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计算机组成原理
一、计算（每题参考分值5分）
1、某硬盘由三片磁碟组成，每片磁碟具有两个记录面，存储区域内圈半径为1英寸，外圈半径为2英寸，道密度为每英寸5000磁道，内圈的位密度为每英寸30000位，转速为每分钟7200转，请完成以下计算：
⑴该硬磁盘总存储容量是多少位?
⑵某文件长度为30KB时,该文件应如何存储到硬磁盘上?
正确答案：
解：
⑴每磁道存储容量=2×3.14×1×30000=188400（位）=23550（字节）（1分）
每面磁道数=道密度×存储区域长度（1分）
=5000×（2-1）=5000（道）（1分）
总存储容量=磁道容量×磁道数×记录面数（1分）
=188400×5000×6=5652000000（位）（1分）
⑵某文件长度为30KB时：
∵a．每道存储容量为23550字节，小于30KB的文件长度；（1分）
b．应尽量避免过多的机械移动或多做电气转换；（2分）
∴当文件长度超过一个磁道容量时，其超过部分应记录在下一记。
录面的同一圆柱面上。
当同一圆柱面存储不完该文件时，将在邻近的磁道上存放文件。
2、磁盘有六片磁盘,每片两个记录面,存储区域内直径为22厘米,外直径为33厘米,道密度为每厘米40道,内层位密度为每厘米400位,转速为每分钟2400转,求:
⑴盘组最大存储容量有多少位?
⑵数据传输率为每秒多少位?
（要求计算中π取3.14，小数点后保留两位小数）
正确答案：
解：
⑴∵内层磁道周长=2πR=2*3.14*22/2=69.08（1分）
每道信息量=400*69.08=27632位（2分）
∴盘组总容量=27632*（33-22）/2*40*6*2=72948480位（2分）
⑵∵数据传输率C=rN字/秒,（1分）
N=27632位/道,（1分）
r=2400转/60=40转/秒（1分）
∴数据传输率 C=rN=40*27632=1105280字/秒（2分）
3、设某磁盘存储器以每秒钟r转的速率旋转,每条磁道容量为N个字节,磁盘平均找道时间为Ts秒钟.当每块信息的大小为n个字节时,试推导该磁盘存储器读写一块信息所需总时间T等于多少秒。
正确答案：
解：
平均找道时间T1=Ts秒（1分）
平均等待时间T2=（1/2r）秒（2分）
数据传输率C=rN字节/秒（2分）
假设每块信息的大小为n个字节,一旦读写磁头定位在该块始端,（1分）
则能在Tm=C×n=（n/rN）秒的时间内传输完毕（2分）
∴读写一块信息所需总时间T=T1＋T2＋Tm=Ts＋（1/2r）＋（n/rN）（2分）
4、已知十进制数X=75，Y=－62，假设八位二进制数采用1个符号位，请按照二进制补码计算X－Y，并讨论X－Y的结果。
正确答案：
解：
①[75]补=01001011（2分）
②[－62]补=[－00111110]补=11000010（2分）
③[－[－62]补]补=[-00111110]补=00111110（2分）
④[75]补－[－62]补=[75]补+[62]补=01001011+00111110=10001001（2分）
⑤∵V=S⊕C=0⊕1=1
∴运算溢出
5、已知X=-0.1101,Y=-0.1011,用补码乘法求[X＊Y]补并验算。
正确答案：
[X]=11.0011,[-X]=00.1101,[Y]=1.0101（1分）
部分积初值乘数操作
00.0000 1.01010 YiYi+1=10
+ 00.1101 +[-X]
00.1101（1分）
→ 00.0110 1 1.0101 YiYi+1=01
+ 11.0011 + [X]
11.1001（1分）
→11.1100 11 1.010 YiYi+1=10
+ 00.1101 +[-X]
00.1001（1分）
→00.0100 111 1.01 YiYi+1=01
+ 11.0011 +[X]
11.0111（1分）
→11.1011 1111 1.0 YiYi+1=10
+ 00.1101 +[-X]
00.1000 1111 0.1
∴[X＊Y]补=00.10001111（1分）
验算:
[X]=1.0011,[Y]=1.0101
1.0011
×1.0101
1111110011（1分）
11110011（1分）
+ 00.1101（1分）
00.10001111
故：
结果正确 [X＊Y]补=00.10001111（1分）
6、请将IEEE754格式的单精度浮点数C2730000H转换为对应的十进制值。
正确答案：
解：
C2730000H
=1100 0010 0111 0011 0000 0000 0000 0000（2分）
=（-1）1*（1.1110011）*210000100-01111111（2分）
=-1.1110011*20101（2分）
=-111100.11（2分）
=-60.75（2分）
7、已知十进制数X=75.5，Y=62.5，假设浮点数格式为：
5位阶码（含2位符号），11位尾数（含2位符号），请用浮点数计算X－Y，并用十进制数表示X－Y的结果。
（请写出计算过程）
正确答案：
解：
①75.5=01001011.1=00.10010111×200111（1分）
62.5=00111110.1=00.111110100×200110（1分）
②对阶：
ΔΕ=00111+11010=1（2分）
③相加：
（00.10010111×200111）+11.100000110×200111=00.000110100200111（2分）
④规格化结果：
00.110100000×200100（2分）
⑤转换为十进制数：
00.110100000×200101=1101=13（2分）
8、已知X=0.1101,Y=0.1011,用补码乘法求[X＊Y]补并验算。
正确答案：
解:
[X]补=00.1101,[-X]补=11.0011,[Y]补=0.1011（1分）
部分积初值乘数操作
00.0000 0.10110 YiYi+1=10
+ 11.0011 +[-X]
11.0011（1分）
→11.1001 10.1011 YiYi+1=11
+ 00.0000 +0
11.1001（1分）
→11.1100 11 0.101 YiYi+1=01
+ 00.1101 +[X]
00.1001（1分）
→00.0100 111 0.10 YiYi+1=10
+ 11.0011 +[-X]
1 1.0111（1分）
→11.1011 1111 0.1 YiYi+1=01
+ 00.1101 +[X]
00.1000 1111 0.1
∴[X＊Y]补=00.10001111（1分）
验算:
[X]=0.1101,[Y]=0.1011
0.1101
×0.1011
0.1101（1分）
0.1101（1分）
0.0000
+ 00.1101 （1分）
00.10001111
故：
结果正确[X＊Y]补=00.10001111（1分）
9、请将IEEE754格式的单精度浮点数42530000H转换为对应的十进制值。
正确答案：
解:
42530000H
=0100 0010 0101 0011 0000 0000 0000 0000（2分）
=（-1）0*（1.1010011）*210000100-01111111（2分）
=1.1010011*200000101（2分）
=110100.11（2分）
=52.75（2分）
10、请将―5.5转换为单精度浮点数，并用八位十六进制数码表示。
正确答案：
解：
①-5.5=-101.1（B）（2分）
②=1.011×210（2分）
③=（-1）1×1.011×210000001-01111111（2分）
④=1100 0000 1011 0000 0000 0000 0000 00000（2分）
⑤=C0B00000H（2分）
二、单选（每题参考分值2.5分）
11、在机器数______中，零的表示形式是唯一的。
A.
原码
B.
补码
C.
移码
D.
反码
错误:
【B】
12、在______结构的计算机中，外设可以和主存统一编址，故不设专门的I/O指令。
A.
单总线
B.
双总线
C.
三总线
D.
以上三种总线
错误:
【A】
13、若使用双符号位，则发生负溢出的特征是双符号位为______。
A.
00
B.
01
C.
10
D.
11
错误:
【C】
14、若十进制数据为137.5，则其八进制数为______。
A.
89.8
B.
211.4
C.
211.6
D.
101011111.101
错误:
【B】
15、集中式总线仲裁中，______方式响应速度最快。
A.
定时查询
B.
独立请求
C.
菊花链查询
D.
程序中断
错误:
【B】
16、中断响应时，保存并更新PC的内容，主要是为了______。
A.
节省主存空间
B.
提高处理机速度
C.
便于编制中断处理程序
D.
能进入中断处理程序并能返回原程序
错误:
【D】
17、下列输出设备中，硬拷贝设备是______。
A.
绘图仪
B.
摄影机
C.
扫描仪
D.
显示器
错误:
【A】
18、浮点数的规格化形式是指______。
A.
阶码为“0”
B.
尾数的绝对值大于等于1/2且小于1
C.
尾数最低位为“1”
D.
阶码最高位为“1”
错误:
【B】
19、 国家标准GB2312-80共收集常用汉字______个。
A.
3755
B.
6763
C.
3008
D.
6755
错误:
【B】
20、某单片机字长32位，存储容量为512MB。
若按字编址，它的寻址范围是______。
A.
32M
B.
64MB
C.
128M
D.
256MB
错误:
【C】
21、若存储周期为250ns，每次读出32位，则该存储器的数据传输率为______。
A.
4×106字节/秒
B.
4M字节/秒
C.
16×106字节/秒
D.
8M字节/秒
错误:
【C】
22、半导体静态存储器SRAM的存储原理是______。
A.
依靠双稳态电路
B.
依靠定时刷新
C.
依靠读后再生
D.
信息不再变化
错误:
【A】
23、在集中式总线仲裁中，______方式对故障最敏感。
A.
定时查询
B.
独立请求
C.
菊花链查询
D.
程序中断
错误:
【C】
24、虚拟存储系统中,当程序正在执行时,由______完成地址映射。
A.
程序员程序员
B.
编译器
C.
装入程序
D.
操作系统
错误:
【D】
25、下列输出设备中，软拷贝设备是______。
A.
绘图仪
B.
打印机
C.
刻字机
D.
显示器
错误:
【D】
26、若使用双符号位
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