作业3:计算机体系结构属性优选

作业3:计算机体系结构属性优选

一. 单选题(共11题,55分)

  1. (单选题)下列哪个选项属于非线性结构( )?
    A. 线性表
    B. 栈
    C. 树
    D. 队列
    正确答案: C:树;

  2. (单选题)
    浮点数在机器中的表示形式如下所示,若阶码位数为Q,尾数位数为P,

    image

    则以下关于浮点数表示的叙述中,正确的是( )。

    ① Q的值影响浮点数的精度,Q越大,所表示的浮点数精度越高

    ② Q的值影响浮点数的范围,Q越大,所表示的浮点数值范围越大

    ③ P的值影响浮点数的范围,P越大,所表示的浮点数范围越大

    ④ P的值影响浮点数的精度,P越大,所表示的浮点数精度越高

    A. ①③
    B. ②③
    C. ①④
    D. ②④
    正确答案: D:②④;

  3. (单选题)在计算机中,一位 R 进制数需要( )位二进制数来表示?
    A. l o g 2 R log_2R log2R
    B. R R R
    C. ⌊ l o g 2 R ⌋ \lfloor log_2R \rfloor log2R
    D. ⌈ l o g 2 R ⌉ \lceil log_2R \rceil log2R
    正确答案: D: ⌈ l o g 2 R ⌉ \lceil log_2R \rceil log2R;

  4. (单选题)尾数的二进制位数为24,尾数基值R=16,则尾数的R进制数位P'是多少?
    A. 4
    B. 1
    C. 6
    D. 2
    正确答案: C:6;

  5. (单选题) 在浮点数表示中,决定浮点数数据个数的参数是( )
    ① 阶码位数Q
    ② 阶码数值E
    ③ 尾数数值M
    ④ 尾数位数P
    A. ①③
    B. ②④
    C. ②③
    D. ①④
    正确答案: D:①④;

  6. (单选题)浮点数阶码位数采用二进制Q位,尾数位数为P,则该浮点数的最大阶值为( )
    A. 2 Q 2^Q 2Q
    B. 2 Q − 1 2^Q - 1 2Q1
    C. 2 P − 1 2^P - 1 2P1
    D. 2 P 2^P 2P
    正确答案: B: 2 Q − 1 2^Q - 1 2Q1;

  7. (单选题)计算机的浮点数采用阶码基值S=2,阶码位数为2,尾数基值为16,尾数位数P=4。计算机在非负阶、规格化情况下的浮点数个数是多少( )
    A. 32
    B. 60
    C. 245760
    D. 24
    正确答案: B:60;

  8. (单选题)若一台计算机系统要求浮点数字长的精度不低于 1 0 − 7.2 10^{-7.2} 107.2,表示数据的正数不小于 1 0 38 10^{38} 1038​,且正、负数对称。尾数用原码、纯小数表示,阶码用移码、整数表示,尾数基值和阶码基值均为2,请问该浮点数最终的位数为多少()?
    A. 31
    B. 33
    C. 32
    D. 40
    正确答案: D:40;

  9. (单选题)从以下有关RISC的描述中,选择正确的描述( )。
    A. 通用寄存器的数量少
    B. 指令字长不固定
    C. 支持的寻址方式更多
    D. 大部分指令在一个机器周期内完成
    正确答案: D:大部分指令在一个机器周期内完成;

    答案解析:RISC指令系统相对于CISC指令系统并没有产生出更多的寻址方式。RISC指令是使用较多的指令条数去实现复杂的指令功能,绝大部分的指令是在一个机器周期完成的,而且通用寄存器数量较多,可以提高指令的执行速度,使指令简单、有效。RISC中的字长固定,可以降低指令的烦琐程度。

  10. (单选题)以下关于RISC和CISC计算机的叙述中,正确的是( )。
    A. RISC不采用流水线技术,CISC采用流水线技术
    B. RISC使用复杂的指令,CISC使用简单的指令
    C. RISC采用较多的通用寄存器,CISC采用很少的通用寄存器
    D. RISC采用组合逻辑控制器,CISC普通采用微程序控制器
    正确答案: C:RISC采用较多的通用寄存器,CISC采用很少的通用寄存器;

  11. (单选题)以下关于CISC和RISC的描述中,不正确的是( )。
    A. RISC强调对指令流水线的优化
    B. CISC的指令集复杂庞大,而RISC的指令集简单精简
    C. CISC体系结构下各种指令的执行时间相差不大
    D. RISC采用Load/Store结构
    正确答案: C:CISC体系结构下各种指令的执行时间相差不大;

    答案解析:

    RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机)是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的MIPS主机(即RISC机),RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器,它能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即MIPS)。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件,计算机指令集越大就会使微处理器更复杂,执行操作也会更慢。

    精简指令集包含了简单、基本的指令,通过这些简单、基本的指令,就可以组合成复杂指令。每条指令的长度都是相同的,可以在一个单独操作里完成。大多数的指令都可以在一个机器周期里完成,并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。强调对指令流水线的优化,同时采用Load/Store结构进行外部数据的访问。

    CISC是复杂指令系统计算机(Complex Instruction Set Computer)的简称,微处理器是台式计算机系统的基本处理部件,每个微处理器的核心是运行指令的电路。指令由完成任务的多个步骤所组成,把数值传送进寄存器或进行相加运算。CISC的指令集复杂庞大,而RISC则较为精简,在CISC体系结构下各种指令的执行时间相差较大。

二. 多选题(共9题,45分)

  1. (多选题)线性结构包括哪些( )?
    A. 数组
    B. 栈
    C. 队列
    D. 字符串
    正确答案: ABCD:数组 ; 栈; 队列; 字符串;

  2. (多选题)高级数据表示配置应遵循的基本原则有哪些( )?
    A. 高效率原则
    B. 高利用率原则
    C. 高准确率原则
    D. 高通用性原则
    正确答案: ABD:高效率原则; 高利用率原则; 高通用性原则;

  3. (多选题)浮点数数据表示包含哪些参数( )
    A. 尾数数值M
    B. 阶码数值E
    C. 尾数位数P
    D. 尾数基值R
    E. 阶码基值S
    F. 阶码位数Q
    正确答案: ABCDEF:尾数数值M; 阶码数值E; 尾数位数P; 尾数基值R; 阶码基值S; 阶码位数Q;

  4. (多选题)在浮点数表示中,随着尾数基值R的不断增大,下列选项正确有( )
    A. 运算精度损失增大
    B. 运算速度提高
    C. 表示数据范围缩小
    D. 表示数据个数增多
    正确答案: BD:运算速度提高; 表示数据个数增多;

  5. (多选题)标志符数据表示的优点有哪些( )
    A. 有效支持数据库操作与数据类型无关的要求
    B. 便于程序跟踪和调试
    C. 减轻编译软件的负担
    D. 简化指令系统及其程序设计
    正确答案: ABCD:有效支持数据库操作与数据类型无关的要求; 便于程序跟踪和调试; 减轻编译软件的负担; 简化指令系统及其程序设计;

  6. (多选题)浮点数的表示格式由哪几部分组成( )
    A. 尾数位数
    B. 数据符号位
    C. 阶码符号位
    D. 阶码基值
    E. 阶码位数
    正确答案: ABCE:尾数位数; 数据符号位; 阶码符号位; 阶码位数;

  7. (多选题)按信息处理的功能配置来看,指令系统可以分为哪些类型( )。
    A. 复杂指令系统
    B. 混合指令系统
    C. 精简指令系统
    D. 以上都不是
    正确答案: ABC:复杂指令系统 ; 混合指令系统; 精简指令系统;

  8. (多选题)RISC实现的关键技术有哪些( )。
    A. 寄存器窗口重叠技术
    B. 延迟转移与指令取消技术
    C. 优化编译技术
    D. 以上都不是
    正确答案: ABC:寄存器窗口重叠技术; 延迟转移与指令取消技术; 优化编译技术;

  9. (多选题)复杂指令系统功能配置途径有哪些( )。
    A. 面向目标程序优化
    B. 支持操作系统实现
    C. 支持高级语言与编译软件
    D. 以上都不是
    正确答案: ABC:面向目标程序优化; 支持操作系统实现; 支持高级语言与编译软件;

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