一、单选题

2-1 设计算机字长 8位，设x = -10, [x]补 为 ( )
A.F0H
B.E6H
C.FAH
D.F6H

2-2 对字长为8位的二进制代码10110110，下列说法错误的是（）。
A.如果代码为无符号数，则其十进制真值为+182
B.如果代码为原码数，则其十进制真值为-54
C.如果代码为标准移码数，则其十进制真值为+54
D.如果代码为补码数，则其十进制真值为-73

2-3 十进制数-128的8位补码表示是（）。
A.10000000B
B.10000001B
C.11111111B
D.11000000B

2-4 计算机操作的最小单位时间是( )。
A.CPU cycle
B.instruction cycle
C.clock cycle
D.bus cycle

2-5 下列（ ）属于应用软件。
A.WPS
B.Compiler
C.Linker
D.Operating System

2-6 执行最快的语言是（ ）。
A.C语言
B.BASIC语言
C.汇编语言
D.机器语言

2-7 设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式（含1位符号位）。对应于十进制-101，寄存器内容为（ ）。
A.A7H
B.9BH
C.E5H
D.DAH

2-8 设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式（含1位符号位）。对应于十进制-38，寄存器内容为（ ）。
A.A7H
B.9BH
C.E5H
D.DAH

2-9 对真值0表示形式不唯一的机器数是（ ）。
A.反码
B.补码
C.移码
D.其他答案都不对

2-10 若机器字长8位，设寄存器内容为0xFF，若它等于-127，则为( )。
A.原码
B.补码
C.反码
D.移码

2-11 若机器字长8位，设寄存器内容为0xFF，若它等于-1，则为( )。
A.原码
B.补码
C.反码
D.移码

2-12 第一代计算机采用的硬件技术为（ ）。
A.大规模集成电路
B.中小规模集成电路
C.晶体管
D.电子管

2-13 冯.诺依曼结构计算机基本思想的叙述中，错误的是（ ）。
A.程序的功能都通过中央处理器执行指令实现
B.指令和数据都用二进制数表示，形式上无差别
C.指令按地址访问，数据都在指令中直接给出
D.程序执行前，指令和数据需预先存放在存储器中

2-14 下面缩写中被称为每秒百万条指令的是（ ）。
A.CPI
B.IPC
C.MIPS
D.MFLOPS

2-15 用于描述浮点数操作速度指标的是( )。
A.MIPS
B.CPI
C.IPC
D.MFLOPS

2-16 下列选项中可以引起程序执行速度越来越快的是（ ）。
A.时钟频率越来越低
B.CPI越来越小
C.程序指令条数越来越多
D.IPC越来越小

2-17 主频为1GHz的CPU的时钟周期为（ ）。
A.1ms
B.10μs
C.1ns
D.1μs

2-18 用来存放程序和数据的设备是（ ）。
A.运算器
B.控制器
C.输入设备
D.存储器

2-19 按照IEEE754标准的机器码中阶码E为1000 0111B，则e为（ ）。
A.4
B.8
C.7
D.135

2-20 主频为1MHz的CPU的时钟周期为（ ）。
A.1ms
B.10μs
C.1ns
D.1μs

2-21 在所有由2个“1”和6个“0”组成的8位二进制整数中，若该整数表示补码，则最小的数和最大的数真值分别是( )。
A.-127和96
B.-64和65
C.-127和65
D.-64和96

2-22 运算器的核心部件是（ ）。
A.算术逻辑单元
B.多路选择器
C.通用寄存器
D.输出三态门

2-23 在计算机的硬件系统中，运算器和控制器合称为（ ）。
A.CPU
B.主机
C.寄存器
D.外设

2-24 将一个十进制数x=-16384表示成补码时，至少采用（ ）为二进制代码表示。
A.12
B.13
C.14
D.15

2-25 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=125，y=-6 时，执行赋值语句 z=x+y 后，x、y 和 z 的值分别是( ) 。
A.x=0000007DH，y=FFFCH，z=00000077H
B.x=0000007DH，y=FFFCH，z=FFFF0077H
C.x=0000007DH，y=FFFAH，z=00000077H
D.x=0000007DH，y=FFFAH，z=FFFF0077H

2-26 -1029的16位补码用十六进制表示为______。
A.0405H
B.7BFBH
C.8405H
D.FBFBH

2-27 若 short 型变量 x = -8190，则 x 的机器数是：
A.E002H
B.E001H
C.9FFFH
D.9FFEH

二、填空题

4-1 将一个十进制数-143表示成补码时，至少应采用多少 9 位二进制数。

4-2 某计算机主频为1GHZ，在其上运行的目标代码包含 $2\ast 10^5$ 条指令，分4类，各类指令所占比例及CPI如下表所示，计算该程序的 CPI= 4.1 ， MIPS= 243.9 （结果均精确到小数点后1位）

4-3 某计算机主频为1GHZ，在其上运行的目标代码包含 $2\ast 10^5$ 条指令，分4类，各类指令所占比例及CPI如下表所示，计算该程序的 CPI= 5.9 ， MIPS= 169.5 （结果均精确到小数点后1位）

4-4 若机器字长为8位，
（1）[x]原=11001100，那么[x]补= 10110100 (填写二进制数）；
（2）[y]补=10110100，那么[-y]补= 01001100 (填写二进制数）；
（3）z= -0x7B,那么[z]补=0x 85 （填写十六进制数）

4-5 某计算机主频为1.4GHz,其指令分为4类,
指令A所占比例为50%,其CPI为4,
指令B所占比例为20%,CPI为5,
指令C所占比例为10%,CPI为6,
指令D所占比例为20%,CPI为7,
则该机的MIPS数是 280

4-6 某计算机主频为1.5GHz,其指令分为4类,
指令A所占比例为50%,其CPI为5,
指令B所占比例为20%,CPI为6,
指令C所占比例为10%,CPI为7,
指令D所占比例为20%,CPI为8,
则该机的MIPS数是 250

4-7 假定基准程序A在某计算机上的运行时间为101秒，其中90秒为CPU时间，其余为I/O时间。若CPU速度提高80%,I/O速度不变，则运行基准程序A耗费的时间是 61 秒

4-8 假定基准程序A在某计算机上的运行时间为130秒，其中120秒为CPU时间，其余为I/O时间。若CPU速度提高50%,I/O速度不变，则运行基准程序A耗费的时间是 90 秒

4-9 假定计算机M1和M2具有相同的指令集体系结构(ISA)，主频分别为2GHz和1.5GHz。在M1和M2上运行某基准程序P，平均CPI分别为1.6和1.5，则程序P在M1和M2上运行时间的比值是 0.8 （填数字，精确到小数点后一位）

4-10 假定计算机M1和M2具有相同的指令集体系结构(ISA)，主频分别为4GHz和3GHz。在M1和M2上运行某基准程序P，平均CPI分别为2和1.25，则程序P在M1和M2上运行时间的比值是 1.2 （填数字，精确到小数点后一位）

4-11 将下面十进制分数（−131/64)表示成IEEE754格式的32位浮点数十六进制存储形式。

思路：先观察分母，因分母刚好是2的幂次，因此直接将该分数采用二进制数的形式进行描述，切记不可直接计算成小数-0.XXXXXX。

步骤：

(1)将分子131用二进制形式表示：作为小数的整数部分，二进制结果为 10000011。

(2)将分母（1/64)用2的幂次来表示：即 1/64 =2^ -6。（限填阿拉伯数字）

(3)为了将分子131的二进制数规格化，即转化成1.M的形式：分子的小数点必须向左移动 7位，分母的大小也要随之变动。

(4)现在可以得到IEEE754格式的三部分，阶符S，阶码E，以及尾域M。其中，阶码E=e+ 127（限填十进制数）

(5)将S、E、M转成二进制数并进行合码，最后得到IEEE754格式的32位浮点数二进制存储形式。其中，尾域M占据 23 位的数据宽度。（限填十进制数）

(6)为了简写方便，我们常采用十六进制数计数，因此最后的结果用十六进制的形式可表示为0x c0030000。（注意：十六进制的字母全部用小写或者大写表示，注意补足所有位）

(7)做完之后，务必要检查，阶码E是占 8 位的数据宽度。若计算出的阶码E不足这么多位，需要用“0”补足，并且阶码的最高位隐含了阶符。