計(jì)算機(jī)軟考：軟件設(shè)計(jì)師練習(xí)試題及答案解析(1)

　　1.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，16位浮點(diǎn)數(shù)的表示格式如圖1所示。其中階碼4位(含1位符號(hào))為定點(diǎn)整數(shù)，尾數(shù)12位(含1位符號(hào))為定點(diǎn)小數(shù)。

　　圖 1

　　設(shè)一個(gè)數(shù)機(jī)器碼為1110 0010 1000 0000，若階碼為移碼且尾數(shù)為原碼，則其十進(jìn)制數(shù)真值為 (1) 。

　　(1) A.20

　　B.25

　　C.0.078 125

　　D.20.969 375

　　參考答案：(1)A。

　　解析：為了充分利用尾數(shù)來表示更多的有效數(shù)字，即提高數(shù)據(jù)的表示精度，通常采用規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)。規(guī)定浮點(diǎn)數(shù)在運(yùn)算結(jié)束將運(yùn)算結(jié)果存到計(jì)算機(jī)中時(shí)，必須是規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)。規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)的最高數(shù)值位是有效數(shù)字，即正尾數(shù)0.5≤F<1，負(fù)尾數(shù)-1

　　對(duì)于本試題的解答思路是，對(duì)給定的機(jī)器碼按浮點(diǎn)數(shù)格式得到階碼和尾數(shù)，然后將階碼變?yōu)槭�進(jìn)制數(shù)，最后得到浮點(diǎn)數(shù)的十進(jìn)制真值。如果給定的浮點(diǎn)數(shù)機(jī)器碼不是用規(guī)格化表示的，則可將其表示為規(guī)格化的機(jī)器碼。規(guī)格化時(shí)，先看給定的浮點(diǎn)數(shù)機(jī)器碼的尾數(shù)是用什么碼表示的，然后再看是否已是規(guī)格化數(shù)，如果不是，將尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)移位，但要注意，為保持浮點(diǎn)數(shù)的真值不變，階碼一定要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在解答此類題目時(shí)，一定要注意題目條件中給出的階碼和尾數(shù)是用什么碼表示的，否則很容易出錯(cuò)，而得不到正確的計(jì)算結(jié)果。

　　針對(duì)本題，對(duì)所給機(jī)器碼1110 0010 1000 0000，按所規(guī)定的浮點(diǎn)數(shù)表示形式，可知階碼為1110(最高位為階符1)，尾數(shù)為0010 1000 0000(最高位為尾符0)。

　　0.0101B= 010100B=20。?① 若階碼為移碼，1110表示為十進(jìn)制數(shù)加6，尾數(shù)為原碼表示加0.0101B，所以浮點(diǎn)數(shù)為26

　�、� 0.101B，階碼-3的補(bǔ)碼為1101，因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)規(guī)格化要求尾數(shù)最高數(shù)據(jù)位為有效數(shù)據(jù)位，即尾數(shù)絕對(duì)值大于等于0.5。?0.0101B=2-3?0.0101B=0.000101B=0.078125D。將此浮點(diǎn)數(shù)用規(guī)格化數(shù)形式表示：2-2?若階碼為補(bǔ)碼，1110表示為十進(jìn)制數(shù)減2，尾數(shù)為補(bǔ)碼，因該尾數(shù)為正數(shù)，即加0.0101，該浮點(diǎn)數(shù)為2-2

　　2.某計(jì)算機(jī)主存按字節(jié)摘取cache的地址變換采用組相聯(lián)映像方式(即組內(nèi)全相聯(lián)，組間直接映像)。高速緩存分為2組，每組包含4塊，塊的大小為512B，主存容量為1MB。構(gòu)成高速緩存的地址變換表相聯(lián)存儲(chǔ)器容量為 (2) bit。每次參與比較的存儲(chǔ)單元為 (3) 個(gè)。

　　(2) A.4×10

　　B.4×11

　　C.8×10

　　D.8×11

　　(3) A.2

　　B.4

　　C.8

　　D.16

　　參考答案：(2)C;(3)B。

　　解析：某計(jì)算機(jī)主存按字節(jié)編址，主存與高速緩存Cache的地址變換采用組相聯(lián)映像方式(即組內(nèi)全相聯(lián)，組間直接映像)。高速緩存分為2組，每組包含4塊，塊的大小為512B，主存容量為1MB。① 由于主存容量為1MB=220，高速緩存分為2=21組(即區(qū)內(nèi)組號(hào)為1位)，每組包含4=22塊(即組內(nèi)塊號(hào)為2位)，塊的大小為512B=29(即塊內(nèi)地址為9位)，因此主存區(qū)號(hào)=20-1-2-9=8位。

　�、� 主存與高速緩存Cache的地址變換采用組相聯(lián)映像方式(即組內(nèi)全相聯(lián)，組間直接映像)，高速緩存的地址變換表的相聯(lián)存儲(chǔ)器中存放的用于比較的是8位的主存區(qū)號(hào)和2位的組內(nèi)塊號(hào)，因此，相聯(lián)存儲(chǔ)器的一個(gè)單元應(yīng)存放10位二進(jìn)制數(shù)。

　�、� 由于高速緩存共有8塊，因此，高速緩存的地址變換表的相聯(lián)存儲(chǔ)器容量應(yīng)為8×10位。

　�、� 由于組間采用直接映像，不需要進(jìn)行比較，但組內(nèi)采用全相聯(lián)映像，需要在一組的4塊內(nèi)進(jìn)行比較，故每次參與比較的存儲(chǔ)單元為4個(gè)。