计算机组成原理-浮点数表述范围
计算机组成原理测试题及答案
一.选择题（每空1分，共20分）1．将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有利用价值的信息，我们称其为_____。
A. 数值计算B. 辅助设计C. 数据处理D. 实时控制2．目前的计算机，从原理上讲______。
A.指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放3.根据国标规定，每个汉字在计算机内占用______存储。
A.一个字节B.二个字节C.三个字节D.四个字节4.下列数中最小的数为______。
A.（101001）2B.（52）8C.（2B）16D.（44）105.存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于______。
A.存放程序B.存放软件C.存放微程序D.存放程序和数据6.设X= —0.1011，则[X]补为______。
A.1.1011B.1.0100C.1.0101D.1.10017. 下列数中最大的数是______。
A.（10010101）2B.（227）8C.（96）16D.（143）108.计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎样更新，依然保有“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是______。
A.巴贝奇B.冯. 诺依曼C.帕斯卡D.贝尔9.在CPU中，跟踪后继指令地指的寄存器是______。
A.指令寄存器B.程序计数器C.地址寄存器D.状态条件寄存器10. Pentium-3是一种__A____。
A.64位处理器B.16位处理器C.准16位处理器D.32位处理器11. 三种集中式总线控制中，_A_____方式对电路故障最敏感。
A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求12. 外存储器与内存储器相比，外存储器____B__。
A.速度快，容量大，成本高B.速度慢，容量大，成本低C.速度快，容量小，成本高D.速度慢，容量大，成本高13. 一个256KB的存储器，其地址线和数据线总和为__C____。
计算机组成原理智慧树知到答案章节测试2023年肇庆学院
第一章测试1.冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是（）。
A:存储器按内容选择地址B:按地址访问并顺序执行指令C:多指令流单数据流D:堆栈操作答案:B2.从器件角度看，计算机经历了四代变化。
但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（）型计算机。
A:冯.诺依曼B:实时处理C:智能D:并行答案:A3.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是（）。
A:节约元件；B:信息处理方便；C:运算速度快；D:物理器件的性能决定；答案:D4.计算机的目标程序是（）。
A:高级语言程序；B:C++语言程序；C:机器语言程序。
D:汇编语言程序；答案:C5.在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是（）。
A:汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快。
B:对程序员的训练要求来说，需要硬件知识；C:用汇编语言编写程序的难度比高级语言小；D:汇编语言对机器的依赖性高；答案:C6.冯·诺依曼型计算机的设计思想主要是（）。
A:微程序方式和存储程序；B:局部性原理和并行性原理。
C:二进制表示和存储程序；D:二进制表示和微程序方式；答案:C7.假设执行一个程序占用的时间tCPU=1s，时钟频率f 为300MHz，CPI 为4，则CPU系统的性能MIPS为（）。
A:4B:300C:25D:75答案:D8.机器字长指CPU一次能处理的数据位数。
（）A:错B:对答案:B9.数字计算机的特点：数值由数字量（如二进制位）来表示，运算按位进行。
（）A:对B:错答案:A10.在冯.诺依曼型计算机中指令和数据放在同一个存储器。
（）A:错B:对答案:B第二章测试1.浮点数的表示范围和精度取决于（）。
A:阶码的位数和尾数的位数B:阶码的机器数形式和尾数的机器数形式C:阶码的机器数形式和尾数的位数D:阶码的位数和尾数的机器数形式答案:A2.计算机中表示地址时，采用（）。
A:补码B:原码C:反码D:无符号数答案:A3.运算器由许多部件组成，其核心部分是（）。
国家开放大学电大《计算机组成原理》网络课形考网考作业及答案
国家开放大学电大《计算机组成原理》网络课形考网考作业及答案国家开放大学电大《计算机组成原理》网络课形考网考作业及答案考试说明：2020 年秋期电大把该网络课纳入到“国开平台”进行考核，该课程共有 6 个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。
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课程总成绩 = 形成性考核×30% + 终结性考试×70% 形考任务 1 一、单项选择题（每小题 6 分，共 36 分）题目 1 下列数中最小的数是。
选择一项：A. （ 1010011） 2B. （ 42） 8C. （ 10011000） BCDD. （ 5A）16 题目 2 某计算机字长 16 位，采用补码定点小数表示，符号位为1 位，数值位为 15 位，则可表示的最大正小数为 _____，最小负小数为 _____。
选择一项：题目 3 两个补码数相加，在符号位相同时有可能产生溢出，符号位不同时。
选择一项：A. 会产生溢出B. 也有可能产生溢出C. 不一定会产生溢出D. 一定不会产生溢出题目 4 已知 [X]原 =010100， [X]反 = 。
选择一项：A. 010100B. 001011C. 101011D. 101100 题目 5 已知[X]原=110100， [X]补 = 。
选择一项：A. 110100B. 001011C. 101011D. 101100 题目 6 已知[X]原=110100， [X]移 = 。
选择一项：A. 101100B. 001100C. 101011D. 011011 二、多项选择题（每小题 9分，共 36 分）题目 7 机器数中，零的表示形式不唯一的是_____。
2022考研408计算机组成原理知识：浮点数的表示和运算
计算机组成原理在408计算机综合考试中所占分值45分，说明是必考的重点内容，考生要在这部分多花时间复习。
以下是整理的的计算机组成原理知识，希望大家认真看。
2022考研408计算机组成原理知识:浮点数的表示和运算1. 浮点数的表示1)浮点数的表示范围;浮点数是指小数点位置可浮动的数据，通常以下式表示：N=M·RE其中，N为浮点数，M为尾数，E为阶码，R称为“阶的基数(底)”，而且R为一常数，一般为2、8或16。
在一台计算机中，所有数据的R都是相同的，于是不需要在每个数据中表示出来。
因此，浮点数的机内表示一般采用以下形式：浮点数的机内表示一般采用以下形式：Ms是尾数的符号位，设置在最高位上。
E为阶码，有n+1位，一般为整数，其中有一位符号位，设置在E的最高位上，用来表正阶或负阶。
M为尾数，有m位，由Ms和M组成一个定点小数。
Ms=0，表示正号，Ms=1，表示负。
为了保证数据精度属数通常用规格化形式表示：当R=2，且尾数值不为0时，其绝对值大于或等于(0.5)10。
对非规格化浮点数，通过将尾数左移或右移，并修改阶码值使之满足规格化要求。
2)IEEE754标准根据IEEE 754国际标准，常用的浮点数有两种格式：(1)单精度浮点数(32位)，阶码8位，尾数24位(内含：位符号位)。
(2)双精度浮点数(64位)，阶码11位，尾数53位(内含：位符号位)。
单精度格式32位，阶码为8位，尾数为23位。
另有一位符号位S，处在最高位。
由于IEEE754标准约定在小数点左部有一位隐含位，从而实际有效位数为24位。
这样使得尾数的有效值变为1.M 。
例如，最小为x1.0…0,，最大为x1.1…1。
规格化表示。
故小数点左边的位横为1，可省去。
阶码部分采用移码表示，移码值127，1到254经移码为-126到+127。
S(1E(8M(23N(符号位符号位不等于(-1)S·2-126·(0.M)符号位1-(-1)S·2E-127·(1.M)符号位255不等于NaN(符号位255无穷大0 有了精确的表示，无穷大也明确表示。
计算机组成原理试题库(含答案)--
计算机组成原理试题一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。
）1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。
A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址2.某计算机字长是16位它的存储容量是64,按字编址,它们寻址范围是（C ）。
A．64K B．32C．32K D．163.某一芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。
A.21B.17C.19D.204.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。
A.实现存储程序和程序控制B.可以直接访问外存C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在( B )。
A.通用寄存器B.贮存单元C.程序计数器D.堆栈6是(A)的简称。
A.精简指令系统计算机B.大规模集成电路C.复杂指令计算机D.超大规模集成电路7．响应中断的时间是_ C 。
A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。
8．常用的虚拟存储器寻址系统由两级存储器组成。
A．主存－辅存；B．－主存；C．－辅存；D．主存—硬盘。
9．访问主存时，让处于等待状态，等的一批数据访问结束后，再恢复工作，这种情况称作。
A．停止访问主存；B．周期挪用；C．与交替访问；D．。
10．浮点数的表示范围和精度取决于。
A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；C．阶码的位数和尾数的位数；D．阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。
11．中断向量可提供。
A．被选中设备的地址；B．传送数据的起始地址；C．中断服务程序入口地址；D．主程序的断点地址。
12．加法器采用先行进位的目的是。
A．优化加法器的结构；B．节省器材；C．加速传递进位信号；D．增强加法器结构。
13．在独立请求方式下，若有N个设备，则。
A．有一个总线请求信号和一个总线响应信号；B．有N个总线请求信号和N个总线响应信号；C．有一个总线请求信号和N个总线响应信号；D．有N个总线请求信号和一个总线响应信号。
浮点数表示及运算
Emax=2046, f=1.1111…,1.111…1×22046-1023 =21023×(2-2-52)
负下溢出 零
负上溢出 可表示负数范围
正下溢出 可表示正数范围 正上溢出
ห้องสมุดไป่ตู้-(1-2-23) 2127
计算机组成原理
-0.52-128 0 0.52-128
(1-2-23) 2127
数轴
指数e＝阶码－127＝10000010－01111111 ＝00000011=(3)10 包括隐藏位1的尾数： 1.M＝1.011 0110 0000 0000 0000 0000＝1.011011 于是有 x＝(－1)s×1.M×2e
＝＋(1.011011)×23＝＋1011.011＝(11.375)10
计算机组成原理
12
单精度浮点数编码格式
符号位 0/1 0/1 0 1 0/1 0/1 0/1
阶码 255 255 255 255 1~254
0 0
尾数 非零1xxxx 非零0xxxx
0 0
f f (非零)
0
表示
NaN Not a Number sNaN Signaling NaN +∞ -∞ (-1)S× (1.f) 2 × (e-127) (-1)S× (0.f) 2 × (-126) +0/-0
正数 0.1xxxxxx 负数 1.0xxxxxx
计算机组成原理
6
例：对数据12310作规格化浮点数的编码，假定1位符号位，基 数为2，阶码5位，采用移码，尾数10位，采用补码。
解：12310=11110112= 0.11110110002×27 [7]移=10000+00111 = 10111 [0.1111011000]补=0.1111011000 [123]浮= 1011 1 0 11 1101 1000
计算机组成原理
计算机组成原理1总分：100考试时间：100分钟一、单项选择题1、冯•诺伊曼机工作方式的基本特点是（）(正确答案：B,答题答案：)A、多指令流单数据流B、按地址访问并顺序执行指令C、堆栈操作D、存储器按内容选择地址2、存放欲执行指令的寄存器是（）(正确答案：D,答题答案：)A、MARB、PCC、MDRD、IR3、存储字所对应的二进制代码的个数称为（）(正确答案：A,答题答案：)A、存储字长B、存储容量C、存储单元D、机器字长4、根据Moore 定律，微芯片上集成的晶体管数目每三年翻（）番(正确答案：B,答题答案：)A、一B、二C、三D、四5、利用光子取代电子进行运算和存储的计算机属于（）(正确答案：A,答题答案：)A、光子计算机B、量子计算机C、生物计算机D、智能计算机二、多项选择题1、以下无法区分存储单元中存放的指令和数据的部件是______(正确答案：ABD,答题答案：)A、存储器；B、运算器；C、控制器；D、用户程序。
2、以下属于芯片集成度提高的限制因素的是______ (正确答案：ABC,答题答案：)A、物理极限B、制作成本C、功耗、散热、线延迟D、摩尔定律三、判断题1、汇编语言是面向机器的语言，高级语言是面向用户的语言，与具体机器无关。
(正确答案：A,答题答案：)A、是B、否2、计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性。
(正确答案：A,答题答案：)A、是B、否3、计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成。
(正确答案：A,答题答案：)A、是B、否4、冯•诺伊曼计算机中，指令和数据存放于不同的存储器内，可以按地址寻访(正确答案：B,答题答案：)A、是B、否5、指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作数所在存储器中的位置(正确答案：B,答题答案：)A、是B、否6、指令在存储器内按顺序存放，因此，指令都是顺序执行的(正确答案：B,答题答案：)A、是B、否7、冯•诺伊曼计算机以运算器为中心，I/O设备与存储器的数据传送通过运算器。
计算机组成原理10-作业解析-第6章02
+ 9999 9999 9 + 0.0000 0000 01 - 0.0000 0000 01 - 9999 9999 9
最小正数
最大负数
最小负数
真
值
0 1111111 0.111…1 (23个1) 个 正+|最大阶码 正 + |最大尾数 （规格化） 最大阶码| 最大尾数| 规格化） 最大阶码 最大尾数 1 1111111 0.100…0 (22个0) 个 最大阶码| 最小尾数|（ 负+|最大阶码 正+|最小尾数 （规格化） 最大阶码 最小尾数 规格化） 1 1111111 1.100…0 (22个0) 个 最大阶码| 最小尾数|（ 负+|最大阶码 负+|最小尾数 （规格化） 最大阶码 最小尾数 规格化） 0 1111111 最大阶码| 正+|最大阶码 最大阶码 1.111…1 (23个1) 个 最大尾数| 规格化） 负 + |最大尾数 （规格化） 最大尾数
最小正数
最负数
最小负数
补 码
最大正数 最小正数 最大负数 最小负数 0 1111111 1 0000000 1 0000000 0 1111111 0.111…1 (23个1) （规格化） 规格化） 个 0.100…0 (22个0) （规格化） 规格化） 个 1.011…1 (22个1) （规格化） 规格化） 个 1.000…0 (23个0) （规格化） 规格化） 个 + (2-1) - (1)
2-5
），尾数 例：设浮点数字长32位，基数 ，阶码 位（含一位阶符），尾数 位（含一位尾符） 设浮点数字长 位 基数2，阶码8位 含一位阶符），尾数24位 含一位尾符） 若阶码与尾数同时采用原码 补码表示 原码或 表示， 尾数规格化， 若阶码与尾数同时采用原码或补码表示，且尾数规格化，分别写出对应的 最大正数、最小正数、最大负数、最小负数的机器数与十进制真值 的机器数与十进制真值。 最大正数、最小正数、最大负数、最小负数的机器数与十进制真值。
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以32位的浮点数为例
浮点数有一般的格式和IEEE754的格式两种。
一般的格式符合2进制数机器码（包括定点整数和定点小数）的规定规则
IEEE表示则是为了实现上的方便，做了一些约定的格式改变。
先说说问题的描述方式：
1、一个32位的二进制数来表示的浮点数。
都是由阶和尾数两部分组成。
阶和尾数都带有一位符号位，分别称为阶符和数符。
2、从图例表示可以有两种方式：
（1）一种是阶和尾数分别带着符号位表示，依次为阶符(ES)、阶(E)、数符(MS)和尾数(M)
（2）另一种是把数符提前到整个浮点数的最前面，表示整个浮点数的符号位，标记为S。
这两种表示方式是一致的。
前者比较直接明了地分隔成“阶”（包括阶符和阶）和“尾数”（包括数符和尾数）两部分；后者则是为了便于软件移植的格式。
比较流行的教材的新版本都倾向于使用后一种表示方式。
因此，下面开始，我们都采用后一种方式叙述。
3、从真值的表示方式来说有多种不同的情况
符号位统一都是：(-1)s
一般表示法的阶：e=E-128（完全符合机器码的移码规则）。
该部分在真值中表示为2E-128，注意，E为带符号位的阶所表示的无符号数大小。
比如8位阶（包含一位符号位），以移码表示，以11111111为例，E=255，而e=127，在真值中表示为2127。
IEEE表示法的阶：e=E-127（是IEEE的一个约定，不符合机器码的移码规则）。
该部分在真值中表示为2E-127，注意，E为带符号位的阶所表示的无符号数大小。
比如8位阶（包含一位符号位），以移码表示，以11111111为例，E=255，而e=128，在真值中表示为2128。
一般表示法的尾数：M，该部分在真值中以M表示，规划化处理是使得M 的最高位和符号位不同值，或者说用异或判断结果为1（其本质在于使得该数值的绝对值≥0.5）。
IEEE表示法的尾数：1.M，该部分在真值中以1.M表示，因为IEEE表示方式本来就是一种标准格式，所以不存在不是规格化的数。
其中尾数域的小数点前约定的那个1不予存储，默认其隐藏在小数点的左边。
因此，一般表示法和IEEE表示法就可以组成四种组合真值表示。
(1)纯一般表示法（阶和尾数都是一般表示法）真值表示为：(-1)s⨯M⨯2E-128
(2)纯IEEE表示法（阶和尾数都是IEEE表示法）真值表示为：(-1)s⨯(1.M)⨯2E-127
(3)混合表示法A（阶位一般表示法，尾数都是IEEE表示法）真值表示为：(-1)s⨯(1.M)⨯2E-128，课本例9就是用了这种混合表示法。
(2) 混合表示法B（阶位IEEE表示法，尾数都是一般表示法）真值表示为：(-1)s⨯M⨯2E-127
注意：如果题目没有做明确描述。
就默认其采用的是“纯一般表示法”。
弄清楚问题的描述方式后，我们来看看各种表示方法的表数范围。
分别从一般表示法的阶和尾数，IEEE的阶和尾数，4个组成部分来分析。
下面我们继续以32位浮点数为例，并不妨设符号位1位，阶码8位，用移码表示，尾数23位，用补码表示。
根据上面的分析，一般表示法的各种范围为：
（1）最大数的二进制表示：0 11111111 11111111111111111111111
（2）最小数的二进制表示：1 11111111 00000000000000000000000
(1) ）（231221*27--- (2)）
（1*2127-- （3）规格化最大正数：0 11111111 11111111111111111111111
）
（231221*27--- 规格化最小正数：0 00000000 10000000000000000000000
122*27--
规格化最大负数：1 00000000 01111111111111111111111
）
（231222*27---+- 规格化最小负数：1 11111111 00000000000000000000000
）
（1*2127-- 规格化数的表示的数的范围为：
)]21*2,2*2[]22*2,1*2[231212*********---------+--（）（）（
IEEE754的标准看课本的55页的那个图2.17（略有些错误）。
我们把它更正一下，IEEE 标准下，
尾数的范围是 -（2-232-）~-1 和1~（2-23
2-） 阶的范围是 -126~+127 或者写成227+-~127-
所以可以得出IEEE 标准下的表数范围是（除了正负无穷和零，参照下面的表格）： -（2-232-）*1272-~（-1）*2272+- 和 1*2272+-~（2-232-）*1272-
类似IEEE 标准的例题见课本23页，其实就是前面提到的混合表示法A
IEEE754标准下，阶除了正常的表述范围（E=1~254,e=-126~+127）, 当E 等于0或255时，在IEEE754标准中分别表示特殊的数值，即表示特殊的浮点数：
若E=0，且M=0，则表示浮点数N为0，此时尾数的隐含位是0，不是1。
若E=0，且M≠0，则表示非规格化的浮点数，N＝(-1)S×2-126×(0.M)，用它可以表示绝对值较小的数。
若E=255，且M=0，则表示该浮点数为无穷大，N＝(-1)S×∝（±∝），表示N=a/0（a ≠0）时的值。
若E=255，且M≠0，则表示是一个“非数值”，N=NaN (Not a number)，表示0/0的值。
这个表可以对照书上18页中间的那段描述。