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计算机系统结构 第二章(习题解答)

计算机系统结构 第二章(习题解答)
计算机系统结构 第二章(习题解答)

1. 数据类型、数据表示和数据结构之间是什么关系?在设计一个计算机系统

时,确定数据表示的原则主要有哪几个? 答:

2. 假设有A 和B 两种不同类型的处理机,A 处理机中的数据不带标志位,其

指令字长和数据字长均为32位。B 处理机的数据带有标志位,每个数据的字长增加至36位,其中有4位是标志符,它的指令条数由最多256条减少至不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数,每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序,分别计算这个程序在A 处理机和B 处理机中所占用的存储空间大小(包括指令和数据),从中得到什么启发? 答:

我们可以计算出数据的总数量:

∵ 程序有1000条指令组成,且每条指令平均要访问两个操作数 ∴ 程序访问的数据总数为:1000×2=2000个 ∵ 每个数据平均访问8次

∴ 程序访问的不同数据个数为:2000÷8=250

对于A 处理机,所用的存储空间的大小为:

bit

4000032250321000Mem

Mem

Mem

data

n

instructio A

=?+?=+=

对于B 处理机,指令字长由32位变为了30位(条数由256减少到64),这样,所用的存储空间的大小为:

bit

3900036250301000Mem

Mem

Mem

data

n

instructio B

=?+?=+=

由此我们可以看出,由于数据的平均访问次数要大于指令,所以,采用带标志符的数据表示不会增加总的存储空间大小。

3. 对于一个字长为64位的存储器,访问这个存储器的地址按字节编址。假设

存放在这个存储器中的数据中有20%是独立的字节数据(指与这个字节数据相邻的不是一个字节数据),有30%是独立的16位数据,有20%是独立

的32位数据,另外30%是独立的64位数据;并且规定只能从一个存储字的起始位置开始存放数据。

⑴计算这种存储器的存储空间利用率。

⑵给出提高存储空间利用率的方法,画出新方法的逻辑框图,并计算这种方法

的存储空间利用率。

答:

由于全是独立数据,有20%浪费56位(7/8);30%浪费48位(6/8);20%浪费32位(4/8);30%浪费0位(0/8)。

总共浪费:0.2×7/8+0.3×6/8+0.2×4/8+0.3×0/8=0.5

即:存储器的存储空间利用率为50%,浪费率为50%。

方案为:数据从地址整数倍位置开始存储,即,双字地址000结尾,单字地址00结尾,半字地址0结尾,字节地址结尾任意。

可能出现的各种情况如下:

4. 一个处理机共有10条指令,各指令在程序中出现的概率如下表:

(1) 采用最优Huffman编码法(信息熵)计算这10条指令的操作码最短平均长

度。

(2) 采用Huffman编码法编写这10条指令的操作码,并计算操作码的平均长度,

计算与最优Huffman编码法(信息熵)相比的操作码信息冗余量。将得到的操作码编码和计算的结果填入上面的表中。

(3) 采用2/8扩展编码法编写这10条指令的操作码,并计算操作码的平均长度,

计算与最优Huffman编码法相比的操作码信息冗余量。把得到的操作码编

码和计算的结果填入上面的表中。

(4) 采用3/7扩展编码法编写这10条指令的操作码,并计算操作码的平均长度,

计算与最优Huffman 编码法相比的操作码信息冗余量。把得到的操作码编码和计算的结果填入上面的表中。 答:

采用最优Huffman 编码法(信息熵)的操作码最短平均长度为:

957.2log

p H n

1

i p 2

i i

≈?-=∑=

5. 一台模型机共有7条指令,各指令的使用频度分别是35%、25%、20%、

10%、5%、3%、2%,有8个通用数据寄存器,2个变址寄存器。

(1) 要求操作码的平均长度最短,请设计操作码的编码,并计算所设计操作码

的平均长度。

(2) 设计8位字长的寄存器-寄存器型指令3条,16位字长的寄存器-存储器

型变址寻址方式指令4条,变址范围不小于正、负127。请设计指令格式,并给出各字段的长度和操作码的编码。

答:

要使得到的操作码长度最短,应采用Huffman编码,Huffman树构造如下:

由此可以得到7条指令的编码分别如下:

这样,Huffman编码法得到的操作码的平均长度为:

l = 2×(0.35+0.25+0.20) + 3×0.10 + 4 ×0.05 + 5×(0.03 + 0.02)

= 1.6+0.3+0.2+0.25 = 2.35

设计8位字长的寄存器-寄存器型指令如下:

因为只有8个通用寄存器,所以寄存器地址需3位,操作码只有两位,设计格式如下:

2 3 3

三条指令的操作码分别为00、01、10。

设计16位字长的寄存器-存储器型变址寻址方式指令如下:

4 3 1 8

四条指令的操作码分别为1100、1101、1110、1111。

6. 某处理机的指令字长为16位,有双地址指令、单地址指令和零地址指令三

类,并假设每个地址字段的长度均为6位。

(1) 如果双地址指令有15条,单地址指令和零地址指令的条数基本相同,问单

地址指令和零地址指令各有多少条?并且为这三类指令分配操作码。(2) 如果要求三类指令的比例大致为1:9:9,问双地址指令、单地址指令和零

地址指令各有多少条?并且为这三类指令分配操作码。

答:

双地址指令格式为:

4 6 6

单地址指令格式为:

10 6

零地址指令格式为:

16

双地址指令15条,需要4位操作码来区分;单地址指令可以使用10-4=6位操作码来区分;零地址指令可以使用16-10=6位操作码来区分。这样,各类型指令的条数为:

双地址指令15条,操作码为:0000~1110; 单地址指令26-1=63条,操作码为:

1111 000000~1111 111110

零地址指令26=64条,操作码为:

1111 111111 000000~1111 111111 111111

假设双地址指令x 条,则单地址、零地址分别为9x 条:

x

92]x 92)x 2[(6

6

4

=*-*-

解之即得:x =14

∴ 双地址指令14条,操作码为:0000~1101;留出两个编码用于扩展。

单地址指令(26-1)×2 = 126条,操作码为:

1110 000000~1110 111110,1111 000000~1111 111110

零地址指令126条,操作码为:

1110 111111 000000~1110 111111 111110,1111 111111 000000~1111 111111 111110

计算机系统结构题库

《计算机系统结构》题库 一.单项选择题(在下列每小题的四个备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为是正确的答案填入题后的()内,每小题2分) 第一章: 1.计算机系统多级层次中,从下层到上层,各级相对顺序正确的应当是: A.汇编语言机器级---操作系统机器级---高级语言机器级 B.微程序机器级---传统机器语言机器级---汇编语言机器级 C.传统机器语言机器级---高级机器语言机器级---汇编语言机器级 D.汇编语言机器级---应用语言机器级---高级语言机器级 答案:B 分数:2 所属章节1—1 2.汇编语言源程序变成机器语言目标程序是经来实现的。 A. 编译程序解释 B. 汇编程序解释 C. 编译程序翻译 D. 汇编程序翻译 答案:D 分数:2 所属章节1—1 3.直接执行微指令的是: A. 汇编程序 B. 编译程序 C. 硬件 D. 微指令程序 答案:C 分数:2 所属章节1—1 4.对系统程序员不透明的是: A. Cache存储器 B. 系列机各档不同的数据通路宽度 C. 指令缓冲寄存器 D. 虚拟存储器 答案:D 分数:2 所属章节1—2 5.对应用程序员不透明的是: A. 先行进位链 B. 乘法器 C. 指令缓冲器 D. 条件码寄存器 答案:D 分数:2 所属章节1—2 6.对机器语言程序员透明的是: A. 中断字 B. 主存地址寄存器 C. 通用寄存器 D. 条件码 答案:B 分数:2 所属章节1—2 7.计算机系统结构不包括: A. 主存速度 B. 机器工作状态 C. 信息保护 D. 数据表示 答案:A 分数:2 所属章节1—2 8.对计算机系统结构透明的是: A. 字符行运算指令 B. 是否使用通道行I/O处理机 C. 虚拟存储器 D. VLSI技术 答案:D 分数:2 所属章节1—2 9.对汇编语言程序员透明的是: A.I/O方式中的DMA访问方式 B. 浮点数据表示 C. 访问方式保护 D 程序性中断. 答案:A 分数:2 所属章节1—2 10.属计算机系统结构考虑的应是:

计算机组成与系统结构第二章习题及答案

、填空题(20 每空 2 分) 1. 计数制中使用的数据个数被称为________ 。(基) 2. 移码常用来表示浮点数的_ 部分,移码和补码比较,它们除_外, 其他各位都相同。(阶码,符号位) 3. 码值80H: 若表示真值0, 则为_; 若表示-128 ,则为_ ; 若表示-127 ,则为____ ; 若表示-0, 则为 ____ 。(移码补码反 码原码) 4. 在浮点运算过程中,如果运算结果的尾数部分不是_ 形式,则需要进行规格化处理。设尾数采用补码表示形式,当运算结果—时, 需要进行右规操作;当运算结果________________________________ 时,需要进行左规操作。 (规格化溢出不是规格化数) 二、选择题(20 每题 2 分) 1. 以下给出的浮点数,_______ 规格化浮点数。(B ) A. 2 八-10 X 0.010101 B . 2 八-11 X 0.101010 C. 2 八-100 X 1.010100 D . 2 八-1 X 0.0010101 2. 常规乘除法器乘、除运算过程采用部分积、余数左移的做法,其好处是 。( C )

A. 提高运算速度 B. 提高运算精度 C.节省加法器的位数 D. 便于控制 3. 逻辑异运算10010011 和01011101 的结果是_____ 。(B) A.01001110 B.11001110 C.11011101 D.10001110 4. _________浮点数尾数基值rm=8, 尾数数值部分长 6 位,可表示的规 格化最小正尾数为。(Q 1. A.0.5 B.0.25 C.0.125 D.1/64 5?当浮点数尾数的基值rm=16, 除尾符之外的尾数机器位数为8 位时, 可表示的规格化最大尾数值是_____________ 。(D) A.1/2 B.15/16 C.1/256 D.255/256 6. 两个补码数相加,采用1 位符号位,当_时表示结果溢出。(D) A、符号位有进位 B、符号位进位和最高数位进位异或结果为0 C符号位为1D、符号位进位和最高数位进位异或结果为1 7. 运算器的主要功能时进行_ 。(0 A、逻辑运算 B、算术运算 C、逻辑运算和算术运算 D、只作加法 8. 运算器虽有许多部件组成,但核心部件是_______ 。(B) A、数据总线 B、算术逻辑运算单元 C、多路开关 D、累加寄存器9?在定

新编基础物理学第二版第二章习题解答

9习题二 2-1.两质量分别为m和M (M m)的物体并排放在光滑的水平桌面上,现有一水平力F作用在物体m上,使两物体一起向右运动,如题图2-1所示,求两物体间的相互作用力。若水平力F作用在M上, 使两物体一起向左运动,则两物体间相互作用力的大小是否发生变化? 解:以m、M整体为研究对象, F 以m为研究对象,如解图2-1 有 (m M )a…①(a),有 F Mm ma…② 由①、②两式,得相互作用力大小 l MF F Mm . “ m M 若F作用在M上,以m为研究对象,如题图2-1 (b)有 F Mm ma 由①、③两式,得相互作用力大小解图2-1 F Mm 讦发生变化。 m M 2-2.在一条跨过轻滑轮的细绳的两端各系一物体,两物体的质量分别为 M2,在M2上再放一质量为m的小物体,如题图2-2所示,若M1=M2= 4m,求m和M2之间的相互作用 力,若M1=5m, M2=3m,则m与M2之间的作用力是否发生变化? M1和 解:受力图如解图2-2,分别以M1、M2和m为研究对象,有题图2-2 又T1T2,则当M1 当M1 T1 M1g M1a (M2 m)g T2 (M 2 m)a mg F M 2m ma C O F M 2m 2M 〔mg m M1 M2 M 2 4m 时 解图2-2 F M2m8mg 5m, M 2 3m 时 F M 2m10mg 9 发生变化。 题图2-1

2-3?质量为M的气球以加速度v匀加速上升,突然一只质量为m的小鸟飞到气球上,并停留在气球上。若气球仍能向上加速,求气球的加速度减少了多少? r 解:设f为空气对气球的浮力,取向上为正。 分别由解图2-3(a)、(b)可得 f M g Ma mag a a a1 m M 2-4.如题图2-4所示,人的质量为60kg,底板的质量为在底板上静 止不动,则必须以多大的力拉住绳子? 解:设底板和人的质量分别为M , m,以向上为正方向, (a)、(b)所示,分别以底板、人为研究对象,则有 T| T2 F Mg 0 T3 F ' mg 0 F为人对底板的压力, F '为底板对人的弹力。有 F F 又因为 f (M m) g (M m)a1 由此解得 a i Ma mg m M ?0 (a) ⑹ 解图2-3 则 T 2 T 3 也严 245N 40 kg。人若想站 受力图如解图2-4 解图2-12

2010年4月自考计算机系统结构试题及答案

全国2010年4月自学考试计算机系统结构试题 课程代码:02325 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均不得分。 1.在计算机系统结构设计中,提高软件功能实现的比例可( ) A.提高解题速度B.减少需要的存储器容量 C.提高系统的灵活性D.提高系统的性能价格比 2.浮点数表示的尾数的基r m=16,尾数长度p=8,可表示的规格化最大正尾数的值是( ) A.1/256 B.1/2 C.15/16 D.255/256 3.下列数据存储空间为隐含寻址方式的是( ) A.CPU中的通用寄存器B.主存储器 C.I/O接口中的寄存器D.堆栈 4.当计算机系统执行通道程序完成输入输出工作时,执行通道程序的是( ) A.CPU B.通道 C.CPU和通道D.指定的外设 5.下列有关中断的叙述正确的是( ) A.中断响应的次序是由硬件决定的B.中断处理的次序是由硬件决定的 C.中断处理的次序是不可改的D.中断响应的次序是可灵活改变的 6.与虚拟存储器的等效访问速度无关 ..的是( ) A.访存页地址流B.页面替换算法 C.主存的容量D.辅存的容量 7.非线性流水线的特征是( ) A.一次运算中使用流水线中的多个功能段 B.一次运算中多次使用流水线中的某些功能段 C.流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同 D.流水线的各功能段在不同的运算中可以有不同的连接 8.属于集中式共享存储器结构的SIMD计算机是( ) A.ILLIAC IV B.BSP C.CM-2 D.MP-1 1

吉林大学 计算机系统结构题库 第二章

第二章计算机指令集结构 知识点汇总: 指令集设计、堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器、CISC、RISC、寻址方式、数据表示 简答题 1.增强CISC机器的指令功能主要从哪几方面着手?(CISC) (1) 面向目标程序增强指令功能。 (2) 面向高级语言和编译程序改进指令系统。 (3) 面向操作系统的优化实现改进指令系统。 2.简述CISC存在的主要问题。(知识点:CISC) 答:(1)CISC结构的指令系统中,各种指令的使用频率相差悬殊。 (2)CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机系统结构的复杂性,这不仅增加了研制时间和成本,而且还容易造成设计错误。 (3)CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担,不利于单片集成。 (4)CISC结构的指令系统中,许多复杂指令需要很复杂的操作,因而运行速度慢。 (5)在CISC结构的指令系统中,由于各条指令的功能不均衡性,不利于采用先进的计算机系统结构技术来提高系统的性能。 3.简述RISC的优缺点及设计RISC机器的一般原则。(知识点:RISC) 答:(1)选取使用频率最高的指令,并补充一些最有用的指令。 (2)每条指令的功能应尽可能简单,并在一个机器周期内完成。 (3)所有指令长度均相同。 (4)只有load和store操作指令才访问存储器,其它指令操作均在寄存器之间进行。 (5)以简单、有效的方式支持高级语言。 4.根据CPU内部存储单元类型,可将指令集结构分为哪几类?(知识点:堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器) 答:堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构、通用寄存器型指令集结构。 5.常见的三种通用寄存器型指令集结构是什么?(知识点:通用寄存器型机器) 答:(1)寄存器-寄存器型。 (2)寄存器-存储器型。 (3)存储器-存储器型。

梁小民《西方经济学-第二版》第二章课后习题答案知识分享

第二章供求、供给、价格 1、为什么欲望不同于需求? 答:欲望是一种缺乏的感受和需要满足的愿望,其基本特点是无限性,即人的欲望永远没有完全得到满足的时候。 需求是指消费者(家庭)在某一特定时期内,在每一价格水平时愿意而且能够购买的某种商品量。需求是购买欲望和购买能力的统一,缺少任何一个条件都不能成为需求。 欲望是永无止境的,没有限制条件,而需求受到购买欲望和购买能力的制约,二者缺一不可,所以欲望不同于需求。 1、有些企业在广告宣传中声称自己的产品是为“工薪阶级服务的”。从经济学角度看,这种说法对不对?为什么? 答:从经济学角度看,这种说法是不对的。 企业宣传自己的产品是为工薪阶层服务,主要是指在价格上给予工薪阶层方便,通过降低价格,提供经济实惠又保质的产品,吸引消费者,让消费者有经济能力来购买产品。 需求是购买欲望和购买能力的的统一,二者缺一不可。产品为工薪阶层服务,旨在强调消费者的购买能力,却忽略了其购买欲望。所以,从经济学角度看,这种说法是不正确的。 2、出租车行业越发达,服务越好,价格越低,买汽车的人越少,为什么? 答:替代品是指可以互相替代来满足同一种欲望的商品。出租车和汽车,皆可为人们提供出行便利服务,它们之间可以相互替代,是

替代关系。 对于有替代关系的商品,当一种商品价格下降时,人们对其需求增加,导致另一种商品需求下降。当出租车行业发达,价格低廉,服务良好时,人们会增加对出租车的消费需求,从而减少对汽车的购买需求。 4、旅游业的发展可以带动旅馆、餐饮、交通、娱乐等行业的发展,为什么? 答:互补品是指共同满足一种欲望的两种商品,他们是相互补充的,旅游业与旅馆、餐饮、交通、娱乐等行业就是一种互补关系。两种互补品价格与需求呈反向变动,当旅游业发展,价格降低,消费者而对其互补的旅馆、餐饮、交通、娱乐等的需求就增加,从而带动其发展。 5、我国加入世贸组织对汽车市场的需求有什么影响?为什么? 答:总体上来说会扩大对汽车市场的需求。首先,我国加入世贸组织后,经济发展,人民收入增加,消费者对汽车有了一定的购买力,其次,加入世贸组织使得汽车价格下架昂,对汽车的购买需求增多。再次,加入世贸组织使得发达国家的消费方式影响发展中国家,购买汽车会成为人们的偏好与心理欲望。最后,加入世贸组织,消费者对自己未来的收入与商品价格走势有所预期,这种预期也影响了购车的意愿和需求。综上,我国加入世贸组织会扩大汽车市场的需求。

(完整版)计算机系统结构试题及答案

计算机系统结构复习题 单选及填空: 计算机系统设计的主要方法 1、由上往下的设计(top-down) 2、由下往上的设计(bottom-up) 3、从中间开始(middle-out) Flynn分类法把计算机系统的结构分为以下四类: (1)单指令流单数据流 (2)单指令流多数据流 (3)多指令流单数据流 (4) 多指令流多数据流 堆栈型机器:CPU 中存储操作数的单元是堆栈的机器。 累加器型机器:CPU 中存储操作数的单元是累加器的机器。 通用寄存器型机器:CPU 中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。 名词解释: 虚拟机:用软件实现的机器叫做虚拟机,但虚拟机不一定完全由软件实现,有些操作可以由硬件或固件(固件是指具有软件功能的固件)实现。 系列机:由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。 兼容机:它是指由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。 流水线技术:将一个重复的时序过程,分解成为若干个子过程,而每一个子过程都可有效地在其专用功能段上与其它子过程同时执行。 单功能流水线:指流水线的各段之间的连接固定不变、只能完成一种固定功能的流水线。 多功能流水线:指各段可以进行不同的连接,以实现不同的功能的流水线。 顺序流水线:流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序完全相同。 乱序流水线:流水线输出端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序可以不同,允许后进入流水线的任务先完成。这种流水线又称为无序流水线、错序流水线、异步流水线。 吞吐率:在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出结果的数量。 指令的动态调度:

是指在保持数据流和异常行为的情况下,通过硬件对指令执行顺序进行重新安排,以提高流水线的利用率且减少停顿现象。是由硬件在程序实际运行时实施的。 指令的静态调度: 是指依靠编译器对代码进行静态调度,以减少相关和冲突。它不是在程序执行的过程中、而是在编译期间进行代码调度和优化的。 超标量: 一种多指令流出技术。它在每个时钟周期流出的指令条数不固定,依代码的具体情况而定,但有个上限。 超流水:在一个时钟周期内分时流出多条指令。 多级存储层次: 采用不同的技术实现的存储器,处在离CPU不同距离的层次上,各存储器之间一般满足包容关系,即任何一层存储器中的内容都是其下一层(离CPU更远的一层)存储器中内容的子集。目标是达到离CPU最近的存储器的速度,最远的存储器的容量。 写直达法: 在执行写操作时,不仅把信息写入Cache中相应的块,而且也写入下一级存储器中相应的块。写回法: 只把信息写入Cache中相应块,该块只有被替换时,才被写回主存。 集中式共享多处理机: 也称为对称式共享存储器多处理SMP。它一般由几十个处理器构成,各处理器共享一个集中式的物理存储器,这个主存相对于各处理器的关系是对称的, 分布式共享多处理机: 它的共享存储器分布在各台处理机中,每台处理机都带有自己的本地存储器,组成一个“处理机-存储器”单元。但是这些分布在各台处理机中的实际存储器又合在一起统一编址,在逻辑上组成一个共享存储器。这些处理机存储器单元通过互连网络连接在一起,每台处理机除了能访问本地存储器外,还能通过互连网络直接访问在其他处理机存储器单元中的“远程存储器”。 多Cache一致性: 多处理机中,当共享数据进入Cache,就可能出现多个处理器的Cache中都有同一存储器块的副本,要保证多个副本数据是一致的。 写作废协议: 在处理器对某个数据项进行写入之前,它拥有对该数据项的唯一的访问权 。 写更新协议: 当一个处理器对某数据项进行写入时,它把该新数据广播给所有其它Cache。这些Cache用该新数据对其中的副本进行更新。 机群:是一种价格低廉、易于构建、可扩放性极强的并行计算机系统。它由多台同构或异构

计算机体系结构试题汇总

计算机系统结构 姓名:学号: 一、简答题(每小题10分,共20分) 1.简述使用物理地址进行DMA存在的问题,及其解决办法。 2.从目的、技术途径、组成、分工方式、工作方式等5个方面对同构型多处理机和异构型多处理机做一比较(列表)。 二、(60分)现有如下表达式: Y=a ×X 其中:X和Y是两个有64个元素的32位的整数的向量,a为32位的整数。假设在存储器中,X和Y的起始地址分别为1000和5000,a的起始地址为6000。 1.请写出实现该表达式的MIPS代码。 2.假设指令的平均执行时钟周期数为5,计算机的主频为500 MHz,请计算上述MIPS 代码(非流水化实现)的执行时间。 3.将上述MIPS代码在MIPS流水线上(有正常的定向路径、分支指令在译码段被解析出来)执行,请以最快执行方式调度该MIPS指令序列。注意:可以改变操作数,但不能改变操作码和指令条数。画出调度前和调度后的MIPS代码序列执行的流水线时空图,计算调度前和调度后的MIPS代码序列执行所需的时钟周期数,以及调度前后的MIPS流水线执行的加速比。 4.根据3的结果说明流水线相关对CPU性能的影响。 三、(20分)请分析I/O对于性能的影响有多大?假设: 1.I/O操作按照页面方式进行,每页大小为16 KB,Cache块大小为64 B;且对应新页的地址不在Cache中;而CPU不访问新调入页面中的任何数据。 2.Cache中95%被替换的块将再次被读取,并引起一次失效;Cache使用写回方法,平均50%的块被修改过;I/O系统缓冲能够存储一个完整的Cache块。 3.访问或失效在所有Cache块中均匀分布;在CPU和I/O之间,没有其他访问Cache 的干扰;无I/O时,每1百万个时钟周期中,有15,000次失效;失效开销是30个时钟周期。如果替换块被修改过,则再加上30个周期用于写回主存。计算机平均每1百万个周期处理一页。

计算机系统结构-第二章自考练习题答案

计算机系统结构-第二章自考练习题答案

第二章数据表示与指令系统 历年真题精选 1. 计算机中优先使用的操作码编码方法是( C )。 A. BCD码 B. ASCII码 C. 扩展操作码 D. 哈夫曼编码 2.浮点数尾数基值r m=16,除尾符之外的尾数机器位数为8位时,可表示的规格化最大尾数值为( D )。 A. 1/2 B. 15/16 C. 1/256 D. 255/256 3. 自定义数据表示包括(标志符)数据表示和(数据描述符)两类。 4. 引入数据表示的两条基本原则是:一看系统 的效率是否有提高;二看数据表示的(通

用)性和(利用)率是否高。 5. 简述设计RISC的一般原则。 6. 简述程序的动态再定位的思想。 7. 浮点数表示,阶码用二进制表示,除阶符之外 的阶码位数p=3,尾数基值用十进制表示,除尾符外的尾数二进制位数m=8,计算非负阶、规格化、正尾数时, (1)可表示的最小尾数值;(2)可表示的最大值;(3)可表示的尾数个数。 8. (1)要将浮点数尾数下溢处理成K—1位结 果,则ROM表的单元数和字长各是多少? 并简述ROM表各单元所填的内容与其地址之间的规则。

(2)若3位数,其最低位为下溢处理前的附 加位,现将其下溢处理成2位结果,设 计使下溢处理平均误差接近于零的 ROM表,以表明地址单元与其内容的 关系。 同步强化练习 一.单项选择题。 1. 程序员编写程序时使用的地址是( D )。 A.主存地址B.有效地址C.辅存实地址D.逻辑地址 2. 在尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是( B )。 A.舍入法B.截断法C.恒置“1”法

基础工程(第二版)第二章习题解答

习 题 【2-1】如图2-31所示地质土性和独立基础尺寸的资料,使用承载力公式计算持力层的承载力。若地下水位稳定由0.7m 下降1m ,降至1.7m 处,问承载力有何变化? 图2-31 习题2-1图 解:由图2-31可知: 基底处取土的浮重度 3/2.88.90.18'm kN w sat =-=-=γγγ 基底以上土的加权平均重度 3/0.133 .16.02.8)6.03.1(2.17m kN m =?+-?=γ 由020=k ?,查表2-6可得 66.5,06.3,51.0===c d b M M M 所以,持力层的承载力为 kPa c M d M b M f k c m d b a 9.64166.53.10.1306.38.12.851.0=?+??+??=++=γγ 若地下水下降1m 至1.7m ,则 基底以上土的重度为 3/2.17m kN m =γ 基底处土的重度为 3/0.18m kN m =γ 此时,持力层的承载力为 kPa c M d M b M f k c m d b a 0.86166.53.12.1706.38.10.1851.0=?+??+??=++=γγ

【2-2】某砖墙承重房屋,采用素混凝土(C10)条形基础,基础顶面处砌体宽度0b =490mm ,传到设计地面的荷载F k =220kN/m ,地基土承载力特征值f ak =144kPa ,试确定条形基础的宽度b 。 (1)按地基承载力要求初步确定基础宽度 假定基础埋深为d=1.2m ,不考虑地基承载力深度修正,即f a =f ak =144kPa m d f F b G a k 83.12 .120144220=?-=-≥γ,取b=1.9m 初步选定条形基础的宽度为1.9m 。 地基承载力验算: kPa f kPa b G F p a k k k 1448.1399 .12.19.120220=<=??+=+= 满足 无筋扩展基础尚需对基础的宽高比进行验算(其具体验算方法详见第三章),最后还需进行基础剖面设计。 (2)按台阶宽高比要求验算基础的宽度 初步选定基础的高度为H=300mm 基础采用C10素混凝土砌筑,基础的平均压力为kPa p k 8.139= 查表3-2,得允许宽高比0.12==H b tg α,则 m Htg b b 09.10.13.0249.020=???+=+≤α 不满足要求 m tg b b H 705.00 .1249.09.120=?-=-≥α 取H=0.8m m Htg b b 09.20.18.0249.020=??+=+≤α 此时地面离基础顶面为 1.2-0.8=0.4m>0.1m ,满足要求。

计算机系统结构考试题库及答案

计算机系统结构试题及答案 一、选择题(50分,每题2分,正确答案可能不只一个,可单选 或复选) 1.(CPU周期、机器周期)是内存读取一条指令字的最短时间。 2.(多线程、多核)技术体现了计算机并行处理中的空间并行。 3.(冯?诺伊曼、存储程序)体系结构的计算机把程序及其操作数 据一同存储在存储器里。 4.(计算机体系结构)是机器语言程序员所看到的传统机器级所具 有的属性,其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。 5.(控制器)的基本任务是按照程序所排的指令序列,从存储器取 出指令操作码到控制器中,对指令操作码译码分析,执行指令操作。 6.(流水线)技术体现了计算机并行处理中的时间并行。 7.(数据流)是执行周期中从内存流向运算器的信息流。 8.(指令周期)是取出并执行一条指令的时间。 9.1958年开始出现的第二代计算机,使用(晶体管)作为电子器件。 10.1960年代中期开始出现的第三代计算机,使用(小规模集成电路、 中规模集成电路)作为电子器件。 11.1970年代开始出现的第四代计算机,使用(大规模集成电路、超 大规模集成电路)作为电子器件。 12.Cache存储器在产生替换时,可以采用以下替换算法:(LFU算法、 LRU算法、随机替换)。

13.Cache的功能由(硬件)实现,因而对程序员是透明的。 14.Cache是介于CPU和(主存、内存)之间的小容量存储器,能高 速地向CPU提供指令和数据,从而加快程序的执行速度。 15.Cache由高速的(SRAM)组成。 16.CPU的基本功能包括(程序控制、操作控制、时间控制、数据加 工)。 17.CPU的控制方式通常分为:(同步控制方式、异步控制方式、联合 控制方式)反映了时序信号的定时方式。 18.CPU的联合控制方式的设计思想是:(在功能部件内部采用同步控 制方式、在功能部件之间采用异步控制方式、在硬件实现允许的情况下,尽可能多地采用异步控制方式)。 19.CPU的同步控制方式有时又称为(固定时序控制方式、无应答控 制方式)。 20.CPU的异步控制方式有时又称为(可变时序控制方式、应答控制 方式)。 21.EPROM是指(光擦可编程只读存储器)。 22.MOS半导体存储器中,(DRAM)可大幅度提高集成度,但由于(刷 新)操作,外围电路复杂,速度慢。 23.MOS半导体存储器中,(SRAM)的外围电路简单,速度(快),但 其使用的器件多,集成度不高。 24.RISC的几个要素是(一个有限的简单的指令集、CPU配备大量的 通用寄存器、强调对指令流水线的优化)。

系统结构期末考试试题及答案

得分 评分人 填空题: (20分,每题2 分) 单选题:(10分,每题1分) A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B. 一个虚页只装进固定的主存实页位置 《计算机系统结构》期末考试试卷(A ) 得分 注:1、共100分,考试时间120分钟。 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 1、."启动I/O"指令是主要的输入输出指令,是属于( A. 目态指令 B.管态指令 C.目态、管态都能用的指令 D.编译程序只能用的指令 2、 输入输出系统硬件的功能对 (B )是透明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指(A ) C. 组之间固定,组内任何虚页可装入任何实页位置 D.组间可任意装入,组内是固定装入 4、( C ) 属于MIMD 系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D. 阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关,则( B ) A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、 计算机使用的语言是(B ) A.专属软件范畴,与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D. 属于符号化的机器指令 7、 指令执行结果出现异常引起的中断是( C ) A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 &块冲突概率最高的 Cache 地址映象方式是(A ) A.直接 B .组相联 C .段相联 D .全相联 9、 组相联映象、LRU 替换的Cache 存储器,不影响 Cache 命中率的是(B ) A.增大块的大小 B .增大主存容量 C .增大组的大小 D .增加Cache 中的块数 10、 流水处理机对全局性相关的处理不 包括(C ) A.猜测法 B.提前形成条件码 C.加快短循环程序的执行 D.设置相关专用通路

计算机系统结构第二章自考练习题答案

计算机系统结构第二章自考练习题答案

第二章数据表示与指令系统 历年真题精选 1. 计算机中优先使用的操作码编码方法是( C )。 A. BCD码 B. ASCII码 C. 扩展操作码 D. 哈夫曼编码 2.浮点数尾数基值r m=16,除尾符之外的尾数机器位数为8位时,可表示的规格化最大尾数值为( D )。 A. 1/2 B. 15/16 C. 1/256 D. 255/256 3. 自定义数据表示包括(标志符)数据表示和(数据描述符)两类。 4. 引入数据表示的两条基本原则是:一看系统 的效率是否有提高;二看数据表示的(通

用)性和(利用)率是否高。 5. 简述设计RISC的一般原则。 6. 简述程序的动态再定位的思想。 7. 浮点数表示,阶码用二进制表示,除阶符之外 的阶码位数p=3,尾数基值用十进制表示,除尾符外的尾数二进制位数m=8,计算非负阶、规格化、正尾数时, (1)可表示的最小尾数值;(2)可表示的最大值;(3)可表示的尾数个数。 8. (1)要将浮点数尾数下溢处理成K—1位结 果,则ROM表的单元数和字长各是多少? 并简述ROM表各单元所填的内容与其地址之间的规则。 (2)若3位数,其最低位为下溢处理前的附 加位,现将其下溢处理成2位结果,设

计使下溢处理平均误差接近于零的 ROM表,以表明地址单元与其内容的 关系。 同步强化练习 一.单项选择题。 1. 程序员编写程序时使用的地址是( D )。 A.主存地址B.有效地址C.辅存实地址D.逻辑地址 2. 在尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是( B )。 A.舍入法B.截断法C.恒置“1”法D.ROM查表法 3. 数据表示指的是( C )。A.应用中要用到的数据元素之间的结构关系

计算机系统结构期末考试试题及其答案

计算机系统结构期末考试试题及其答案

《计算机系统结构》期末考试试卷A 卷第 2 页 共 24 页 计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷(A 卷) 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。 一 单选题:(10分,每题1分) 1、 ."启动I/O"指令是主要的输入输出指 令,是属于( B ) A.目态指令 B.管态指令 C.目态、管态都能用的指令 D.编译程序只能用的指令 2、 输入输出系统硬件的功能对(B )是透 明的 A.操作系统程序员 B.应用程序员 C.系统结构设计人员 D.机器语言程序设计员 3、 全相联地址映象是指(A ) A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置 B.一个虚页只装进固定的主存实页位置 C.组之间固定,组内任何虚页可装入任何实页位

置 D.组间可任意装入,组内是固定装入 4、( C ) 属于MIMD系统结构 A.各处理单元同时受一个控制单元的管理 B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令 C.松耦合多处理机和多计算机系统 D.阵列处理机 5、多处理机上两个程序段之间若有先写 后读的数据相关,则(B ) A.可以并行执行 B.不可能并行 C.任何情况均可交换串行 D.必须并行执行 6、计算机使用的语言是(B) A.专属软件范畴,与计算机体系结构无关 B.分属于计算机系统各个层次 C.属于用以建立一个用户的应用环境 D.属于符号化的机器指令 7、指令执行结果出现异常引起的中断是 (C ) A.输入/输出中断 B.机器校验中断 C.程序性中断 D.外部中断 《计算机系统结构》期末考试试卷A卷第 3 页共 24 页

计算机系统结构第二章第一部分

第二章指令系统 ?指令系统是计算机系统结构的主要组成部分 ?指令系统是软件与硬件分界面的一个主要标志 ?指令系统软件与硬件之间互相沟通的桥梁 ?指令系统与软件之间的语义差距越来越大 2.1 数据表示 2.2 寻址技术 2.3 指令格式的优化设计 2.4 指令系统的功能设计 2.5 RISC指令系统 2.1 数据表示 ?新的研究成果,如浮点数基值的选择 ?新的数据表示方法,如自定义数据表示 2.1.1 数据表示与数据类型 2.1.2 浮点数的设计方法 2.1.3 自定义数据表示 2.1.1 数据表示与数据类型 ?数据的类型:文件、图、表、树、阵列、队列、链表、栈、向量、串、实数、整数、布尔数、字符 ?数据表示的定义:数据表示研究的是计算机硬件能够直接识别,可以被指令系统直接调用的那些数据类型。 例如:定点、逻辑、浮点、十进制、字符、字符串、堆栈和向量 ?确定哪些数据类型用数据表示实现,是软件与硬件的取舍问题 ?确定数据表示的原则: 一是缩短程序的运行时间, 二是减少CPU与主存储器之间的通信量, 三是这种数据表示的通用性和利用率。 例2.1:实现A=A+B,A和B均为200×200的矩阵。分析向量指令的作用解:如果在没有向量数据表示的计算机系统上实现,一般需要6条指令,其中有4条指令要循环4万次。因此,CPU与主存储器之间的通信量:取指令2+4×40,000条, 读或写数据3×40,000个, 共要访问主存储器7×40,000次以上 如果有向量数据表示,只需要一条指令 减少访问主存(取指令)次数:4×40,000次 缩短程序执行时间一倍以上

N m m e r =?? 数据表示在不断扩大,如字符串、向量、堆栈、图、表 ? 用软件和硬件相结合的方法实现新的数据表示 例如:用字节编址和字节运算指令来支持字符串数据表示 用变址寻址方式来支持向量数据表示 2.1.2 浮点数的设计方法 1、浮点数的表示方式 ? 一个浮点数N 可以用如下方式表示: 需要有6个参数来定义。 两个数值: m :尾数的值,包括尾数的码制(原码或补码)和数制(小数或整数) e :阶码的值,移码(偏码、增码、译码、余码等)或补码,整数 两个基值: r m :尾数的基值,2进制、4进制、8进制、16进制和10进制等 r e :阶码的基值,通常为2 两个字长: p :尾数长度,当r m =16时,每4个二进制位表示一位尾数 q :阶码长度,阶码部分的二进制位数 p 和q 均不包括符号位 ? 浮点数的存储式 注:m f 为尾数的符号位,e f 为阶码的符号位,e 为阶码的值,m 为尾数的值。 2、浮点数的表数范围 ? 尾数为原码 尾数用原码、纯小数,阶码用移码、整数时,规格化浮点数N 的表数范围: ---?≤≤-?-111r r N r r m m p m m q e q e r r () ? 尾数为补码 尾数用补码表示时,正数区间的表数范围与尾数采用原码时完全相同,而负数区间的表数范围为: q e q e r r r N r r r m m p m m ----≤≤-+?-11() ? 浮点数在数轴上的分布情况 min max min max 例2.2:设p =23,q =7,r m =r e =2,尾数用原码、纯小数表示,阶码用移码、整数表示,求规格化浮点数N 的表数范围。 解:规格化浮点数N 的表数范围是:

机械制造技术基础(第2版)第二章课后习题答案

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第二章金属切削过程 2-1什么是切削用量三要素?在外圆车削中,它们与切削层参数有什么关系?答: 切削用量三要素是指切削速度v、进给量f、背吃刀量a p(切削xx)。 在外圆车削中,它们与切削层参数的关系是: 切削层公称厚度:hD fsin r切削层公称宽度:bD a p/sin r切削层公称横截面积:AD fap2-2确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要几个基本角度?试画图标出这些基本角度。 答: 确定外圆车刀切削部分几何形状最少需要7个基本角度: 前角、后角、主偏角、副偏角、副前角、副后角和刃倾角,这些基本角度如下图所示(其中副前角、副后角不做要求)。 2-3试述刀具标注角度和工作角度的区别。为什么车刀作横向切削时,进给量取值不能过大? 答: 刀具标注角度是在静态情况下在刀具标注角度参考系中测得的角度;而刀具工作角度是在刀具工作角度参考系中(考虑了刀具安装误差和进给运动影响等因素)确定的刀具角度。车刀作横向切削时,进给量取值过大会使切削速度、基面变化过大,导致刀具实际工作前角和工作后角变化过大,可能会使刀具工作后角变为负值,不能正常切削加工(P23)。 2-4刀具切削部分的材料必须具备哪些基本性能?

答: (P24) (1)高的硬度和耐磨性; (2)足够的强度和韧性; (3)高耐热性; (4)良好的导热性和耐热冲击性能; (5)良好的工艺性。 2-5常用的硬质合金有哪几类?如何选用? 答: (P26)常用的硬质合金有三类: P类(我国钨钴钛类YT),主要用于切削钢等长屑材料;K类(我国钨钴类YG),主要用于切削铸铁、有色金属等材料;M类(我国通用类YW),可以加工铸铁、有色金属和钢及难加工材料。 2-6怎样划分切削变形区?第一变形区有哪些变形特点? 答: 切削形成过程分为三个变形区。第一变形区切削层金属与工件分离的剪切滑移区域,第二变形区前刀面与切屑底部的摩擦区域;第三变形区刀具后刀面与已加工表面的摩擦区域。 第一变形区的变形特点主要是: 金属的晶粒在刀具前刀面推挤作用下沿滑移线剪切滑移,晶粒伸长,晶格位错,剪切应力达到了材料的屈服极限。 2-7什么是积屑瘤?它对加工过程有什么影响?如何控制积屑瘤的产生?答:

计算机系统结构考试计算题

有一指令流水线如下所示 入 1 2 3 4 出 50ns 50ns 100ns 200ns (1) 求连续输入10条指令,该流水线的实际吞吐率和效率; (2) 该流水线的“瓶颈”在哪一段请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。对 于你所给出的两种新的流水线,连续输入10条指令时,其实际吞吐率和效率各是多少 解:(1) 2200(ns) 2009200)10050(50t )1n (t T max m 1 i i pipeline =?++++=?-+?=∑= )(ns 220 1T n TP 1pipeline -== 45.45%11 5 4400TP m t TP E m 1 i i ≈=? =?? =∑= (2)瓶颈在3、4段。 变成八级流水线(细分) 850(ns) 509850t 1)(n t T max m 1 i i pipeline =?+?=?-+?=∑= )(ns 85 1 T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8400TP m ti TP E m 1 i ≈=? =?? =∑= 重复设置部件 1 2 3_1 3_2 4_1 4_4 入 出

)(ns 851T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8 85010400E ≈=??= 有一 4段组成,其3段时,总次,然后流到第4段。如果 需要的时间都是t ?,问: (1) 当在流水线的输入端连续地每t ?时间输入任务时,该流水线会发生 什么情况 (2) 此流水线的最大吞吐率为多少如果每t ?2输入一个任务,连续处理 10个任务时的实际吞吐率和效率是多少 (3) 当每段时间不变时,如何提高该流水线的吞吐率仍连续处理10个任 务时,其吞吐率提高多少 (2)

计算机系统结构-第二章(习题解答)

1. 数据类型、数据表示和数据结构之间是什么关系?在设计一个计算机系统 时,确定数据表示的原则主要有哪几个? 答: 略 2. 假设有A 和B 两种不同类型的处理机,A 处理机中的数据不带标志位,其 指令字长和数据字长均为32位。B 处理机的数据带有标志位,每个数据的字长增加至36位,其中有4位是标志符,它的指令条数由最多256条减少至不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数,每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序,分别计算这个程序在A 处理机和B 处理机中所占用的存储空间大小(包括指令和数据),从中得到什么启发? 答: 我们可以计算出数据的总数量: ∵ 程序有1000条指令组成,且每条指令平均要访问两个操作数 ∴ 程序访问的数据总数为:1000×2=2000个 ∵ 每个数据平均访问8次 ∴ 程序访问的不同数据个数为:2000÷8=250 对于A 处理机,所用的存储空间的大小为: bit 4000032250321000Mem Mem Mem data n instructio A =?+?=+= 对于B 处理机,指令字长由32位变为了30位(条数由256减少到64),这样,所用的存储空间的大小为: bit 3900036250301000Mem Mem Mem data n instructio B =?+?=+=

由此我们可以看出,由于数据的平均访问次数要大于指令,所以,采用带标志符的数据表示不会增加总的存储空间大小。 3. 对于一个字长为64位的存储器,访问这个存储器的地址按字节编址。假设 存放在这个存储器中的数据中有20%是独立的字节数据(指与这个字节数据相邻的不是一个字节数据),有30%是独立的16位数据,有20%是独立的32位数据,另外30%是独立的64位数据;并且规定只能从一个存储字的起始位置开始存放数据。 ⑴计算这种存储器的存储空间利用率。 ⑵给出提高存储空间利用率的方法,画出新方法的逻辑框图,并计算这种方法 的存储空间利用率。 答: ⑴ 由于全是独立数据,有20%浪费56位(7/8);30%浪费48位(6/8);20%浪费32位(4/8);30%浪费0位(0/8)。 总共浪费:0.2×7/8+0.3×6/8+0.2×4/8+0.3×0/8=0.5 即:存储器的存储空间利用率为50%,浪费率为50%。 ⑵ 方案为:数据从地址整数倍位置开始存储,即,双字地址000结尾,单字地址00结尾,半字地址0结尾,字节地址结尾任意。 可能出现的各种情况如下:

第二章习题答案

162 第2章习题 1 下列化合物中,哪些是路易斯酸,哪些是路易斯碱? BH 4-, PH 3, BeCl 2, CO 2, CO , Hg(NO 3)2, SnCl 2 解答:路易斯酸:BeCl 2,PH 3,CO 2,CO ,Hg(NO 3)2,SnCl 2 路易斯碱:PH 3,CO ,SnCl 2 2 写出下列物种的共轭酸和共轭碱: NH 3, NH 2-, H 2O , HI , HSO 4- 解答: 共轭酸 共轭碱 共轭酸 共轭碱 NH 3 NH 4+ NH 2- NH 2- NH 3 NH 2- H 2O H 3O + OH - HI H 2I + I - HSO 4- H 2SO 4 SO 42- 3 下列各对中哪一个酸性较强? 并说明理由。 (a) [Fe(H 2O)6]3+和[Fe(H 2O)6]2+ (b) [Al(H 2O)6]3+和[Ga(H 2O)6]3+ (c) Si(OH)4和Ge(OH)4 (d) HClO 3和HClO 4 (e) H 2CrO 4和HMnO 4 (f) H 3PO 4和H 2SO 4 解答:(a) [Fe(H 2O)6]3+和[Fe(H 2O)6]2+ 路易斯酸性:前者,中心离子电荷高、半径小,吸引电子能力大; 质子酸性:前者,中心离子电荷高,对O 的极化能力大,H +易离解; (b) [Al(H 2O)6]3+和[Ga(H 2O)6]3+、(c) Si(OH)4和Ge(OH)4 路易斯酸性:均为前者,中心离子半径小,d 轨道能量低; 质子酸性:均为前者,中心离子半径小,对O 的极化能力大,H +易离解; (d) HClO 3和HClO 4、(e) H 2CrO 4和HMnO 4和(f) H 3PO 4和H 2SO 4 路易斯酸性和质子酸性均为后者,中心原子氧化数高、半径小,非羟基氧原子多。 4 应用Pauling 规则, (1) 判断H 3PO 4(pK a =2.12)、H 3PO 3(pK a =1.80)和H 3PO 2(pK a =2.0)的结构; (2) 粗略估计H 3PO 4、H 2PO 4-和HPO 42-的pK a 值。 解答:(1) 根据pK a 值判断,应有相同非羟基氧原子。 H 3PO 4: H 3PO 3: H 3PO 2: (2) H 3PO 4:一个非羟基氧原子,pK a 值约为2。根据多元酸分级电离常数之间的关系,K a 1:K a 2: K a 3≈1:10-5:10-10。所以,H 2PO 4-:pK a 约为7;HPO 42-:pK a 约为12。 5 指出下列反应中的路易斯酸和碱,并指出哪些是配位反应,哪些是取代反应,哪些是复分解反应? 解答:(1) FeCl 3+Cl -=[FeCl 4]- (2) I 2+I -=I 3- 酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位) (3) KH + H 2O = KOH + H 2 (4) [MnF 6]2-+2SbF 5=2[SbF 6]-+MnF 4 碱 酸 (复分解) 碱 酸 (取代) (5) Al 3+(aq)+6F -(aq)=[AlF 6]3-(aq) (6) HS -+H 2O =S 2-+H 3O + 酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位) (7) BrF 3+F -=[BrF 4]- (8) (CH 3)2CO + I 2 =(CH 3)2COI 2 酸 碱 (配位) 酸 碱 (配位) 6 根据弱硬酸碱原理,判断下列化合物哪些易溶于水? P H HO HO P OH HO HO

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