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1、第二章练习题（1）一、单项选择题在下面各题的4 个备选答案中，只有一个答案是正确的，请把正确答案的标号（AD ）填入题后面的括号中。1数据表示的含义是（B） 。A 表示数据所采用的数制和码制B 硬件能够直接识别的数据类型C 数据类型D 浮点数的表示方式2浮点数表示的尾数的基rm=8，尾数长度p=2，可以表示的规格化最小正尾数的值是（C ） 。A0.5 B0.25 C0.125 D0.015625 3浮点数表示的尾数的基rm=16，尾数长度p=2，可以表示的规格化最大正尾数的值是（D） 。A212 B1615C2561D2562554.多维数组的自定义数据表示通常采用（B ） 。A 浮点数表示B
2、 带数据描述符的数据表示C 带标志符的数据表示D 带标志符和数据描述符的数据表示5.不需要编址的数据存储空间是（C ） 。A CPU 中通用寄存器B 主存储器C 堆栈D I/O 接口中的寄存器6.平均码长最短的编码是（D ） 。A 定长码B 扩展码C 需要根据编码使用的频度计算平均码长后确定D Huffman 编码7.下述 4 种编码中，不是2-4 扩展编码的是（D ） 。A 1/12 B 2/8 C 3/4 D 4/8 8. 2-4 扩展编码最多可以得到的码点数是（D ） 。A 6 B 9名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
3、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - C 10 D 13 00， 01*4，10*4，11*4 9.RISC 执行程序的速度比CIRC 要快的原因是（C ） 。ARISC 的指令系统的指令数比较少B 程序在 RISC 上编译生成的目标程序比较短C RISC 的指令平均周期数比较少D RISC 只允许 Load 指令和 Store 指令访问存储器10. RISC 采用交叉寄存器窗口技术，从而大大减少了（B ） 。A 绝大多数指令的执行时间B 程序调用引起的访问存储器的次数C 目标程序的指令条数D CPU 访问存储器的访问周
4、期二、填空题1 设计一种浮点数据表示方式需要确定的6 个参数分别是： （尾数的基 rm的值） ，（尾数的值m 的数制和码制 ） ， （尾数长度p） ， （阶码的基re的值） ， （阶码的值e 的数制和码制 ）, （阶码长度q） 。2浮点数的表数范围是指（用有限的q 位阶码和p 位尾数能够表示的浮点数的数值大小的范围 ） 。3 可表示浮点数的正数区间：规格化浮点数的最大正数值由尾数的（最大正数值 ）与阶码（ 最大正数值 ）组合而成；规格化浮点数的最小正数值由尾数的（最小正数值 ）与阶码（ 最小负数值 ）组合而成。规格化浮点数的最大负数值由尾数的（最大负数值 ）与阶码（ 最小负数值 ）组合而成；规
5、格化浮点数的最小负数值由尾数的（最小负数值 ）与阶码（ 最大正数值 ）组合而成。4 若浮点数尾数的长度为p 位， 尾数的基为rm， 那么， 尾数的 rm进制数的位数是 （mrp2log） 。5若浮点数尾数的长度为p 位，尾数的基为rm，那么，可以表示的规格化浮点数的表数精度是（)1(21pmr） 。三、判断题判断下列各题的叙述是否正确，正确的叙述在括号内打“” ；错误的叙述在括号内打“ ” ；并简述错误的理由。1指令系统和数据表示都是计算机系统的主要软件硬件分界面。（）2浮点数表示可以表示实数范围内的所有实数。（x）浮点数表示的实数在实数轴上是不连续的，因此它只能表示有限的实数3带标志符的数据
6、表示增大了数据字的字长，从而会增大目标程序在这种机器上运行时占用的存储空间。（X ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 数据的总存储量虽然加大了，但由于简化了指令系统，指令只需指出操作种类，不需指出数据类型等，每条指令的字长可以缩短。只要设计合理，整个程序（包括指令和数据）的总存储量反而有可能减少，即使增加也不会增加得太多。机器采用带标志符的数据表示使数据字增长，但是会使指令字缩短。一般程序中的指令字要多于访问的数据
7、字，因此，目标程序运行时占用的存储空间会减少。4带标志符的数据表示简化了指令系统，加快了指令的执行速度。（X）带标志符的数据表示简化了指令系统，但降低了指令的执行速度。P69 指令执行时需要对数据字2 逐个进行识别， 判断是否与指令规定的操作相容，因此， 指令执行更费时了5在引入带标志符的数据表示的机器中，数据的“标志符”对高级语言程序员是透明的。（）P66 6因为寄存器的位数大于主存储器单元的位数，所以，在把存储空间组织为2 个地址空间的组织方式中，把CPU 通用寄存器和I/O 接口寄存器“编址”为1 个地址空间，主存单独编址为另一个存储空间。（X ）由于寄存器的存储容量比主存储器要小得多，
8、所以，寄存器所要求的地址长度更短。在把存储空间组织为2 个地址空间的组织方式中，把主存储器与输入输出设备统一编址为1个地址空间，而把通用寄存器独立编址为另一个存储空间。在 2 个地址空间的组织方式中，CPU 通用寄存器“单独编址”为1 个地址空间，主存和 I/O 接口寄存器“统一编址”为另一个地址空间。7对给定的频度分布pi，由哈夫曼算法生成的哈夫曼树的结构是唯一的，因此，得出哈夫曼编码的“平均码长”是唯一的。（X）对给定的频度分布pi，哈夫曼树的结构并不是唯一的，但平均码长是唯一的。由哈夫曼算法生成的哈夫曼树时，如果当前的频度集合有2 个以上的结点可供选择，则不同的选择会生成结构不同的哈夫曼
9、树，由此得出的哈夫曼编码也不同，但“平均码长”是相同的。8扩展编码要求所有的“短码”都不能是“长码”的前缀，否则会产生解码不唯一的问题。（）92-4 扩展编码和2/4 扩展编码是同一种扩展编码的2 种表示。（X）24 扩展编码要求短码为两位长度，长码为四位长度， 不限定短码和长码分别有多少种。2/4 扩展编码只是要求短码有两种，长码有四种，但并不限定短码和长码的长度。2-4 扩展编码是“码长”的表示方式，2/4 扩展编码是“码点”的表示方式，它们一般表示的“扩展码”不相同。10由于 RISC 简化了指令系统，因此，RISC 上的目标程序比CISC 上的目标程序短一些，程序运行的时间就会少一些。
10、（X ）CISC 通过使用硬件加快使用频度高的指令的执行，并用一条新的指令代替那些使用频度高的指令串，简化了目标程序的代码。因此CISC 上的目标程序比RISC 上的目标程序短一些。RISC 简化了指令系统，通过一系列技术使得程序运行时间比CISC 的少一些。RISC 上的目标程序一般会比CISC 上的目标程序长一些，但是，RISC 的指令平均周期数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - CPI 比 CISC 的 CPI
11、 要小得多，因此，RISC 上的目标程序运行的时间会少一些。四、应用题1 一个处理机有I1I10共 10 条指令，经过统计， 各指令在程序中的使用频度分别为：p1=0.25，p2=0.20，p3=0.15，p4=0.10， p5=0.08，p6=0.08，p7=0.05，p8=0.04，p9=0.03，p10=0.02。（1）计算这10 条指令的操作码编码的最短“平均码长”。（2）写出这10 条指令的操作码的哈夫曼编码，并计算编码的“平均码长”和信息冗余量。（3）采用 3/7 扩展编码和2/8 扩展编码写这10 条指令的操作码，并分别计算“平均码长”和信息冗余量。问哪一种扩展编码比较好？并说明
12、其理由。解： （1）平均码长最短的编码是Huffman 编码： P92 最短平均码长为：H0.25*2+0.2*2.32+0.15*2.73+0.1*3.32+0.08*3.64+0.08*3.64+0.05*4.32+0.04*4.64+0.03*5.05+0.02*5.64 2.96 （2） ）根据给出的使用频度，在应用哈夫曼算法构造哈夫曼树的过程中，选择 2 个频度最小的结点合并时，有2 个以上的结点可供合并，因此，可生成结构不同的哈夫曼树。给出 2 棵哈夫曼树，分别如图A 和图 B 所示：可见，哈夫曼编码不是唯一的。计算 2 种哈夫曼编码的“平均码长”分别为：名师资料总结 - - -精
13、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - （位）（位）99. 2602. 0603.0504.0405.0408.0408. 0310. 0315. 0220.0225.099.2502.0503. 0504.0505.0408.0408. 0310. 0315. 0220. 0225.0101101ibiibiaiiaLpLLpL可见，尽管哈夫曼编码不是唯一的，但平均码长却是唯一的。2 种哈夫曼编码的信息冗余量分别为：%0 .1%10099.29
14、6.21%1001%0 .1%10099.296.21%1001bbaaLHRLHR显然，应当有：Ra=Rb。（3）采用 3/7 扩展编码和2/8 扩展编码写这10 条指令的操作码，并分别计算“平均码长”和信息冗余量。采用在 25 不等长扩展：3/7 扩展编码：00 01 10 11000 11001 。 。 。11110 平均码长：（ 0.25+0.20+0.15）*2+ （0.1+0.08+0.08+0.05+0.04+0.03+0.02 ）*53.2 信息冗余量： 1-2.96/3.27.5% 2/8 扩展编码：00 01 1000 1000 。 。 。10111 平均码长：（ 0.25+0.20）*2+ （0.15+0.1+0.08+0.08+0.05+0.04+0.03+0.02 ）*43.1 信息冗余量： 1-2.96/3.14.5% 通过比较2/8 扩展码比较好，因为它的信息冗余量比3/7 的小名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -