运算器练习题.docx
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运算器练习题
运算器练习题
一、填空题
1、8位二进制补码(反码、原码、移码)表示整数的最小值为(-128),最大值为(127)。
2、若移码的符号位为1,则该数为(正数);若符号位为0,则为(负数)。
3、(原码、反码)对0的表示有两种形式,(补码、移码)有一种。
4、若【x】补=1000,则x=(-8)。
5、浮点数中尾数用补码表示时,其规格化特征是(符号位与尾数最高位相反)。
6、一个定点数由(符号位)和(数值)两部分组成,根据小数点的位置不同,定点数有(定点小数)和(定点整数)两种表示方法。
7、码值80H;
若表示真值0,则为(移码);若表示-128,则为(补码);若表示-127,则为(反码);若表示-0,则为(原码)。
8、若浮点数格式中基数一定,且尾数采用规格化表示法,则浮点数的表示围取决于(阶码)的位数,而精度取决于(尾数)的位数。
9、设阶码8位(最左一位为符号位),用移码表示,而尾数为24为(最左一位为符号位),用规格化补码表示,则它能表示的最大整数的阶码为(11111111),尾数为(1111111),而绝对值最小的负数的阶码为(),尾数为()。
10、汉字的(输入码、码、字模码)是计算机用于汉字输入、部处理、输出三种不同用途的编码。
11、为使汉字机码与ASCII相区别,通常将汉字机码的最高位置
(1)。
12、一个24×24点阵的汉字,需要(72)字节的存储空间。
二、选择题
1、计算机表示地址时使用(无符号数)。
2、字长16位,用定点补码小数表示时,一个字能表示的围为(-1~1-2-15)。
3、某机字长32位,其中1位符号位,31位尾数,若用定点整数补码表示,则最小正整数为(+1),最大负数值为(-232)。
4、字长12位,用定点补码规格化小数表示时,所能表示的正数围是(1/2~1-2-11)。
5、在浮点数编码表示中,(基数)在机器数中不出现,是隐含的。
6、浮点数的表示围和精度取决于(阶码的位数和尾数的位数)。
7、32个汉字的机码需要(64)字节。
三、判断题
1、所有进位计数制,其整数部分最低位的权都是1。
对
2、某R进位计数制,其左边1位的权是其相邻的右边1位的权的R倍。
对
3、在计算机中,所表示的数有时会发生溢出,其根本原因是计算机的字长有限。
对
4、8421码就是二进制数。
不对,是十进制的编码。
5、浮点数通常采用规格化数来表示,规格化数是指其尾数的第一位为0的浮点数。
不对,分正负两种情况。
6、一个正数的补码和这个数的原码表示一样,而正数的反码就不是该数的原码表示。
不对
7、将补码的符号位改用多位来表示,就变成变形补码,一个用双符号位表示的变形补码是01.1010是正数。
不对
四、简答题
1、试比较定点带符号数在计算机的四种表示方法。
2、试述浮点数规格化的目的、方法。
五、综合题
1、给出一个十进制数,写出其二进制的四种表示形式。
2、给出一个数的位数,写出其最大、最小值。
3、浮点数的表示、规格化、和围。
一、填空题
1、补码加减法中,(符号位)作为数的一部分参加运算,(符号位产生的进位)要丢掉。
2、为判断溢出,可采用双符号位补码,此时正数的符号用(00)表示,负数的符号用(11)表示。
3、采用双符号位的方法进行溢出检测时,若运算结果中两个符号位(不相同),则表明发生了溢出。
若结果的符号位为(01),表示发生正溢出,若为(10)表示发出负溢出。
4、原码一位乘法中,符号位与数值位(分开运算),运算结果的符号位等于(被乘数与乘数符号位的异或)。
5、在浮点加法运算中,主要的操作步骤是(对阶、尾数相加、结果规格化、舍入、溢出检查)。
6、浮点数乘除法的运算步骤为(阶码相加/减、尾数相乘除、结果规格化、舍入、溢出判断)。
7、一个浮点数,当其补码尾数右移1位时,为使其值不变化,阶码应该(加1)。
8、由若干一位加法器构成多位加法器时,进位可采用(串行进位法和并行进位法)。
9、行波进位加法器的缺点是(运算速度慢)。
10、浮点运算器由(阶码运算器)和(尾数运算器)组成,它们都是定点运算器,(尾数运算器要求能进行(加减乘除)运算。
11、当运算结果的尾数不是(11.0…….或00.1…….)的形式时,则进行规格化处理,当尾数符号位为(01或10)时,需要右规,当运算结果的符号位和最高有效位为(11.1或00.0)时需要左规
二、选择题
1、运算器的主要功能是(逻辑运算和算术运算)。
2、运算器虽由许多部件构成,但核心部分是(算术逻辑运算单元)。
3、在定点二进制运算中,减法一般通过(补码运算的二进制加法)实现。
4、加法器采用先行进位的目的是(提高加法器的速度、快速传递进位信号)。
三、判断题
1、 在串行定点补码乘法器中,被乘数和乘数的符号都参加运算。
对
2、 在定点补码除法器中,为了避免产生溢出,被除数的绝对值一定要小于除数的绝对值。
对
3、 在浮点运算器中,阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算。
不对
4、 在浮点运算器中,尾数部件只可实现乘法和除法运算。
不对
5、 运算器不论是复杂还是简单,都有一个状态寄存器,为计算机提供判断条件,以实现程序转移。
对
6、 加法器是构成运算器的基本部件,为提高运算速度,运算器一般都采用串行进位加法器。
不对
四、简答题
1、简述运算器的功能。
2、简述采用双符号位检测溢出的方法。
3、简述采用单符号位检测溢出的方法。
4、简述浮点运算器如何判断溢出,如何处理
5、简述先行进位的解决问题及基本思想。
五、计算题
1、已知X=0.1011,求【X/2】补、【X/4】补、【-X】补、。
X为负数呢?
2、 已知X=27/32,Y=31/32,用变形补码计算X+(-)Y,并同时指出运算结果是否溢出。
3、 已知机器字长n=8,x=-44,y=-53,求x+y,x-y
4、 已知【X】补=1.1011000,【Y】补=1.1011000,用变形补码求2【X】补+1/2【Y】补,并判断结果有无溢出?
5、 已知2【X】补=1.0101001,1/2【Y】补=1.01011000,用变形补码求【X】补+【Y】补,并判断结果有无溢出
6、设浮点数的阶码为4位(含阶苻),尾数为7位(含尾符),x,y中的指数项、小数项均为二进制真值。
1)x=201×0.1101,y=211×(-0.1010),求x+y;
2)x=-2-010×0.1111,y=2-100×(-0.1110),求x-y。
7、已知x=-0.1101,y=-0.1011,用原码一位或两位乘法求(x×y)原
8、已知x=-o.1101,y=0.1011,用补码一位乘法求(x×y)补
9、已知x=-0.1101,y=0.1011,用原码一位不恢复除法求(x/y)原
10、已知x=-0.1101,y=0.1011,用原码一位减加交替法求(x/y)原
11、在第六题的基础上求乘法和除法。
一、选择题:
1、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是:
A.实现存储程序和程序控制。
B.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性。
C.可以直接访问存。
D.提供扩展操作码的可能,并降低指令译码难度。
2、单地址指令中为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个数常需采用:
A.堆栈寻址方式。
B.立即寻址方式。
C.隐含寻址方式。
D.间接寻址方式。
3、二地址指令中,操作数的物理位置可安排在:
A.栈顶和次栈顶。
B.两个主存单元。
C.一个主存单元一个寄存器。
D.两个寄存器
4、对某个寄存器中操作数的寻址方式称为:
A.直接寻址。
B.间接寻址。
C.寄存器寻址。
D.寄存器间接寻址。
5、寄存器间接寻址方式中,操作数处在:
A.通用寄存器。
B.主存单元。
C.程序计数器。
D.堆栈。
6、变址寻址方式中,操作数的有效地址等于:
A.基址寄存器容加上形式地址。
B.堆栈指示器容加上形式地址。
C.变址寄存器容加上形式地址。
D.程序计数器容加上形式地址。
7、堆栈寻址方式中,设A为累加器,SP为堆栈指示器,MSP为SP指示的栈顶单元,如果进栈操作的动作是(A)→MSP,(SP)-1→SP,那么出栈操作的动作为:
A.(MSP)→A,(SP)+1→SP。
B.(SP)+1→SP,(MSP)→A。
C.(SP)-1→SP,(MSP)→A。
D.(MSP)→A,(SP)-1→SP。
8、程序控制类指令的功能是:
A.进行算术运算和逻辑运算。
B.进行主存与CPU之间的数据传送。
C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送。
D.改变程序执行的顺序。
9、运算型指令的寻址与转移性指令的寻址不同点在于:
A.前者取操作数后者决定程序转移地址。
B.后者取操作数前者决定程序转移地址。
C.前者是短指令,后者是长指令。
D.后者是短指令,前者是长指令。
10、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式。
采用跳跃寻址方式可以实现:
A.堆栈寻址。
B.程序的条件转移。
C.程序的无条件转移。
D.B和C。
11、算术右移指令执行的操作是:
A.符号位添0,并顺序右移一位,最低位移至进位标志位。
B.符号位不变,并顺序右移一位,最低位移至进位标志位。
C.进位标志位移至符号位,顺次右移一位,最低位移至进位标志位。
D.符号位添1,并顺序右移一位,最低位移至进位标志位。
12、位操作类指令的功能是:
A.对CPU部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测。
B.对CPU部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置。
C.A和B。
D.进行移位操作。
13、指出下面描述汇编语言特性的句子中概念上有错误的句子:
A.对程序员的训练要求来说,需要硬件知识。
B.汇编语言对机器的依赖性高。
C.汇编语言的源程序通常比高级语言源程序短小。
D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言块。
14、下列说法中不正确的是:
A.机器语言和汇编语言都是面向机器的,它们和具体机器的指令系统密切相关。
B.指令的地址字段指出的不是地址,而是操作数本身,这种寻址方式称为直接寻址。
C.串联堆栈一般不需要堆栈指示器,但串联堆栈的读出是破坏性的。
D.存储器堆栈是主存的一部分,因而也可以按照地址随机进行读写操作。
15、就取得操作数的速度而言,下列寻址方式中速度最快的是:
B.立即寻址,速度最慢的是:
C.间接寻址,不需要再访存的寻址方式是:
B.立即寻址。
A.直接寻址。
16、下列说法中不正确的是:
A.变址寻址时,有效数据存放在主存中。
B.堆栈时先进后出的随机存储器。
C.堆栈指针SP的容表示当前堆栈所存储的数据的个数。
D.存中指令的寻址和数据寻址是交替进行的。
17、下列几项中,不符合RISC指令系统的特点是:
A.指令种类少,译码简单。
B.寻址方式种类尽量减少,指令功能尽可能强。
C.增强寄存器的数目,以尽量减少访存次数。
D.选取使用频率最高的一些简单指令,以及很有用但不复杂的指令。
18、下面关于RISC技术的描述中,正确的是:
A.采用RISC技术后,计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。
B.为了实现兼容新设计的RISC是从原来的CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。
C.RISC的主要目标是减少指令数。
D.RISC设有乘除法指令和浮点运算指令。
二、填空题
1、一台计算机所有机器指令的集合,称为这台计算机的指令系统。
2、指令格式是指令用二进制代码表示的结构形式,指令格式有操作码字段和地址码字段组成。
3、指令操作码字段表征指令的操作特性与功能,而地址码字段指示操作数的地址,微型机中多采用二地址、单地址和零地址混合方式的指令格式。
4、形式指令地址的方式,称为指令寻址方式,有顺序寻址和跳跃寻址两种,使用程序计数器来跟踪指令地址。
5、形式操作数地址的方式称为数据寻址方式,操作数可放在寄存器、存和指令中。
6、寻址方式按操作数的物理位置不同,多使用RR型和RS型,前者比后者执行速度快。
7、数据寻址方式有:
隐含、立即数、直接、间接、寄存器、寄存器间接、相对、基址、变址、块、段寻址等多种。
8、堆栈是一种特殊的数据寻址方式,它采用先进后出原理。
9、隐含寻址是指令格式中不明确给出操作数地址,而是隐含指定,通常以累加器作为隐含地址。
立即寻址是指令的地址字段指出的不是操作数地址,而是操作数本身。
10、寄存器直接寻址是操作数在通用寄存器中,操作数地址是通用寄存器的编号,寄存器间接寻址是操作数在主存单元中,通用寄存器中的容作为操作数的地址,所以指令执行的速度前者比后者快。
11、变址寻址和基址寻址的区别是:
基址寻址中基址寄存器提供基准量,指令提供位移量,后者位数较短。
而变址寻址中变址寄存器提供修改量,指令提供基准量,后者位数足以表示整个存储空间。
12、块寻址方式常用于输入输出指令,以实现外存或外设同主存之间的数据块传送,在主存中还可用于数据块搬家。
13、指令字长度等于机器字长度的指令称为单字长指令;指令字长度等于半个机器字长度的指令称为半字长指令;指令字长度等于两个机器字长度的指令称为双字长指令。
14、条件转移指令、无条件转移指令、转子指令、返主指令、中断返回指令等都是程序控制指令。
这类指令在指令格式主所表示的地址,表示要转移的是下一条指令的地址,而不是操作数的地址。
15、存储器堆栈中,需要一个堆栈指示器,它是CPU中的一个专用寄存器,它指定的主存单元就是堆栈的栈顶。
16、数据传送指令的功能是实现主存和寄存器之间,或寄存器和寄存器之间的数据传送。
17、移位是,如果寄存器中的数为逻辑数,则左移或右移时所有位一起移位,这种移位称为逻辑移位。
如果寄存器中的数是算术数,左移时符号位不变,其它位左移,低位补0,右移时符号位不变,其它位右移,高位补的值同符号位的值,这种移位称为算术移位。
18、计算机中机器语言和汇编语言是面向机器的语言;高级语言的语句和用法与具体机器的指令系统无关。
19、设D为指令中的形式地址,I为基址寄存器,PC为程序计数器。
若有效地址E=(PC)+D,则为相对寻址方式;若有效地址E=(D),则为间接寻址方式;若E=(I)+D,则为基址寻址方式。
20、在寄存器间接寻址方式中,有效地址存放在寄存器中,而操作数存放在存单元中。
21、根据操作数所在的位置,指出其寻址方式:
操作数在寄存器中,为寄存器寻址;操作数地址在寄存器中,为寄存器间接寻址;操作数在指令中,为立即数寻址;操作数的主存地址在指令中,为存器直接寻址;操作数的地址为某一寄存器的容与指令中的位移量之和,可以是相对寻址、基址寻址和变址寻址。
三、分析题
1、指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
解:
指令格式及寻址方式特点如下:
A。
单字长二地址指令;
B。
操作码字段OP可以指定26=64条指令;
C。
源和目标都是寄存器,所以是RR型指令,两个操作数均在
寄存器中;
D。
这种指令结构常用于算术逻辑运算类指令。
2、指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
解:
指令格式与寻址方式特点如下:
双字长二地址指令,用于访问存储器。
操作码字段可指定64种操作。
RS型指令,一个操作数在寄存器中,另一个操作数在主存中。
有效地址可通过变址寻址求得,即有效地址等于变址寄存器容加上位移量
3、指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
解:
指令格式及寻址方式特点如下:
单字长二地址指令,用于访问存储器。
操作码字段可指定64种操作。
RS型指令,一个操作数在寄存器中,一个操作数在主存中。
有效地址可通过寻址特征位X确定:
有X=00,01,10,11四种组合,可指定四种寻址方式。
4、某机的16位单字长访存指令格式如下:
其中,A为形式地址,补码表示(一位符号位);I为直接/间接寻址方式(I为1是间接寻址);M为寻址模式(0为绝对寻址、1为基址寻址、2为相对寻址、3为立即寻址);X为变址寻址。
设PC,Rz,Rb分别为指令计数器、变址寄存器、基址寄存器,E为有效地址,试解答如下问题:
该指令格式能定义多少中不同的操作?
立即寻址操作数的围是多少?
在非间址情况下,写出各计算有效地址的表达式。
C.设基址寄存器14位,在非变址直接基址寻址时,确定存储器可寻址的地址围。
D.间接寻址时,寻址围是多少?
解:
A.该指令格式可定义16种不同的操作。
立即数寻址操作数的围是-128—+127。
B.绝对寻址(直接地址)E=A
基址寻址E=(Rb)+A
相对寻址E=(PC)+A
立即寻址D=A
变址寻址E=(Rz)+A
C.E=(Rb)+A,Rb为14位,故存储器可寻址围为:
Rb+127--Rb-128。
D.间接寻址时,寻址围为64K,因为此时从主存读出的数作为有效地址(16位)。
5、已知计算机指令字长16位,是二地址指令。
其中,OP为操作码(6位);后面为通用寄存器地址R(2位);最后面是D(8位)。
试说明下列各种情况下能访问的最大主存区位多少机器字?
A:
D位直接操作数;B:
D为直接主存地址;C:
D为间接地址(一次间址);D:
D为变址的形式地址,假定变址寄存器为R1(16位)。
解:
A:
该机器字即为指令字,它本身包含操作数D(8位),无需再访存。
B:
256个机器字,此时位直接寻址,E=D。
C:
64K机器字,此时位间接寻址,E=(D)。
D:
64K机器字,此时为变址寻址,E=R1+D。
6、一种二地址RS型指令的结构如下所示,写出寻址方式
其中I为间接寻址标志位,X为寻址模式字段,D为位移量字段,通过I、X、D的组合,可构成下表所示的寻址方式:
641216
OP----通用寄存器IX位移量D
寻址方式IXE說明
直接尋阯000D
相對尋阯001(PC)+D
變阯尋阯010(變阯寄存器)+D
寄存器緊接尋阯011(寄存器)
間接尋阯100(D)
相對間接尋阯101((PC)+D)
變阯間阯110((變阯寄存器)+D)
基阯間阯111((基阯寄存器)+D)
四、判断题
1、执行指令时,下一条指令在存中的地址存放在指令寄存器中。
×
2、没有设置乘除指令的计算机系统中,就不能实现乘除运算。
×
3、程序计数器用来指示从存中取指令。
√
4、存地址寄存器用来从存中取数据。
×
5、计算机指令是指挥CPU进行操作的命令,指令通常由操作码和地址码组成。
√
6、浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的,可以提高机器的运算速度。
√
7、不设置浮点运算指令的计算机,就不能用于科学计算。
×
8、兼容机之间的指令系统是相同的,但硬件的实现方法可以不同。
√
9、处理大量输入输出数据的计算机,一定要设置十进制运算指令。
×
10、一个系列中的不同型号计算机,保持软件向上兼容的特点。
√
11、在计算机指令系统中,真正必须的指令数是不多的,其余的都是为了提高机器速度和便于编程而引入的。
√
12、扩展操作码是一种优化技术,它使操作码的长度随地址码的减少而增加,不同地址的指令可以具有不同长度的操作码。
√
13、转移类指令能改变指令执行顺序,因此,执行之类指令时,PC和SP的值都将发生变化。
×
14、RISC的主要设计目标时减少指令数,降低软、硬件开销。
√
15、新设计的RISC,为了实现其兼容性,是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分简单指令实现的。
×选用使用频度高的一些简单指令,以及有用但度复杂的指令。
16、采用RISC技术后,计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。
×
17、RISC没有乘除指令和浮点运算指令。
×
五、简答题
1、简述立即寻址方式的特点。
2、简述基址寻址方式和变址寻址方式的主要区别。
3、简述相对寻址的特点。
4、在RR型、RS型和SS型三类指令中,哪类指令的执行时间最长?
哪类最短?
为什么
5、什么是指令周期?
什么是机器周期?
什么是是中周期?
三者有什么关系?
6、指令和数据均存放在存中,CPU如何从时间和空间上区分它们?
7、一个完善的指令系统应包括哪几类指令?
8、试述指令兼容的优缺点。