1、计算机组成原理模拟试卷 1 及答案与解析一、单项选择题1 下面有关浮点运算器的描述中，正确的是( )。（A）浮点运算器可用两个松散的定点运算器(阶码部件和尾码部件)来实现（B）阶码部件不可以实现加、减、乘、除这 4 种运算（C）阶码部件进行加、减、乘、除和比较操作（D）尾数部件只进行乘、除操作2 (西安交通大学) 某机浮点数格式为：数符 1 位、阶符 1 位、阶码 5 位、尾数 9 位(共 16 位) 。若机内采用阶移尾补规格化浮点数表示，那么它能表示的最小负数为( )。（A）-2 31（B） -232(0111111111)（C） -231(0111111111)（D）-2 323 (华南理
2、工大学) 设浮点数的阶为 8 位(其中 1 位阶符)，用移码表示，尾数为 24 位(其中 1 位数符) ；用原码表示，则它所能表示的最大规格化正数是( )。（A）(2 7-1)(1-2-23)（B） 227-1(1-2-23)（C） 227(1-2-23)（D）2 27-1(1-2-22)4 假设有浮点数 x=2-500110011，y=2 3(-01110010)，阶码用 4 位补码表示，尾数(含符号位) 用 8 位补码表示，则x x y 浮 为( )。（A）2 -2(-01010001)（B） 2-3(-00011101)（C） 2-3(-01011011)（D）2 -2(-0101101
3、1)5 (大连理工大学) 非线性流水线是指( ) 。（A）一次运算中使用流水线中的多个功能段（B）一次运算中要多次使用流水线中的某些功能段（C）流水线中的某些功能段在各次运算中的作用不同（D）流水线中各个功能段在各种运算中有不同的组合6 (上海交通大学) 利用时间重叠概念实现并行处理的是( )。（A）流水处理机（B）多处理机（C）并行 (阵列)处理机（D）相联处理机二、填空题7 (上海交通大学) 紧耦合并行计算机的处理结点之间的通信靠_完成，松耦合并行计算机的处理结点之间的通信靠_完成。8 (大连理工大学) 异步流水线会出现顺序流水线不可能发生的_相关和写一写相关。9 (大连理工大学) 流水线
4、流出任务的顺序可以与流入的顺序不同的流水线称为_流水线。10 (北京理工大学) 超标量流水线采用的是_并行性，超流水线采用的是_并行性。11 (上海交通大学) 解决多处理机系统中各 Cache 数据一致性问题的主要方法有软件方法、采用总线检测机制和采用_法。12 (北京航空航天大学)TTL 三态门的 3 种可能输出状态是_、_和_。13 (中国科学院) 组合逻辑电路的输出只与_状态有关，而与电路的_输入状态无关。计算机组成原理模拟试卷 1 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 A【试题解析】 浮点运算器可用两个松散连接的定点运算器部件来实现，这两个定点运算部件就是图 B-1 所示的阶码部件
5、和尾数部件。 尾数部件实质上就是一个通用的定点运算器，要求该运算器能实现加、减、乘、除 4 种基本算数运算。其中 3个单字长寄存器用来存放操作数：AC 为累加器，MQ 为乘商寄存器，DR 为数据寄存器。AC 和 MQ 连起来还可组成左右移位的双字长寄存器 AC-MQ。并行加法器用来完成数据的加工处理，其输入来自 AC 和 DR，而结果回送到 AC。MQ 寄存器在乘法时存放乘数，而除法时存放商数，所以成为乘商寄存器。DR 用来存放被乘数或除数，而结果(乘积或商与余数)则放在 AC-MQ 中。阶码部件只要能进行阶码相加、相减和比较操作即可。在图 B-1 中，操作数的阶码部分放在寄存器 E1和 E2
6、，它们与并行加法器相连以便计算 E1+E2。浮点加法和减法所需要的阶码比较是通过 E1-E2 来实现的，相减的结果放入计数器 E 中，然后按照 E 的符号来决定哪个阶码大。在尾数相加或相减之前，需要将其中一个尾数进行移位，这是由计数器 E 来控制的，目的是使 E 的值按顺序减到 0。E 每减一次 1，相应的尾数就移1 位。一旦尾数调整完毕，它们就可按定点方法进行处理。运算结果的阶码值仍放到计数器 E 中。2 【正确答案】 A【试题解析】 当阶码为 5 位时，移码所能表示的最大真值与补码是一样的，即31，故可以排除 B 和 D。当尾数采用补码时，最大的规格化数是 -1(1000000000)，故
7、它能表示的最小负数为-2 31。3 【正确答案】 B【试题解析】 最大正数：要使得数最大且为正，显然需要阶码最大、尾数最大，而 m 位的定点整数可以表示的最大数为 2m-1，n 位的定点小数可以表示的最大正数为 0111111(n 个 1)=1-2-n。由于该尾数已经是规格化，故该浮点数表示的最大正数为 2(2m-1)(1-2-n)然后将本题题干数据代入即可。4 【正确答案】 C【试题解析】 阶码与尾数补码均使用双符号位，则有 M x补 =000110011，M y补=110001110 E x补 =110011，E y补 =00011 所以， x浮 =11011，000110011，y浮 =
8、00011，110001110。 (1)阶码求和 E x补 +Ey补 =11011+00011=11110，可得真值为-2 。 (2)尾数的 Booth 乘法运算过程就不列出了，可以按照原码乘法算法实现，可得结果为 M x补 My补 =000110011 补 110001110 补 =1110100101001010 补 (3)规格化处理 在讲解规格化数时，提到当使用补码表示尾数时，要使得 1w12，当此浮点数为正数时，和原码一样，最高位必须为 1；当此浮点数为负数时，要使得 1w12，最高位必须为 0，否则求反加 1 回到原码时就会造成w12，故补码表示尾数规格化后的形式为01XXXX 或者
9、 10XXXX。 而此时尾数为 1110100101001010，不是规格化数，所以需要左规一次，左规一次之后为 1101001010010100。此时阶码减 1，变为 11101，即-3。 (4)舍入处理 题干说了运算结果保留高 8 位(含符号位)，所以保留 0100101(还有 1 位符号位)，但是最后还是要使用尾数低位字长的值处理舍入操作，尾数低位字长为 0010100，最高位为 0，直接舍掉。 综上分析，可得最后结果为 xxy 浮 =11101，110100101 =2 -3(-01011011)5 【正确答案】 B6 【正确答案】 A二、填空题7 【正确答案】 IO 总线、存储总线8 【正确答案】 先读后写9 【正确答案】 异步10 【正确答案】 指令、时间11 【正确答案】 目录表12 【正确答案】 高电平、低电平、高阻13 【正确答案】 当时的输入、先前
