單位的計算機常以字數乘字長來表明儲存容量。
(5) 可靠性
系統是否執行穩定非常重要,常用平均無故障時間(MTBF)衡量。
(6) 可維護性
系統可維護性是指系統出了故障能否儘快恢復,可用平均修復時間(MTRF)表示,它是指從故障發生到機器修復平均所需要的時間。
(7) 可用性
是指計算機的使用效率。
(8) 相容性
相容是廣泛的概念,是指裝置或程式可以用於多種系統的效能。相容使得機器的資源得以繼承和發展,有利於計算機的推廣和普及。
8、多媒體的含義是什麼?
答:多媒體技術是指能夠同時獲取、處理 、編輯、儲存和展示兩個以上不同資訊型別媒體的技術。計算機資訊的形式可以是文字、聲音、圖形和圖象等。
9、簡單描述計算機的層次結構,說明各層次的主要特點。
答:現代計算機系統是一個硬體與軟體組成的綜合體,可以把它看成是按功能劃分的多級層次結構。
第0級為硬體組成的實體。
第1級是微程式級。這級的機器語言是微指令集,程式設計師用微指令編寫的微程式一般是直接由硬體執行的。
第2級是傳統機器級。這級的機器語言是該機的指令集,程式設計師用機器指令編寫的程式可以由微程式進行解釋。
第3級作業系統級。從作業系統的基本功能來看,一方面它要直接管理傳統機器中的軟硬體資源,另一方面它又是傳統機器的延伸。
第4級是組合語言級。這級的機器語言是組合語言,完成組合語言翻譯的程式叫做彙編程式。
第5級是高階語言級。這級的機器語言就是各種高階語言,通常用編譯程式來完成高階語言翻譯工作。
第6級是應用語言級。這一級是為了使計算機滿足某種用途而專門設計的,因此這一級語言就是各種面向問題的應用語言。
10、計算機系統的主要技術指標有哪些?
計算機系統的主要技術指標有:機器字長、資料通路寬度、主儲存器容量和運算速度等。
機器字長是指參與運算的數的基本位數,它是由加法器、暫存器的位數決定的。
資料通路寬度是指資料匯流排一次所能並行傳送資訊的位數。
主儲存器容量是指主儲存器所能儲存的全部資訊。
運算速度與機器的主頻、執行什麼樣的操作、主儲存器本身的速度等許多因素有關。
11、試計算採用32×32點陣字形的一個漢字字形佔多少位元組?儲存6763個16×16點陣以及24×24點陣字形的漢字型檔各需要多少儲存容量?
答:128B 216416B 486936B
12、海明校驗碼的編碼規則有哪些?
答:若海明碼的最高位號為m,最低位號為1,即HmHm-1…H2H1,則海明碼的編碼規則是:
(1)校驗位與資料位之和為m,每個校驗位Pi在海明碼中被分在位號2i-1的位置上,其餘各位為資料位,並按從低向高逐位依次排列的關係分配各資料位。
(2)海明碼的每一位位碼Hi(包括資料位和校驗位)由多個校驗位校驗,其關係是被校驗的每一位位號要等於校驗它的各校驗位的位號之和。
13、簡述CRC碼的糾錯原理。
答:CRC碼是一種糾錯能力較強的編碼。在進行校驗時,將CRC碼多項式與生成多項式G(X)相除,若餘數為0,則表明資料正確;當餘數不為0時,說明資料有錯。只要選擇適當的生成多項式G(X),餘數與CRC碼出錯位位置的對應關係是一定的,由此可以用餘數作為依據判斷出錯位置從而糾正錯碼。
14、運算器由哪幾部分組成?
答:運算器的基本結構應包括以下幾個部分:
(1) 能實現算術和邏輯運算功能的部件ALU;
(2) 存放待加工的資訊或加工後的結果資訊的通用暫存器組;
(3) 按操作要求控制資料輸入的部件:多路開關或資料鎖存器;
(4) 按操作要求控制資料輸出的部件:輸出移位和多路開關;
(5) 計算器與其它部件進行資訊傳送的匯流排以及 匯流排接收器與傳送器;匯流排接收器與傳送器通常是由三態門構成的。
15、主儲存器有哪些效能指標?它們的含義是什麼?
答:儲存器的效能指標是對儲存器進行設計、使用和提高時的主要依據,儲存器效能指標也稱為儲存器引數。
(1)儲存容量是指一個功能完備的儲存器所能容納的二進位制資訊總量,即可儲存多少位二進位制資訊程式碼。
(2)儲存器速度:儲存器取數時間和儲存器存取週期
(3)資料傳輸率:單位時間可寫入儲存器或從儲存器取出資訊的最大數量,稱為資料傳輸率或稱為儲存器傳輸頻寬bM
(4)可靠性儲存器的可靠性是指在規定時間記憶體儲器無故障的情況,一般用平均無故障時間MTBF來衡量。
(5)價格:又稱成本,它是衡量主儲存器經濟效能的重要指標。
16、主存的基本組成有哪些部分?各部分主要的功能是什麼?
答:主儲存器的基本組成:
(1)貯存資訊的儲存體。一般是一個全體基本儲存單元按照一定規則排列起來的儲存陣列。儲存體是儲存器的核心。
(2)資訊的定址機構,即讀出和寫入資訊的地址選擇機構。這包括:地址暫存器(MAR)和地址譯碼器。地址譯碼器完成地址譯碼,地址暫存器具有地址緩衝功能。
(3)儲存器資料暫存器MDR。在資料傳送中可以起資料緩衝作用。
(4)寫入資訊所需的能源,即寫入線路、寫驅動器等。
(5)讀出所需的能源和讀出放大器,即讀出線路、讀驅動器和讀出放大器。
(6)儲存器控制部件。包括主存時序線路、時鐘脈衝線路、讀邏輯控制線路,寫或重寫邏輯控制線路以及動態儲存器的定時重新整理線路等,這些線路總稱為儲存器控制部件。
17、靜態MOS儲存元、動態MOS儲存元各有什麼特點?
答:在MOS半導體儲存器中,根據儲存資訊機構的原理不同,又分為靜態MOS儲存器(SRAM)和動態MOS儲存器(DRAM),前者利用雙穩態觸發器來儲存資訊,只要不斷電,資訊不會丟失,後者利用MOS電容儲存電荷來儲存資訊,使用時需不斷給電容充電才能使資訊保持。
18、什麼是重新整理?為什麼要重新整理?有哪幾種常用的重新整理方式?
答:對動態儲存器要每隔一定時間(通常是2ms)給全部基本儲存元的儲存電容補充一次電荷,稱為RAM的重新整理,2ms是重新整理間隔時間。由於存放資訊的電荷會有洩漏,動態儲存器的電荷不能象靜態儲存器電路那樣,由電源經負載管源源不斷地補充,時間一長,就會丟失資訊,所以必須重新整理。常用的重新整理方式有兩種:集中式重新整理、分散式重新整理。
19、簡要說明提高儲存器速度有哪些措施?
答:高速緩衝儲存器、多體交叉儲存器。
20、Cache有哪些特點?
答:Cache具有如下特點:
(1) 位於CPU與主存之間,是儲存器層次結構中級別最高的一級。
(2) 容量比主存小,目前一般有數KB到數MB。
(3) 速度一般比主存快5~10倍,通常由儲存速度高的雙極型三極體或SRAM組成。
(4) 其容量是主存的部分副本。
(5) 可用來存放指令,也可用來存放資料。
(6) 快存的功能全部由硬體實現,並對程式設計師透明。

21、如何區別儲存器和暫存器?兩者是一回事的說法對嗎?
答:儲存器和暫存器不是一回事。儲存器在CPU的外邊,專門用來存放程式和資料,訪問儲存器的速度較慢。暫存器屬於CPU的一部分,訪問暫存器的速度很快。
22、儲存器的主要功能是什麼?為什麼要把儲存系統分成若干個不同層次?主要有哪些層次?
答:儲存器的主要功能是用來儲存程式和資料。儲存系統是由幾個容量、速度和價格各不相同的儲存器用硬體、軟體以及硬體與軟體相結合的方法連線起來的系統。把儲存系統分成若干個不同層次的目的是為了解決儲存容量、存取速度和價格之間的矛盾。由高速緩衝儲存器、主儲存器和輔助儲存器構成的三級儲存系統可以分為兩個層次,其中高速緩衝和主存間稱為Cache-主存儲存層次(Cache儲存系統);主存和輔存間稱為主存-輔存儲存層次(虛擬儲存系統)。
23、說明儲存週期和存取時間的區別。
答:存取週期是指主存進行一次完整的讀寫操作所需的全部時間,即連續兩次訪問儲存器操作之間所需要的最短時間。存取時間是指從啟動一次儲存器操作到完成該操作所經歷的時間。存取週期一定大於存取時間。
24、指令格式設計的準則有哪些?
答:一臺計算機選擇怎樣的指令格式,涉及多方面因素。一般要求指令的字長要短一些,以得到時間和空間上的優勢。但指令也必須有足夠的長度以利於增加資訊量。再者,指令字長一般應是機器字元長度的整數倍以便儲存系統的管理。另外,指令格式的設計還與如何選定指令中運算元地址的位數有關。
25、指令是靈活多變的,體現在哪些方面?
答:指令是靈活多變的,主要體現在以下幾個方面:指令格式多樣;定址方式豐富;指令型別多種;操作碼位數可隨地址碼個數變化而變化(擴充套件操作碼方式);指令長度可變等。
26、試比較基址定址和變址定址的異同點。
答:基址定址方式和變址定址方式,在形式上是類似的。但使用者可使用變址定址方式編寫程式,而基址定址方式中對於基址暫存器,使用者程式無權操作和修改,由系統軟體管理控制程式使用特權指令來管理的。再者基址定址方式主要用以解決程式在儲存器中的定位和擴大定址空間等問題。
27、堆疊是什麼?它有什麼特點?功能有哪些?
答:(1)堆疊的概念
是若干個儲存單元(或暫存器)的有序集合,它順序地存放一組元素。
資料的存取都只能在棧頂單元內進行,即資料的進棧與出棧都只能經過棧頂單元這個“出入口”。
堆疊中的資料採用“先進後出”或“後進先出”的存取工作方式。
(2)堆疊結構在計算機中的作用
具有堆疊結構的機器使用零地址指令,這不僅合指令長度短,指令結構簡單,機器硬體簡化。
實現程式呼叫,子程式巢狀呼叫和遞迴呼叫。
對於“中斷”技術,堆疊更是不可缺少的,儲存“斷點”和“現場”。
(3)堆疊的操作
設資料進棧方向為從高地址向低地址發展,當向堆疊壓入資料時,SP的內容先自動遞減而指向一個新的空棧頂單元,再把資料寫入此棧頂單元;當資料彈出堆疊時,立即讀出SP所指向的棧頂單元內容,再把SP內容自動遞增而指向新的棧頂位置。即
PUSH X; (SP)-1SP
(X)(SP)
POP X; ((SP))X
(SP)+1SP
28、指令長度和機器字長有什麼關係?半字長指令、單字長指令、雙字長指令分別表示什麼?
答:指令長度與機器字長沒有固定關係,指令長度可以等於機器字長,也可以大於或小於機器字長。通常,把指令長度等於機器字長的指令稱為單字長指令;指令長度等於半個機器字長的指令稱為半字長指令;指令長度等於兩個機器字長的指令稱為雙字長指令。
29、計算機進行程式控制工作的基本原理是怎樣的?
答:程式控制原理:
(1)程式設計;
(2)送MM(通過輸入裝置);
(3)機器工作時,是按一定的序列逐條取出指令,分析指令,執行指令,並自動轉到下一條指令執行,直到程式規定的任務完成;
(4)程式控制由控制器承擔,程式儲存由儲存器完成。
30、控制器的基本功能是什麼?基本組成部件包括哪些?
答:控制器的基本功能就是負責指令的讀出,進行識別和解釋,並指揮協調各功能部件執行指令。控制器的基本結構包括:指令部件、時序部件、微操作控制線路、中斷控制邏輯。

31、微程式控制的基本思想是什麼?
答:微程式控制技術在現今計算機設計中得到廣泛的採用,其實質是用程式設計的思想方法來組織操作控制邏輯。
32、說明機器指令和微指令的關係。
答:抽象級別不同。機器指令是由一組二進位制程式碼組成的。微指令是具有微地址的控制字。一系列微指令的有序集合構成微程式。在微程式控制邏輯法中,機器指令由微程式實現。格式不同。機器指令包括操作碼和運算元地址碼欄位,微指令根據編譯法的不同有多種情況,一般包括微操作資訊和下地址欄位。

33、控制器有哪幾種控制方式?各自有什麼特點?
答:控制器的控制方式可以分為3種:同步控制方式、非同步控制方式和聯合控制方式。
同步控制控制方式的各項操作都由統一的時序訊號控制,在每個機器週期中產生統一數目的節拍電位和工作脈衝。這種控制方式設計簡單,容易實現;但是對於許多簡單指令來說會有較多的空閒時間,造成較大數量的時間浪費,從而影響了指令的執行速度。
非同步控制方式的各項操作不採用統一的時序訊號控制,而根據指令或部件的具體情況決定,需要多少時間,就佔用多少時間。非同步控制方式沒有時間上的浪費,因而提高了機器的效率,但是控制比較複雜。
聯合控制方式是同步控制和非同步控制相結合
34、指令和資料都存放在主存,如何識別從主儲存器中取出的是指令還是資料?
答:指令和資料都存放在主存,它們都以二進位制程式碼形式出現,區分的方法為:
(1)取指令或資料時所處的機器週期不同:取指週期取出的是指令;分析、取數或執行週期取出的是資料。
(2)取指令或資料時地址的來源不同:指令地址來源於程式計算器;資料地址來源於地址形成部件。
35、什麼是微指令和微操作?微程式和機器指令有何關係?微程式和程式之間有何關係?
答:微指令是控制計算機各部件完成某個基本微操作的命令。微操作是指計算機中最基本的、不可再分解的操作。微指令和微操作是一一對應的,微指令是微操作的控制訊號,微操作是微指令的操作過程。微指令是若干個微命令的集合。微程式是機器指令的實時直譯器,每一條機器指令都對應一個微程式。
微程式和程式是兩個不同的概念。微程式是由微指令組成的,用於描述機器指令,實際上是機器指令的實時直譯器,微程式是由計算機的設計者事先編制好並存放在控制儲存器中的,一般不提供給使用者;程式是由機器指令組成的,由程式設計師事先編制好並存放在主存放器中。
36、比較水平微指令和垂直微指令的優缺點。
答:(1)水平型微指令並行操作能力強、效率高並且靈活性強,而垂直型微指令則較差。(2)水平型微指令執行一條指令的時間短,垂直型微指令執行時間長。3)由水平型微指令解釋指令的微程式,因而具有微指令字比較長,但微程式短的特點,而垂直型微指令則正好相反。
(4)水平型微指令使用者難以掌握,而垂直型微指令與指令相似,相對來說比較容易。
37、比較單匯流排、雙匯流排和多匯流排結構的效能特點。
答:在單匯流排結構中,要求連線到匯流排上的邏輯部件必須高速執行,以便在某些裝置需要使用匯流排時,能迅速獲得匯流排控制權;而當不再使用匯流排時,能迅速放棄匯流排控制權。否則,由於一條匯流排由多種功能部件共用,可能導致很大的時間延遲。
在雙匯流排結構中,存在2種匯流排:儲存匯流排,用於CPU與主儲存器的資訊交換;I/O匯流排,用於外設與主機的資訊交換。
在雙匯流排結構的基礎之上,為了使高速外設(如磁碟機)能高速度地與主儲存器進行資料交換,在高速外設與主儲存器之間可以增設直接儲存器訪問(DMA:Direct Memory Access)方式的高速I/O匯流排(DMA匯流排),從而形成多匯流排結構
38、什麼叫匯流排週期、時鐘週期、指令週期?它們之間一般有什麼關係?
答:時鐘週期是系統工作的最小時間單位,它由計算機主頻決定;匯流排週期指匯流排上兩個裝置進行一次資訊傳輸所需要的時間(如CPU對儲存器或I/O埠進行一次讀/寫操作所需的時間);指令週期指CPU執行一條指令所需要的時間。
三者之間的關係是:時鐘週期是基本動作單位;一個匯流排週期通常由n個時鐘週期組成;而一個指令週期中可能包含有一個或幾個匯流排週期,也可能一個匯流排週期都沒有,這取決於該指令的功能。
39、說明匯流排結構對計算機系統效能的影響。
答:主要影響有以下三方面:
(1)最大儲存容量
單匯流排系統中,最大記憶體容量必須小於由計算機字長所決定的可能地址匯流排。
雙匯流排系統中,儲存容量不會受到外圍裝置數量的影響
(2)指令系統
雙匯流排系統,必須有專門的I/O指令系統
單匯流排系統,訪問記憶體和I/O使用相同指令
(3)吞吐量
匯流排數量越多,吞吐能力越大
40、介面電路在系統結構中的作用是什麼?
答:外設介面(或叫作I/O介面)是主機和外設(控制器)之間的實體部件,是實現主機與外設之間資訊交換所必不可少的硬體支援。
41、介面電路應具備哪些基本功能?
答:介面電路應具有的基本的功能:(1)資料的暫存與緩衝;(2)儲存裝置的工作狀態;(3)資訊交換方式的控制;(4)通訊聯絡控制;(5)外設的識別;(6)資料格式的變換控制。
42、外部裝置在系統中如何編址,如何與主機連線?
答:通常根據與儲存器地址的關係,有兩種編址方式。
(1)統一編址:指外設介面中的I/O暫存器和主存單元一樣看待,將它們和主存單元組合在一起編排地址;或者說,將主存的一部分地址空間用作I/O地址空間。這樣就可以用訪問主存的指令去訪問外設的某個暫存器,因而也就不需要專門的I/O指令,可以簡化CPU的設計。
(2)單獨編址:為了更清楚地區別I/O操作和儲存器操作,I/O地址通常與儲存地址分開獨立編址。這樣,在系統中就存在了另一種與儲存地址無關的I/O地址,CPU也必須具有專用於輸入輸出操作的I/O指令和控制邏輯。
43、什麼是I/O組織方式?有哪幾種I/O組織方式?各自的特點是什麼?
答:I/O組織是指計算機主機與外部裝置之間的資訊交換方式。計算機主機與外設之間的資訊交換方式有5種:程式查詢式、中斷式、DMA式、通道式、外圍處理機方式。
從系統結構的觀點看,前兩種方式是以CPU為中心的控制,都需要CPU執行程式來進行I/O資料傳送,而DMA式和通道式這兩種方式是以主存貯器為中心的控制,資料可以在主存和外設之間直接傳送。對於最後一種方式,則是用微型或小型計算機進行輸入和輸出控制。程式查詢和程式中斷方式適用於資料傳輸率比較低的外設,而DMA、通道和外圍處理機使用於資料傳輸率比較高的外設。程式查詢式控制簡單,但系統效率很低;中斷式通過服務程式完成資料交換,實現了主機與外設的並行性;DMA式通過硬體實現了資料傳送,速度快,但只能控制同一類外設;通道式採用執行通道程式實現對不同型別裝置的控制和管理,並行性進一步提高;外圍處理機方式具有更大的靈活性和並行性。
44、查詢方式和中斷方式的主要異同點是什麼?
答:兩種方式都是以CPU為中心的控制方式,都需要CPU執行程式來進行I/O資料傳送。程式查詢式控制簡單,但系統效率很低,無法實現並行操作;中斷式通過服務程式完成資料交換,實現了主機與外設的並行性。
45、什麼是中斷?中斷技術給計算機系統帶來了什麼作用?
答:中斷是指這樣一個過程:當計算機執行正常程式時,系統中出現某些異常情況或特殊請求,CPU暫停它正在執行的程式,而轉去處理所發生的事件;CPU處理完畢後,自動返回到原來被中斷了的程式繼續執行。中斷的作用:(1)主機與外部裝置並行工作;(2)實現實時處理;(3)硬體故障處理;(4)實現多道程式和分時操作。
46、中斷系統為什麼要進行中斷判優?何時進行中斷判優?如何進行判優?
答:(1)中斷優先順序有兩個方面的含義:(A)一是中斷請求與CPU現行程式優先順序的問題;(B)另一含義是各中斷源之間,誰更迫切的問題。(2)方法:(A) 軟體;(B)硬體:為了得到較高的效率,一般採用硬體判優方法。判優邏輯隨著判優方案的不同可有不同的結構,其組 成部分既可能在裝置介面之中,也可能在CPU內部,也可能這兩部分都有。其作用是決定CPU的響應並且找出最高優先請求者,如果確定接收這個請求的話,就由CPU發出中斷響應訊號INTA。(C)軟硬體結合。中斷判優發生在中斷過程的第二步,中斷請求之後,中斷響應之前。
47、外部裝置有哪些主要功能?可以分為哪些大類?各類中有哪些典型裝置?
答:外部裝置的主要功能有資料的輸入、輸出、成批儲存以及對資訊的加工處理等。外部裝置可以分為五大類:輸入輸出裝置、輔助儲存器、終端裝置、過程控制裝置和離線裝置。其典型裝置有鍵盤、印表機、磁碟、智慧終端、數/模轉換器和鍵盤-軟盤資料站等。
48、磁表面儲存器的特點有哪些?
答:磁表面儲存器有如下顯著的特點:
(1)儲存密度高,記錄容量大,每位價格低;
(2)記錄介質可以重複使用;
(3)記錄資訊可長時間儲存而不致丟失;
(4)非破壞性讀出,讀出時不需再生資訊;
(5)存取速度較低,機械結構複雜,對工作環境要求較嚴。
三、分析與計算題
1、設機器字長32位,定點表示,尾數31位,數符1位,問:
(1) 定點原碼整數表示時,最大正數是多少?最大負數是多少?
(2) 定點原碼小數表示時,最大正數是多少?最大負數是多少?
答:(1)定點原碼整數表示:
最大正數:

             數值 = (231 – 1)10
  
   最大負數:
             數值 = -(231 – 1)10 

(2)定點原碼小數表示:
最大正數 = (1 – 2-31 )10
最大負數 = -(1 – 2-31 )10

2、現有1024×1的儲存晶片,若用它組成容量為16K×8的儲存器。試求:
(1) 實現該儲存器所需的晶片數量?
(2) 若將這些晶片分裝在若干個塊板上,每塊板的容量為4K×8,該儲存器所需的地址線總位數是多少?其中幾位用於選板?幾位用於選片?幾位用作片內地址?
答:(1)需1024×1的晶片128片。
(2)該儲存器所需的地址線總位數是14位,其中2位用於選板,2位用於選片,10位用作片內地址。

3、設儲存器容量為32位,字長64位,模組數m = 8,分別用順序方式和交叉方式進行組織。若儲存週期T = 200ns,資料匯流排寬度為64位,匯流排傳送週期為50ns,則順序儲存器和交叉儲存器頻寬各是多少?
答:順序儲存器和交叉儲存器連續讀出m=8個字的資訊總量都是:
q = 64位× 8 =512位
順序儲存器和交叉儲存器連續讀出8個字所需的時間分別是:
t2 = mT = 8 × 200ns =1600ns =16 × 10 -7 (S)
t1 = T + (m–1)t =200ns + 7×50ns = 550ns = 5.5 × 10-7 (S)
順序儲存器頻寬 W2 = q/t2 = 512 / (16×10-7) = 32 × 107(位/S)
交叉儲存器頻寬 W1 = q/t1 = 512/ (5.5×10-7) = 73 × 107(位/S)

4、CPU的地址匯流排16根(A15A0,A0是低位),雙向資料匯流排16根(D15D0),控制匯流排中與主存有關的訊號有!MREQ(允許訪存,低電平有效),R/!W(高電平讀命令,低電平寫命令)。主存地址空間分配如下:0~8191為系統程式區,由EPROM晶片組成,從8192起一共32K地址空間為使用者程式區,最後(最大地址)4K地址空間為系統程式工作區。如圖1所示。上述地址為十進位制,按字編址。現有如下晶片。
EPROM: 8K×16位(控制端僅有!CS),16位×8位
SRAM: 16K×1位,2K×8位,4K×16位,8K×16位
請從上述晶片中選擇晶片設計該計算機的主儲存器,畫出主存邏輯框圖。

圖1 地址分配情況
答:主存地址分佈及晶片連線圖如圖2所示。根據給定條件,選用EPROM 8K×16位 晶片1片,SRAM 8K×16位晶片4片,4K×16位晶片1片,3:8譯碼器1片,與非門及反向器。
A12-A0進行片內譯碼
A15-A13進行片外譯碼(8組)

圖2 主存地址分佈及晶片連線圖

5、某計算機指令字長16位,地址碼是6位,指令有無地址、一地址和二地址3種格式,設有N條二地址指令,無地址指令M條,試問1地址指令最多有多少條?
解:設1地址指令有X條
((24-N)*26-X)*26=M
得:X=(24-N)26-M2-6

6、假設某計算機指令長度為20位,具有雙運算元、單運算元和無運算元3類指令格式,每個運算元地址規定用6位表示。 問:若操作碼欄位固定為8位,現已設計出m條雙運算元指令,n條無運算元指令,在此情況下,這臺計算機最多可以設計出多少條單運算元指令?
答:由於設定全部指令採用8位固定的OP欄位,故這臺計算機最多的指令條數為28=256
條。因此最多還可以設計出(256-m-n)條單運算元指令。
7、 有4級流水線分別完成取指、指令譯碼並取數、運算、送結果4步操作,假設完成各步操作的時間依次為100ns、80ns、50ns。
(1) 流水線的操作週期應設計為多少?
(2) 若相鄰2條指令發生資料相關,而且在硬體上不採取措施,那麼第2條指令要推遲多少時間進行?
(3) 如果在硬體設計上加以改進,至少需推遲多少時間?
解:
(1)流水線的操作時鐘週期 t按四步操作中最長時間來考慮,所以t=100ns。
(2)兩條指令發生資料相關衝突情況:
ADD R1,R2,R3; R2+R3->R1
SUB R4,R1,R5; R1-R5->R4
兩條指令在流水線中執行情況如表6-4所示:

表6-4 指令在流水線上的執行情況

時鐘
指令 1 2 3 4 5 6 7
ADD I D E W
SUB I D E W

ADD指令在時鐘4時將結果寫入暫存器堆(R1),但SUB指令在時鐘3時讀暫存器堆(R1)。本來ADD指令應先寫入R1,SUB指令後讀R1,結果變成SUB指令先讀R1,ADD指令後寫R1,因而了發生兩條指令間資料相關。如果硬體上不採取措施,第2條指令SUB應至少推遲2個操作時鐘週期(2×100ns)。
(3)如果硬體上加以改進(採取旁路技術),可推遲1個操作時鐘週期(100ns)。
8、指令流水線右取指(IF) 、譯碼(ID)、執行 (EX) 、訪存(MEM)、寫回暫存器堆(WB)五個過程段,共有20條指令連續輸入此流水線。
(1)畫出流水處理的時空圖,假設時鐘週期為100ns。
(2)求流水線的實際吞吐率(單位時間裡執行完畢的指令數)。
解:(1)

(2)

9、某系統匯流排的一個存取週期最快為3個匯流排時鐘週期,在一個匯流排週期中可以存取32位資料。若匯流排的時脈頻率為8.33MHz,則匯流排的頻寬為多少MB/s?
解:匯流排的頻寬=資料寬度×匯流排週期的最高頻率
=(32/8)Byte×(8.33/3)M/s
= 11.1 MB/s
10、 某磁碟組有6片磁碟,每片可有2個記錄面,儲存區域內徑為22cm,外徑為33cm,道密度40道/cm,位密度400b/cm,轉速2400 r/min。試問:
(1) 共有多少個儲存面可用?
(2) 共有多少個圓柱面?
(3) 整個磁碟組的總儲存總量有多少?
(4) 資料傳送率是多少?
(5) 如果某檔案長度超過一個磁碟的容量,應將它記錄在同一儲存面上還是記錄在同一圓柱面上?為什麼?
(6) 如果採用定長資訊塊記錄格式,直接定址的最小單位是什麼?定址命令中如何表示磁碟地址?
答:(1)6×2=12(面),共有12個儲存面可用。
(2)40×(33-22)/2=220(道),共有220個圓柱面。
(3)12×22π×400×220=73×106(位)。
(4)資料傳送率=(22π×400)/(60/2400)=1.1×106(b/s)=0.138×106(B/s)。
(5)記錄在同一圓柱面上。因為這樣安排存取速度快。
(6)如果採用定長資訊塊記錄格式,直接定址的最小單位是扇區。磁碟地址:驅動器號、圓柱面號、盤面號、扇區號。
11、某磁碟儲存器的轉速為3000r/min,共有4個記錄面,5道/mm,每道記錄資訊為12288B,最小磁軌直徑為230mm,共有275道,問:
(1) 磁碟儲存器的儲存容量是多少?
(2) 最大位密度,最小位密度是多少?
(3) 磁碟資料傳輸率是多少?
(4) 平均等待時間是多少?
給出一個磁碟地址格式方案。
答:(1)每道記錄資訊容量=12288位元組,每個記錄面資訊容量=275×12288位元組,共有4個記錄面,所以磁碟儲存器總容量為
4×275×12288位元組 = 13516800位元組
(2)最高位密度D1按最小磁軌半徑R1計算(R1 = 115mm):
D1 = 12288位元組/2πR1= 17位元組/mm
最低位密度D2按最大磁軌半徑R2計算
R2 = R1 +(275/5) = 115 + 55 = 170mm
D2 = 12288位元組/2πR2 = 11.5位元組/mm
(3)磁碟資料傳輸率
r = 3000/60 = 50周/秒
N = 12288位元組(每道資訊容量)
C = r×N = 50×12288 = 614400位元組/秒
(4)平均等待時間 = 1/2r = 1/2×50 = 1/100秒= 10毫秒
(5)本地磁碟儲存器假設只有一臺。有4個記錄面,每個記錄面有275個磁軌。假設每個扇區記錄1024個位元組,則需要12288位元組/1024位元組=12個扇區。由此可得如圖9-29的地址格式:
14 6 5 4 3 0
柱面(磁軌)號 盤面(磁頭)號 扇 區 號
圖9-29 地址格式
12、一臺有6個碟片的磁碟組,轉速為2400r/min(每分鐘轉速),盤面有效記錄區域的外直徑為30cm,內直徑為20cm,記錄密度為640b/m(每毫米的位數),磁軌間距為0.2cm,碟片設有2個保護面,1個伺服面。試計算:
(1) 盤組的儲存容量。
(2) 資料傳輸率。
解: (注意,需要統一單位)
(1)(26-3)(30-20)/2/0.2*(220/2PI640)
(2) (2
20/2PI640)*2400/60
13、設有兩個浮點數x=2 Ex×Sx,y=2 Ey×Sy,Ex=(-10)2,Sx=(+0.1001)2,Ey=(+10)2,Sy=(+0.1011)2。若尾數4位,數符1位,階碼2位,階符1位,求x+y並寫出運算步驟及結果。
解:
因,求X+Y要經過對階、尾數求和及規格化等步驟。
(1)對階:
△J=Ex-Ey=(-10)2-(+10)2=(-100)2 所以Ex<Ey,則Sx右移4位,Ex+(100)2=(10)2=Ey。Sx右移四位後Sx=0.00001001,經過舍入後SX=0001,經過對階、舍入後,。
(2)尾數求和: Sx+Sy
0.0001(Sx)
+ 0.1011(Sy)
Sx+Sy=0.1100
結果為規格化數。

14、設有兩個十進位制數,x = -0.875 × 21,y = 0.625 × 22:
(1) 將x、y的尾數轉換為二進位制補碼形式。
(2) 設階碼2位,階符1位,數符1位,尾數3位,通過補碼運算規則求出z = x – y的二進位制浮點規格化結果。
解:
(1)設S1為x的尾數,S2為y的尾數,則
       S1 = (-0.875)10 = (-0.111)2
[S1]補 = 1.001
S2 = (0.625)10 = (+0.101)2
[S2]補 = 0.101
(2)求z = x – y的二進位制浮點規格化結果。
(A)對階:
       設x的階碼為jx,y的階碼為jy, jx = (+01)2,jy = (+10)2,
jx – jy = (01)2 – (10)2 = (-01)2,小階的尾數S1右移一位,
S1 = (-0.0111)2,jx階碼加1,則jx = (10)2 = jy,經舍入後,
       S1 = (-0,100)2,對階完畢。

(B)尾數相減
[S1]補= 11.100

  • [-S2]補= 11.011
    [S1-S2]補= 10.111 尾數求和絕對值大於1
    尾數右移一位,最低有效位舍掉,階碼加1(右規),則[S1-S2]補 = 11.011(規格化數),jx = jy = 11
    (C)規格化結果011.1011