计算机系统知识精选习题分析.docx
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计算机系统知识精选习题分析
计算机系统知识精选习题分析
【精选习题】:
1、务必对照以上列出的知识点,把没有理解的和已经忘记的知识点标出来,作为今后的重点学习对象。
2、比较以下各数,最大的一个是
(1),最小的一个是
(2)。
[供选择的答案]
(1)--
(2):
A、(11010110)2B、(327)8C、(213)10D、(11F)16
[试题分析]:
此题主要考查进制转换。
先把它们转化为我们熟悉的十进制(也可是其它进制),再比较即可。
A=214,B=215,C=213,D=287。
最大的是D,最小的是C。
3、比较以下各数,
(1)的真值最大,
(2)的真值最小。
[供选择的答案]
(1)--
(2):
A、[X]原码=11010110B、[X]反码=11101001
C、[X]补码=10000000D、[X]补码=10011001
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[试题分析]:
此题主要考查码制和机器数的真值。
机器数对应的实际数值称为数的真值。
求机器数真值的方法是先转化成原码表示,再计算出对应的数(有正负之分)。
A中的X=-86,B中的X=-22,C中的X=-128,D中的X=-103。
最大的是B,最小的是C。
补充:
一字节数据可表示的范围是0--255,那么负数又怎么表示呢?
原来在计算机中是这样规定的,用一个数的最高一位表示正负,0为正,1为负.如01111111转换为十进制为127,11111111为-127,由此我们知一字节的范围为-127~127,其他字节的范围类推。
前面讲的都是原码表示法,可在计算机中的数据都是以补码存放的,只有这样才能减轻CPU的负担。
提到补码,就不得不提反码了。
计算机中是这样规定反码的,如果是正数,则按原码形式不变,如127仍为01111111;而如果为负数则,第一位为1,其他各位取反(即0变为1,1变为0),如原码-127(11111111),表示为10000000。
补码同上,如果是正数,则按原码形式不变,如127仍为01111111;如果为负数则除第一位为1外,其他各位取反加1,如-127,先取反为1000,0000,然后加1,为1000,0001。
但1000,0000比较特殊,用它来表示-128(可以这样想:
-127的补码为1000,0001,比-127小1的数是-128,-128相应的补码就是1000,0000,好理解吧),由此我们知补码可表示的范围是-128~127。
4、对于16位的数据,需要
(1)个校验位才能构成海明码(汉明码)。
在某个海明码的排列D9D8D7D6D5D4P4D3D2D1P3D0P2P1中,Di(0≤i≤9)表示数据位,Pj(1≤j≤4)表示校验位,数据位D8由
(2)进行校验。
[供选择的答案]
(1):
A、3B、4C、5D、6
(2):
A、P4P2P1B、P4P3P2C、P4P3P1D、P3P2P1
[试题分析]:
此题考查汉明码相关知识。
汉明码的构成方法是:
在数据位之间插入k个校验位,通过扩大码距来检错和纠错。
设数据位是n位,校验位是k位,则n和k必须满足以下关系:
2k-1≥n+k,汉明码的编码规则可参考《程序员教程》P18-19或《软件设计师考试辅导》P7。
在此题中2k-1≥16+k,则k至少为5,所以
(1)选C,D8在汉明码中的位置为H13,13=8+4+1,对应的校验位为P4P3P1,所以
(2)选C。
5、某数据的7位编码为1011001,若将其奇校验位放在最低位之后,则含奇校验位的编码为:
。
[供选择的答案]
A、10110010B、10110011C、11011001D、01011001
[试题分析]:
此题考的是奇校验。
奇偶校验的规则是:
通过在编码中增加一位校验位来使编码中1的个数为奇数(奇校验)或者为偶数(偶校验),从而使码距变为2。
奇偶校验码只能发现错误,而不能校正错误。
因为1011001中有4个1,故奇校验位应为1,依题答案为10110011,选B。
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6、计算机中常用的一种检错码是CRC,即
(1)码。
在进行编码过程中要使用
(2)运算。
假设使用的生成多项式是G(X)=X4+X3+X+1,原始报文为11001010101,则编码后的报文为(3)。
CRC码(4)的说法是正确的。
[供选择的答案]
(1):
A、水平垂直奇偶校验B、循环求和
C、循环冗余D、正比率
(2):
A、模2除法B、定点二进制除法
C、二-十进制除法D、循环移位法
(3):
A、110010101011110B、110010*********
C、110010101011100D、110010*********
(4):
A、可纠正一位差错B、可检测所有偶数位错
C、可检测所有小于校验位长度的突发错
D、可检测所有小于、等于校验位长度的突发错
[试题分析]:
此题考循环冗余校验码(CRC)。
下面介绍几个基本概念:
(1)、多项式
在循环冗余校验码中,肯定要提到多项式的概念。
一个二进制数可以以一个多项式来表示。
如1011表示为多项式X3+X1+X0,在这里,X并不表示未知数这个概念,如果把这里的X替换成2,这个多项式的值是该数的值。
从这个转换我们可以看出多项式最高次幂为n,则转换为二进制数有n+1位。
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(2)、编码的组成循环冗余校验码由k位信息位,加上R位的校验码。
(3)、生成多项式和汉明码的校验方程一样,生成多项式非常重要,以至于考试中总是直接给出。
由k位信息码如何生成R位的校验码的关键在于生成多项式。
这个式项式是编码方程和解码方程共同约定的,编码方程将信息码的多项式除以生成多项式,将得到余数多项式作为校验码,解码方程收到的信息除以生成多项式,如果余数为0,则认为没有错误。
如果不为0,余数则作为确定错误位置的依据。
所以循环冗余校验码不仅可以查错,还可以纠错。
生成多项式并不是任意指定,它必须具备以下条件:
最高位和最低位均为1。
数据发生错误时,余数不为0,对余数补0后,继续做按位除,余数循环出现,这也是循环冗余校验中循环一词的来源。
(4)、校验码的生成
A、将k位数据C(X)左移R位,给校验位留下空间,得到移位后的多项式:
C(X)*XR。
B、将移位后的信息多项式除以生成多项式,得到R位的余数多项式,方法是模2除法,即以2为模,加减时不进位,不借位,和逻辑运算一致(详见下面的例题)。
C、将余数嵌入信息位左移后的空间。
例:
信息位为10100110,生成多项式G(X)=X5+X4+X+1;则:
C(X)=X7+X5+X2+X,
C(X)*XR=X5(X7+X5+X2+X)=X12+X10+X7+X6。
求余式:
X7+X6+X3
X5+X4+X+1)X12+X10+X7+X6X12+X11+X8+X7X11+X10+X8+X6X11+X10+X7+X6X8+X7X8+X7+X4+X3
X4+X3得到余式为X4+X3,即校验码为11000,所以得到CRC码是:
1010011011000。
循环冗余校验码的纠错能力取决于k值和R值。
在实践中,k取值往往非常大,远远大于R的值,提高了编码效率。
在这种情况下,循环冗余校验只能检错不能纠错。
一般来说,R位生成多项式可检测出所有小于、等于校验位长度的突发错。
使用循环冗余校验码能用很少的校验码检测出大多数的错误,检错能力是非常强的,这使得它得到了广泛的应用。
由上我们可容易得出
(1)应选C,
(2)应选A;下面计算(3):
11001010101对应的多项式为C(X)=X10+X9+X6+X4+X2+1;生成多项式为G(X)=X4+X3+X+1;则C(X)*X4=X4(X10+X9+X6+X4+X2+1)=X14+X13+X10+X8+X6+X4;用X14+X13+X10+X8+X6+X4除以G(X)得到余式为X+1,即校验码为0011,所以得到CRC码是:
110010*********,选B。
(4)应选D。
综上所述
(1)C,
(2)A,(3)B,(4)D。
7、单指令流多数据流计算机是由。
[供选择的答案]
A、单一控制器、单一运算器和单一存储器组成
B、单一控制器、多个执行部件和多个存储模块组成
C、多个控制部件同时执行不同的指令,对同一数据进行处理
D、多个控制部件、多个执行部件和多个存储器模块组成
[试题分析]:
这是基本概念应选B。
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8、现采用四级流水线结构分别完成一条指令的取指、指令译码和取数、运算,以及送回运算结果4个基本操作,每步操作时间依次为60ns、100ns、50ns和70ns。
该流水线的操作周期应为
(1)ns。
若有一小段程序需要20条基本指令完成(这些指令完全适合于流水线上执行),则得到第一条指令结果需
(1)ns,完成该段程序需(3)ns。
在流水线结构的计算机中,频繁执行(4)指令时会严重影响机器的效率。
当有中断请求发生时,采用不精确断点法,则将(5)。
[供选择的答案]
(1):
A、50B、70C、100D、280
(2):
A、100B、200C、280D、400
(3):
A、1400B、2000C、2300D、2600
(4):
A、条件转移B、无条件转移
C、算术运算D、访问存储器
(5):
A、仅影响中断反应时间,不影响程序的正确执行
B、不仅影响中断反应时间,还影响程序的正确执行
C、不影响中断反应时间,但影响程序的正确执行
D、不影响中断反应时间,也不影响程序的正确执行
[试题分析]:
参考《软件设计师考试辅导》P28。
本题考的是流水线的计算,主要涉及到流水线的操作周期和流水线的执行过程。
流水线的操作周期是流水线结构中需要时间最长的操作所需的时间。
在本题中,第二步需要100ns,是所有操作步骤中最长的,所以该流水线的操作周期是100ns;接下来需要计算流水线具体的操作时间,第一条指令的完成时间为4*100=400ns,因为刚才得出流水线的操作周期,该流水线的一次执行需要四个步骤,所以需要400ns。
从第二条指令开始每增加一条指令则完成时间增加100ns,所以20条指令执行完毕需要400+100*19=2300ns。
在流水线型的计算机结构中,执行条件转移指令非常影响机器的效率,因为执行条件转移会使流水线中断或阻塞。
当有中断请求发生时,如果采用不精确断点法,则将不仅影响中断反应时间,还要影响程序的正确运行。
答案为
(1)C,
(2)D,(3)C,(4)A,(5)B。
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9、在32位的总线系统中,若时钟频率为1000MHz,总线上5个时钟周期传送一个32位字,则该总线系统的数据传送速率约为MB/s。
[供选择的答案]
A、200B、600C、800D、1000
[试题分析]:
参《软件设计师考试辅导》P50。
本题考的是计算机中的总线的数据传输率的计算。
T=1/f=1/1000M=10-9秒,在5个周期内传送了32位,所以数据传输率为:
32/(8*5*10-9)=8*108B/s,也就是800MB/s,选C。
10、内存地址从5000H到53FFH,共有
(1)个内存单元。
若该内存每个存储单元可存储16位二进制数,并用4片存储芯片构成,则芯片的容量是
(2)。
[供选择的答案]
(1):
A、256B、512C、1024D、2048
(2):
A、512X16bitB、256X8bitC、256X16bitD、1024X8bit
[试题分析]:
此题考内存计算。
53FFH-5000H+1=3FFH+1=400H=4*256=1024,
(1)选C。
芯片的容量为:
1024*16bit/4=256*16bit,所以
(2)选C。
补充:
此题要注意单位换算:
1TB=1024GB,1GB=1024MB,1MB=1024KB,
1KB=1024B,1B=8b即1Byte=8bit。
11、某硬磁盘有5个记录面,记录面上有效记录区域的内径为20cm,外径为30cm。
磁道上记录的位密度为250bit/mm,道密度为10道/mm,每一磁道上分为16个扇区,每个扇区记录1KB(字节),磁盘旋转速度为10000转/分。
则该硬磁盘的非格式化容量约为
(1)MB;格式化容量约为
(2)MB;该硬磁盘的数据传输速率约为(3)MB/S。
[供选择的答案]
(1):
A、37B、42C、47D、56
(2):
A、25B、29C、33D、39
(3):
A、1.8B、2.2C、2.6D、3.1
[试题分析]:
此题考的是非格式化容量和格式化容量的计算。
在本题中,我们首先要明确几个关键点:
题目给出的位密度:
250bit/mm是对于内直径的密度;非格式化状态下,磁道是存在的,而没有扇区。
(1)、非格式化容量:
《软件设计师教程》P22有公式,但初看此公式并不能很好地理解。
我们仔细理解不难理解非格式化容量计算公式的实质,可表达如下:
非格式化容量=记录面数*每面的容量=记录面数*(每面的磁道数*每个磁道的字节数)此公式可进一步演化为其它很多形式,如:
非格式化容量=记录面数*(内直径的周长*位密度)*内外半径之间的磁道数在本题中:
非格式化容量=5*(π*20*10*250/8*)*(30-20)/2*10*10=49062500B=46.79MB≈47MB
(注:
题中的内径,外径均是指直径)
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(2)、格式化容量:
同样《软件设计师教程》P22有公式,但初看此公式并不能很好地理解。
我们仔细理解不难理解格式化容量计算公式的实质,可表达如下:
格式化容量=记录面数*每面的容量=记录面数*(每面的磁道数*每个磁道的字节数)=记录面数*(每面的磁道数*每个磁道的扇区数*每个扇区的字节数)在本题中,格式化容量=5*(30-20)/2*10*10*16*1024=40960000B=39.0625M≈39M
(3)、数据传输率:
公式:
数据传输率=一个磁道上的字节数/旋转一周的时间在本题中,数据传输率=(1024*16)/(60/10000)=2730666.667B≈2.6MB
通过以上的分析,我们做这类题就简单了,格式化容量和非格式化容量的计算公式就好理解了,理解后就好记了。
所以本题
(1)应选C,
(2)应选D,(3)应选(C)。
12、以下不属于系统软件的是。
[供选择的答案]
A、操作系统B、编辑程序C、程序库D、各种语言处理程序。
[试题分析]:
参《软件设计师教程》P5。
这道题看似简单,稍不注意就出错了。
希望大家把教程P5的系统软件和应用软件各自的例子记清楚。
此题选C。
13、设计算机系统由CPU、存储器、I/O3部分组成,其可靠性分别为0.9、0.8和
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