2.5 本章真题解析

2.5 本章真题解析

　　在本章的内容中，要求考生重点掌握的是定点数的运算、浮点数的运算，以及ALU的功能。本节按照研究生入学考试的试题样式，参考历年的真题和全国40所高校的研究生入学试题，组织了相关的真题及解析，供读者参考。

2.5.1 单项选择题

　　例题1
　　一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量x、y和z，其中x和z为int型，y为short型。当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，x、y和z的值分别是（1） 。[2009年试题12]
　　（1）A．x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H
　　　　  B．x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H
　　          C．x=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H
　　          D．x=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H
　　例题1分析
　　C语言的数据在内存中以补码形式存放，根据题目的条件，可将x、y、z的值由十进制转为二进制补码。
　　x为int型，且在32位的机器上运行，因此x字长为32位，转换成二进制为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1111，再转换成十六进制为0000007FH。
　　y为short型，且在32位的机器上运行，因此y字长为16位，转换成二进制为1111 1111 1111 0111，再转换成十六进制为FFF7H。
　　z为int型，且在32位的机器上运行，因此z字长为32位，z=x+y=127-9=118，转换成二进制为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 0110，再转换成十六进制为00000076H。
　　例题1答案
　　（1）D
　　例题2
　　浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。若有两个数则用浮点加法计算X+Y的最终结果是（2）[2009年试题13]
　　（2）A．00111 1100010 B．00111 0100010 C．01000 0010001 D．发生溢出
　　例题2分析
　　浮点加法的第一步是对阶，对阶原则为小阶向大阶看齐。因此将Y对阶后得到：Y=27×5/32，然后将尾数相加，得尾数之和为34/32。因为这是2个同号数相加，尾数大于1，则需要右规，阶码加1。由于阶码的位数为5位，且含2位符号位，即阶码的表示范围在-8~+7之间。而阶码本身等于7，再加1就等于8。因此，最终结果发生溢出。
　　例题2答案
　　（2）D
　　例题3
　　假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH，r2=F2H，r3=90H，r4=F8H，若将运算结果存放在一个8位寄存器中，则下列运算会发生溢出的是（3） 。[2010年试题13]
　　（3）A．r1×r2 B．r2×r3 C．r1×r4 D．r2×r4
　　例题3分析
　　根据试题已知条件，[r1]补=1111 1110，[r2]补=1111 0010，[r3]补=1001 0000，[r4]补=1111 1000，根据补码乘法运算规则及溢出的判断规则，不难知道发生溢出的是r2×r3。
　　例题3答案
　　（3）B
　　例题4
　　假定变量i，f，d数据类型分别为int，float和double（int用补码表示，float和double分别用IEEE754单精度和双精度浮点数据格式表示），已知i=785，f=1.5678e3，d=1.5e100。若在32位机器中执行下列关系表达式，则结果为真的是（4） 。[2010年试题14]
　　（I）i= =(int) (float)i （II）f= =(float) (int) f （III）f= =(float) (double) f （IV）(d+f)-d= =f
　　（4）A．仅I和II　　 B．仅I和III                C．仅II和III　　                    D．仅III和IV
　　例题4分析
　　在对不同类型数据进行强制转换时，当表示范围小的数据类型转换为表示范围大的类型时，不会发生数据丢失或溢出的情况，而当将表示范围大的数据类型转换为表示范围小的类型时，可能发生溢出或丢失数据。题目中给出的三种数据类型，其表示范围的大小从大到小排列分别为double、float、int。执行题目中给出的四个表达式后，其结果为真的只有I和III。
　　例题4答案
　　（4）B
　　例题5
　　计算机中表示地址时使用 （5） 。
　　（5）A．无符号数 B．原码 C．反码 D．补码
　　例题5分析
　　数值数据可以分为有符号数和无符号数。无符号数包括0和正数，这与地址的表示是一致的。而有符号数又可以用不同的机器码来表示，包括原码、反码、补码和移码等，一般不用来表示地址。
　　例题5答案
　　（5）A
　　例题6
　　在机器数的四种表示方法中， （6） 对0的表示有两种形式。
　　（6）A．原码和反码 B．原码和补码 C．反码和补码 D．补码和移码
　　例题6分析
　　这是一道概念比较题，它主要考查的是四种编码格式中0的表示法。对于这种题目，实际上只需掌握各种编码的定义，就不难得出正确的答案。如表2-10所示给出了四种编码的比较。

表2-10 四种编码的比较

　　例题6答案
　　（6）A
　　例题7
　　下面关于浮点运算器的描述中，正确的是 （7） 。
　　（7）A．浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现。
　　          B．阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算。
　　          C．阶码部件不进行阶码相加、相减和比较操作。
　　          D．尾数部件只进行乘法和减法运算。
　　例题7分析
　　由于浮点运算分阶码和尾数两部分，因此浮点运算器的硬件配置比定点运算器复杂，在浮点运算中，对于阶码只有加减运算，对于尾数则有加、减、乘、除四种运算，浮点运算器主要由两个定点运算部件组成，一个是阶码运算部件，用来完成阶码加减，控制对阶时小阶的尾数右移次数，以及规格化时对阶码的调整；另一个是尾数运算部件，用来完成尾数的四则运算及判断尾数是否已规格化，此外，还需要有判断运算结果是否溢出的电路等。
　　例题7答案
　　（7）A
　　例题8
　　关于ASCII编码的正确描述是（8） 。
　　（8）A．使用8位二进制代码，最右边一位为1
　　          B．使用8位二进制代码，最左边一位为0
　　          C．使用8位二进制代码，最右边一位为0
　　          D．使用8位二进制代码，最左边一位为1
　　例题8分析
　　ASCII字符的编码由7个二进制位表示，从0000000到1111111共128种编码。但由于字节是计算机中的基本单位，ASCII码仍以一个字节来存入一个字符。每个字节中多余的一位（最高位，即最左边的一位）在机器内部保持为0。
　　例题8答案
　　（8）B
　　例题9
　　下列数据中，最大的数为（9） 。
　　（9）A．(10010101)2 B．(224)5 C．(96)16 D．(147)8
　　例题9分析
　　要比较这些数的大小，就需要先将这些数都转换为同一种数制，这样就能直观地得到结果。不妨将题目中所有选项的数值都转换为熟悉的十进制数，然后再比较大小。

　　例题9答案
　　（9）C
　　例题10
　　下列各选项中的数值，与十进制数327.6875等价的是（10） 。
　　（10）A．(123.2345)16 　　　　B．(465.8932)8
　　　　　C．(**********. 1011)2  D．(**********. 0010)2
　　例题10分析
　　要判断两个数是否等级，将两个数转换为同种数制的数据就很容易知道。在做本题时，我们可以采用例题9介绍的方法将各选项中的数转换为十进制数，也可以使用另一种方法，将十进制数分别转换为与各选项相同的数制类型，然后再比较。
　　对于十进制整数转换为二进制整数来说，就是用2连续去除十进制整数，直至商等于0为止；然后逆序地排列每次的余数（先取得的余数为低位），便得到与该十进制数相对应的二进制数各位的数值。

　　对于十进制小数转换为二进制小数来说，就是连续用2去乘十进制小数，直至乘积的小数部分等于0为止；然后顺序地排列每次乘积的整数部分（先取得的整数为高位），便得到与该十进制数相对应的二进制数各位的数值。
　　将十进制数0.6875转换成二进制数的过程为：

　　因此，最后将十进制数327.6875转换为二进制数的结果为**********. 1011。同理，可以将该十进制数转换为八进制或十六进制等。
　　例题10答案
　　（10）C