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1、软件设计师第一章计算机系统知识精选习题分析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）2 B、（327）8 C、（213）10 D、（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=11010110 B、X
2、反码=11101001C、X补码=10000000 D、X补码=10011001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-127127，其他字节的范
3、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
4、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-128127。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（0i9）表示数据位，Pj(1j4)表示校验位，数据位D8由（2） 进行校验。供选择的答案（1）：A、3 B、4 C、5 D、6（2）：A、P4P2P1 B、P4P3P2 C、P4P3P1 D、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
5、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-1n+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-116+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、10110010 B、10110011 C、11011001 D、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
6、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。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（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
7、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。（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，
8、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10
9、100110，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+X3X5+X4+X+1）X12+X10+X7+X6X12+X11+X8+X7X11+X10+X8+X6X11+X10+X7+X6X8+X7X8+X7+X4+X3X4+X3由上我们可容易得出（1）应选C，（2）应选A；下面计算（3）：C（X）*X4=X4（X10+X9+X6+X4+X2+1）=X14+X13+X10+X8+X6+X4；（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
10、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。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
11、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、50 B、70 C、100 D、280（2）：A、100 B、200 C、280 D、400（3）：A、1400 B、2000 C、2300 D、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
12、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，
13、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。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、200 B、600 C、800 D、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53
14、FFH，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、256 B、512 C、1024 D、2048（2）：A、512X16bit B、256X8bit C、256X16bit D、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=8
15、b 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250bitmm，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) MBS。供选择的答案（1）：A、37 B、42 C、47 D、56（2）：A、25 B、29 C、33 D、39（3）：A、1.8 B、2.2 C、2.6 D、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
