53.如果数字都用8位二进制补码表示，下列哪些个运算会溢出？ A. 11000010+00111111 B. 00000010+00111111 C. 11000010+11111111 D.000000010+11111111
解：Addition of two integers does not create overflow if the result is in the range (?128 to +127).
A. Addition does not create overflow because (?62) + (+63) = 1 (in the range). B. Addition does not create overflow because (+2) + (+63) = 65 (in the range). C. Addition does not create overflow because (?62) + (?1) = ?63 (in the range). D. Addition does not create overflow because (+2) + (?1) = 1 (in the range).
54如果数字和结果都用8位二进制补码表示，不通过实际的计算，能说出下列哪个运算会溢出吗？
A. 32+105 B. 32?105 C. ?32+105 D. ?32?105
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解：A. There is overflow because 32 + 105 = 137 is not in the range (?128 to +127).
B. There is no overflow because 32?105 = ?73 is in the range (?128 to +127). C. There is no overflow because ?32 + 105 = 73 is in the range (?128 to +127). D. There is overflow because ?32?105= ?137 is not in the range (?128 to +127).
Chapter 5 复习题
1.计算机由哪三个子系统组成？
答：The three subsystems are the central processing unit (CPU), the main memory, and the input/output.
2.CPU由哪几个部分组成？
答：The CPU has an arithmetic logic unit (ALU), a control unit, and various kinds of registers.
3.ALU的功能是什么？
答：The ALU performs arithmetic and logical operations. 4.控制单元的功能是什么？
答：The control unit is responsible for controlling the operations of all other subsystems.
控制单元的功能是负责控制所有其他子系统的操作。 5.主存的功能是什么？
答：The main memory stores data and programs when the program is being executed. 主存的功能是当程序被执行时存储数据和程序。
6.定义RAM、ROM、SRAM、DRAM、PROM、EPROM和EEPROM。
答：RAM is random access memory and can be read from and written to by the user. ROM is read only memory. The contents of ROM are written by the manufacturer and cannot be overwritten by the user. SRAM is static RAM that uses flip-flop gates to hold data. DRAM is dynamic RAM that uses capacitors to hold the data. PROM is programmable read only memory and can be programmed by the user using special equipment. EPROM is erasable PROM and can be erased by the user using a special device that uses UV light. EEPROM is electronically erasable PROM that can be reprogrammed while it is still installed in the computer. RAM是随机存取存储器，能够被用户从里边读取和写入数据；ROM是只读存储器，ROM里的内容被厂商写入后不能被用户覆盖；SRAM是静态RAM，静态RAM是用触发器门电路来保存数据；DRAM是动态RAM，动态RAM使用电容器来保存数据；PROM是可编程只读存储器，这种存储器可被用户通过特殊设备可以将程序存储在上面；EPROM是可擦除的PROM，用户可以对它进行编程，但是得用一种可以发出紫外光的特殊仪器对其擦写；EEPROM为电可擦除的PROM，对它的编程和擦除用电子脉冲即可，无需从计算机上拆下来。 7.高速缓冲存储器的作用是什么？
答：The cache memory provides the CPU with fast access to part of data stored in main memory.
高速缓冲存储器的作用是为CPU快速提供存储在主存储器中的数据。 8.描述一下磁盘的物理组成？
答：A magnetic disk consists of one or more disks with a magnetic coating and one
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read/write head for each disk surface.
一个磁盘包含一个或多个磁性涂层，每个磁盘表面有一个读/写头。 9.磁盘和磁带表面是怎样组织的？
答：The surface of a magnetic disk is divided into circular rings called tracks. Each track is divided into sections called sectors. The width of a magnetic tape is divided into 9 tracks. The length of the tape may be divided into blocks. 每个磁盘盘面都被划分成磁道，每个磁道又分成若干扇区，磁道间通过磁道内部间隔隔开，扇区之间通过扇区内部间隔隔开。磁带的宽度可以分为9个磁道，磁道上的每个点可以分为存储1位的信息。顺着磁带的长度被分成若干块。 10.比较分析CD-R、CD-RW、DVD的异同点？
答：Data can be stored on a CD-R and a CD-RW by the user. The advantage of a CDRW is that it can be overwritten with new data. A DVD uses much smaller pits and lands that allow the disk to hold much more data (4.7 GB to 17 GB) compared to a CD-ROM (650 MB).
11.比较分析SCSI、火线和USB控制器。
答：An SCSI (small computer system interface) controller is a parallel interface that provides a daisy chain connection between devices and the buses. The FireWire interface is a high speed serial interface that transfers data in packets. It can use a daisy chain or tree configuration. USB is a serial controller that connects both low and high-speed devices to the computer bus. Multiple devices can be connected to a USB controller.
SCSI为小型计算机系统接口，它提供了菊花链连接，连接链的两端都必须有终结器，并且每个设备都必须要有唯一的地址（目标ID）。火线是一种高速的串行接口，数据采用包的形式传送，数据的传输速度高达50MB/秒。它可以在一条菊花链或树型连接上连接多达63个设备。USB是一种串行控制器，用以连接与计算机相连的一些低速和高速的设备，多个设备可以被连接到一个USB控制器上。 12.比较分析两种I/O设备寻址的方法有何不同？
答：Isolated I/O uses a set of instructions to access memory and another set of instructions to access I/O devices. Memory-mapped I/O uses the same set of instructions to access memory and I/O devices.
在I/O独立寻址中，用来读/写内存的指令与用来读/写输入/输出的指令是完全不同。有专门的指令完成对输入/输出设备的测试、控制以及读写操作。每个输入/输出设备有自己的地址。在I/O存储器映射寻址方式中，CPU将输入/输出控制器中的每一个寄存器都看作是内存中的某个存储字。如果地址指定的是输入/输出设备中的某个寄存器，那么就从寄存器中读取数据。 13.比较分析三种同步CPU和I/O设备的方法？
答：In the programmed I/O method, the CPU waits for the I/O device. A lot of CPU time is wasted by checking for the status of an I/O operation. In the interrupt-driven I/O method, the I/O device informs the CPU of its status via an interrupt. In direct memory access (DMA), the CPU sends its I/O requests to the DMA controller which manages the entire transaction.
程序控制输入/输出中，CPU等待I/O设备，CPU和I/O设备之间的数据传输是通过程序中的指令现实的；在中断控制输入/输出中，I/O设备通过中断通知CPU其状态。直接存储器存取进行I/O操作时，CPU发送信息给DMA，这些信息包
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括传输类型、内存单元的起始地址以及传输的字节数，之后CPU就可以做其他的工作。
14.比较分析CISC体系结构和RISC体系结构的异同点。
答：CISC (Complex Instruction Set Computer) has a large set of instructions to execute commands at the machine level. This makes the circuitry of the CPU and the control unit very complicated. RISC (Reduced Instruction Set Computer) uses a small set of instructions. Complex operations are accomplished using a set of simple commands.
CISC体系结构的设计策略是使用大量的指令，包括复杂指令，每一项简单或复杂的任务都有一条对应的指令，程序员不需要写一大堆指令去完成一项复杂的任务。复杂的指令被转化为一系列简单操作然后由CPU执行。RISC体系结构的设计策略是使用少量的指令完成最少的简单操作，复杂指令用简单指令子集模拟，在RISC中进行程序设计比在其他设计中更难更费时，因为复杂指令都用简单指令来模拟。
15.描述流水线及作用。
答：Pipelining allows different types of phases belonging to different cycles to be done simultaneously. Pipelining can increase the throughput of the computer. 流水线允许属于不同指令的不同阶段同时执行，提高了计算机的吞吐量。 16.描述并行处理及作用。
答：A single computer can have multiple control units, multiple ALU units and multiple memory units to perform several instructions in parallel. Parallel processing increases the throughput of the computer.
并行处理是指一台计算机拥有多个控制单元、多个算术逻辑单元和多个内存单元，多条指令同时执行，并行处理能提高计算机的吞吐量。 选择题
17.计算机中进行数据运算的子系统是（ ）。
A.CPU B.内存 C.I/O硬盘 D.以上都是 18.（ ）是可以存放临时数据的独立存储单元。
A.ALU B.寄存器 C.控制单元 D.磁带驱动器 19.（ ）是可以对两个输入相加的单元。
A.ALU B.寄存器 C.控制单元 D.磁带驱动器 20.CPU中的寄存器可以保存（ ）。
A.数据 B.指令 C.程序计数值 D.以上都是 21.一个有5根线的控制单元可以定义（ ）种运算。
A.5 B.10 C.16 D.32 22.一个字是（ ）位。
A.8 B.16 C.32 D.以上的任意一个
23.如果存储器地址空间是16MB，字长为8位，那么存取一个字需要（ ）位。 A.8 B.16 C.24 D.32 24.如果计算机断电，那么下列（ ）中的数据将被擦除。
A.RAM B.ROM C.磁带驱动器 D.CD-ROM 25.（ ）是使用电容器类型的存储器，而且需要周期性的进行刷新。 A.SRAM B.DRAM C.ROM D.以上都是 26.（ ）是用传统的触发器门电路保存数据的。
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A.SRAM B.DRAM C.ROM D.以上都是 27.16千兆字节是（ ）字节。
A.216 B.240 C.244 D.256
28.（ ）内容可以程序编制并使用电脉冲进行擦写，而且在擦除过程中信息可以存储在计算机中。
A.ROM B.PROM C.EPROM D.EEPROM 29.（ ）可以由用户而不是厂家存入程序，而且这些数据不能被重写。 A.ROM B.PROM C.EPROM D.EEPROM 30.CPU寄存器应该是（ ）速存储器。
A.高 B.中 C.低 D.以上任一个 31.（ ）存储设备用户只可写入一次信息。 A.CD-ROM B.CD-R C.CD-RW D.以上都是 32.（ ）存储设备可以进行多次擦写。 A.CD-ROM B.CD-R C.CD-RW D.以上都是 33.磁盘一次可以存取的最小存储区域是（ ）。
A.磁道 B.扇区 C.帧 D.磁头 34.如果存储器容量为232个字，那么地址总线需要（ ）根。 A.8 B.16 C.32 D.64 35.8线控制总线可以定义（ ）种运算。
A.8 B.16 C.256 D.512 36.（ ）控制器是以包形式传送数据的高速串行接口。
A.SCSI B.USB C.火线 D.B和C 37.计算机中运行程序的三个步骤是按（ ）特定顺序执行的。 A.取指令、执行、译码 B.译码、执行、取指令 C.取指令、译码、执行 D.译码、取指令、执行
38.在用于CPU运算和I/O设备同步的（ ）方法中，当准备好传输数据时，I/O设备会通知CPU。
A.程序控制输入/输出 B.中断控制输入/输出 C.DMA D.I/O独立寻址 39.在用于CPU运算和I/O设备同步的（ ）方法中，CPU处于空闲状态直到I/O操作完成。
A.程序控制输入/输出 B.中断控制输入/输出 C.DMA D.I/O独立寻址
40.在用于CPU运算和I/O设备同步的（ ）方法中，大数据块可以通过I/O设备直接存入内存中。
A.程序控制输入/输出 B.中断控制输入/输出 C.DMA D.I/O独立寻址 17. a 18. b 19. a 20. d 21. d 22. d 23. c 24. a 25. b 26. a 27. a 28. d 29. b 30. c 31. b 32. c 33. b 34. c 35. c 36. d 37. c 38. b 39. a 40. c 练习题
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