计算机组成原理练习题及参考答案

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1.当做无符号数的值为多少,当做整数的值为多少,当做定点小数的值为多少?(十进制数) 无符号:2^7+2^5+2^4+2^3=128+32+16+8=184 整数: 定点小数:

(取反) (取反)

+ 1 + 1

-(2^3+2^6)=-72 -(1/2+1/16)=-9/16 2.已知接受到的信息为0011,其中有效数据位为8位,运用海明码检测,问信息传输是否有错?8位的数据值是多少?

编号 检测位 数据位

12 1100 0 M8 C1=M1⊕M2⊕M4⊕M5⊕M7=0 11 1011 0 M7 C2=M1⊕M3⊕M4⊕M6⊕M7=0 10 1010 1 M6 C4=M2⊕M3⊕M4⊕M8=0 9 1001 1 M5 C8=M5⊕M6⊕M7⊕M8=0 8 1000 0 C8

7 0111 0 M4 发:0111 6 0110 0 M3 收:0000 5 0101 0 M2 发 ⊕收=0111

4 0100 1 C4 即M4出错则数据实为00111001 3 0011 1 M1 2 0010 1 C2 1 0001 1 C1

3.已知原始报文为1111,生成多项式为G (x )=x 4+x 2

+x+1,求编码后的报文

(1):将生成多项式为G (x )=x 4+x 2

+x+1,转换成对应的二进制为10111 (2)生成多项式为5(R+1)位,将原始报文左移4(R)位为 (3)进行模2除

_______00011________________

10111________________00010100_____________10111_______________010010________10111_____1101

1111000010111 (4)编码CRC 码为

4.采用IEEE754标准的32位短浮点数格式,即0-22位为尾数,23-30位为阶码位,第1位为数符,其中阶码偏置为127,试求出32位浮点代码CC9E23AF 的真值(结果可用任何进制的数表示)

CC9E23AF表示的二进制为 1100 1100 1001 1110 0010 0011 1010 1111

阶码()2-127=2^7+2^4+2^3+1-127=26=(1.0010111)*2^26

5.采用IEEE754标准的32位短浮点数格式,将十进制数0.2356转换成二进制数。

0.23356=0.001111 1.111*2^-3

01111111

+ 011

_____________

01111100

0011 11100 111 00000000000000000000

6.浮点数相加:33.44+0.08877要求:阶码5bit,尾数9bit,双符号位表示

[x]浮0110 00 1

[y]浮1101 00 0

∆E=[Ex]+[Ey]=0110+0011=01001=9

[y]浮=0110 00 000000001

[Mx]+[My] 00 1

00 000000001

00 0

33.44+0.08877=000

556.6+777.7

X=(556.6)10=(00.1)2=0.*2^1010

Y=(777.7)10=(0.0)2=0.*2^1010

[x]浮=0 1010 [y]浮=0 01010

∆E=Ex-Ey=[Ex]移+[-Ey]移=01010+10101=11111,即E=-2

[x]浮=00001011

000

+ 0

001

0阶码为01001 采用0舍1入法处理

0. x+y=2^100 *(-0.)

7.已知某计算机有100条指令,平均每条指令由10条微指令组成,其中有4条取指令是所有指令公用的,设微指令长度为24位。试计算控制存储器的容量。

[(100-4)*10+10]*(24/3) 八位一个字节

8. 一个组关联Cache由64个行组成,每组4行。主存储器包含4k个块,每块128字节,请表示主存地址格式

主存容量:4K*128字节=2^12+2^7=2^19; Cache 64行每组4行→16组=2^4,故组号4bit;每块 128字节→2^7,故块内地址7bit;每组4行→2^2,故组内块号2bit; 区号:19-7-2-4=6;

9.设某机主存容量为2MB ,Cache 容量为16KB ,每块包含4 个字,每字32 位,设计一个四路组相联映像(即Cache 每组内共有四个块)的内存组织结构。

主存容量:2MB=2^21 Cache容量:16K=2^14 则区号为: 21-14=7 每块包含4 个字,每字32 位,一个字节8位,则块内地址: 4*32/8=16=2^4 因为4路组相联,所以组内块号为2^2为2 组号为21-7-4-2=8

区号组号组内块号块内地址

7 8 2 4

10.考虑一个机器带有字节可寻址的主存,其容量是256字节,块(行)的大小是8字节,假设它使用直接映射式cache,其容量是32行

(1)16位存储器地址如何划分成标记、行号、和字节号?

标记行号字节号

8 5 3

(2)如下地址的内容将存入cache的哪些行?

0001 0001 0001 1011 03

1100 0011 0011 0100 06

1101 0000 0001 1101 03

1010 1010 1010 1010 25

地址是什么?

(3)存储器总共有多少字节能保存于cache中?

32*8=256字节

11.一个计算机有cache,主存和用于虚拟存储的磁盘。若所访问的字在cache中,则存取它只需20ns。若字在主存而不在cache中,则需要60ns将它装入cache,然后从cache中存取。若字不在主存中,则需要12ns将它从磁盘取来装入主存,再用60ns复制到cache,最后从cache存取。Cache的命中率0.9,主存命中率0.6,那么此系统访问一个字的平均存取时间是多少?

命中率*周期+(不命中两种情况)*主存周期

0.9*20+0.1*{0.6*(0.6+20)+0.4*(60+20+12000)}=506ns

课本P159———改:RAM 6116芯片(2k*8)放低位地址,ROM 58C65芯片(8k*8)放高位地址,(提示:RAM地址0000-07FF ,ROM地址0800——27FF)

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