Computer Arithmetic, Data Representation & ALU
Subject: Computer Architecture and Organization
Binary arithmetic, 1's and 2's Complement representation, Booth's Multiplication Algorithm, IEEE 754 Floating-Point, ALU.
Concept Summary
Key Revision Rules & Formulas
- 2's Complement representation is preferred for binary arithmetic because addition and subtraction can use the exact same adder circuit without sign bit branch conditions.
- Booth's Algorithm efficiently multiplies signed 2's complement binary numbers by encoding adjacent bits (01 -> add multiplier, 10 -> subtract multiplier).
- IEEE 754 Single Precision: 32 bits total (1 Sign bit, 8 Exponent bits with Bias 127, 23 Mantissa bits).
- ALU (Arithmetic Logic Unit) executes arithmetic (+, -, *, /) and logical (AND, OR, NOT, XOR) operations.
Common Exam Pitfalls
- Forgetting to add the 127 bias value in IEEE 754 single-precision exponent calculations.
- Assuming 1's complement has a single representation for zero (1's complement has +0 and -0, while 2's complement has unique 0).
Sample Practice Questions
Question 1: किसी संगणक का मस्तिष्क होता है
- CU
- ALU
- MU
- कोई नही
Explanation: ALU (Arithmetic Logic Unit) प्रोसेसर का हिस्सा है, जो गणनाएं और तार्किक ऑपरेशन करता है। हालांकि, सही मायने में CPU को कंप्यूटर का मस्तिष्क कहा जाता है।
Question 2: प्रोसेसर के तीन प्रमुख भाग है
- RAM, ROM, CDROM
- ALU, Control Unit, RAM
- ALU, Control Unit, Register
- Cash, Control Unit, Register
Explanation: प्रोसेसर के मुख्य भाग हैं: ALU (गणना), कंट्रोल यूनिट (निर्देश नियंत्रण), और रजिस्टर (डेटा स्टोरेज)।
Question 3: संबंधित संक्रिया को ALU द्वारा अधिकृत किया जाता है जो अधिकतम _____ संभव निर्गत प्रदान करता है।
- 0
- 1
- 2
- 3
Explanation:
Question 4: कौन निर्धारित करता है कि एक माइक्रोप्रोसेसर एक बार में कितने बिट्स संभाल सकता है -
- वर्ड साइज़
- ROM क्षमता
- कैश साइज़
- स्पीड रेटिंग
Explanation: माइक्रोप्रोसेसर एक बार में कितने बिट्स संभाल सकता है, यह वर्ड साइज़ द्वारा निर्धारित होता है। यह माइक्रोप्रोसेसर की डेटा प्रोसेसिंग क्षमता को दर्शाता है। शब्द की लंबाई अन्य कारकों के बीच आंतरिक डेटा बस, रजिस्टरों और ALU की चौड़ाई से निर्धारित होती है। एक बार में 8-बिट CPU 8 बिट डेटा को प्रोसेस कर सकता है। माइक्रो कंप्यूटर के प्रकार के आधार पर, शब्द की लंबाई 4 से 64 बिट तक हो सकती है।
Question 5: कम्प्यूटर का कौन सा भाग गणना करने व तुलना करने के काम आता है -
- डिस्क इकाई
- नियंत्रण इकाई
- ए. एल. यू
- मोडेम
Explanation: ALU (Arithmetic Logic Unit) CPU का हिस्सा है, जो गणना (जैसे जोड़, घटाव) और तार्किक तुलनाएं करता है।
Question 6: CMOS ______ होता हैं।
- बैटरी चालित मेमोरी चिप
- बेसिक इनपुट आउटपुट सिस्टम
- कैश मेमोरी ऑपरेटिंग सिस्टम (D)
- स्टोरेज डिवाइस
Explanation: CMOS का पूर्ण रूप Complementary Metal Oxide Semiconductor है। CMOS चिप में कम्प्यूटर में इंस्टॉल किए गए डिस्क ड्राइव की सूचना, सिस्टम क्लॉक के करंट डेट और टाइम की सूचना एवं कम्प्यूटर के बूट सीक्वेंस की सूचना होती है। CMOS करंट डेट एवं टाइम बनाए रखने के लिए रियल टाइम क्लॉक का नियंत्रण रखता है।
Question 7: निम्नलिखित में से किस रूप में, कंप्यूटर में डेटा संग्रहीत किया जाता है -
- Decimal
- HexaDecimal
- Binary
- Octal
Explanation:
Question 8: कम्प्यूटर के भाग जो जोड़,घटाव,गुणा भाग तथा तुलनात्मक कार्य करता है -
- रेम
- रोम
- कन्ट्रोल यूनिट
- अर्थमेटिक एण्ड लाॅजिकल यूनिट
Explanation: ALU (Arithmetic and Logical Unit) गणितीय और तार्किक कार्यों को करता है, जैसे जोड़, घटाव और तुलना।
Question 9: कंप्यूटर की ALU उन आदेशों का प्रतिक्रिया करती है जो इनमें से किससे आते हैं -
- प्राइमरी मेमोरी
- कंट्रोल सेक्शन
- एक्सटर्नल मेमोरी
- कैश मैमोरी
Explanation: ALU CPU के नियंत्रण अनुभाग/कंट्रोल सेक्शन से आने वाले आदेशों का जवाब देता है।
Question 10: जोड़ना, घटाना, भाग देना, गुणा करना और लॉजिक प्रचालन किसके द्वारा निष्पादित किए जाते हैं? (निम्न में से सबसे उपयुक्त विकल्प चुनें)
- रजिस्टर्स
- कंट्रोल यूनिट
- एएलयू (ALU)
- मेन मेमोरी
Explanation: एएलयू (Arithmetic Logic Unit) कंप्यूटर के CPU का हिस्सा है, जो अंकगणितीय ऑपरेशन (जोड़, घटाव, गुणा, भाग) और लॉजिकल ऑपरेशन (AND, OR, NOT) निष्पादित करता है।