计算机组成原理第5次作业

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《计算机组成原理》第五次作业

1.X= -0.1001 Y=-0.1001 求 [X・Y]原。

答:[X]原=11101,[Y]原=01011。X*Y:符号位S=1⊕0=1

则X*Y=110001111。

2.X=0.1001 Y=-0.1001 求 [X・Y]补。

答:真值X=+1001,[X]补=01001;

真值X=-1001,[X]补=100000+(-1001)=100000-1001=10111;

真值X=-0.1001,[X]补=2+(-0.1001)=10-0.1001=1.0111。

3.机器数字长为8位(含1位符号位),当X= -100(十进制)时,其对应的

二进制表示,写出(X)

原表示及(X)

表示。

答:(X)原:11111111 (X)补: 10000001

4.某硬盘内有16片盘片,每盘片有2个记录面,每个记录面有8000 磁道,每道分为32个扇区,每扇区512字节,磁盘转速5400转/分,求硬盘内有多少个存储面,有多少个柱面,硬盘的存储容量是多少,数据传输率是多少。

答:1、存储面=20个记录面

柱面=8000

硬盘的存储容量=20*8000*32*512B

数据传输率=(3600/60)*(32*512)B/s

5.设计算机的存储器为64K×64位,直接地址映像的cache容量为2K字,每块4 字,问:

⑴cache地址的标志字段、块号和块内地址字段分别有多少位?

答:6位,8位,2位

⑵cache中可装入多少块数据?

答:256块

6.某计算机32K×16位的主存地址空间用多少4K×16位的芯片构成,并画图.

答:32K×16位的主存地址空间用8片4K×16位的芯片构成(32K×16)/(4K×16)=8,32K的地址A0-A14共15根,4K的地址A0-A11共12根。

7.某计算机32K×16位的主存地址空间用多少16K×8位的芯片构成,并画图答:32K×16位)/(16K×8位)=2*2=4,即4个芯片构成.32K×16位即15根地址线,16根数据线,而16K×8位芯片的地址线14根,数据线8根,故4个芯片分成两个组,即每个组由2个芯片构成16位位扩展,1根地址线作字扩展,选择两个组.本题是字、位均扩展。画图见下图:

8.计算机系统的内存储器由 cache和主存构成,cache的存取周期为50纳秒,主存的存取周期为400纳秒。已知在一段给定的时间内,CPU访问了cache的1、3、5、7、3、4、6块,访问了主存1003、1004、1005地址。问:

(1) cache的命中率是多少?

答:0.7

(2) CPU访问内存的平均时间是多少纳秒?

答:190ns

9.某机字长16位,定位表示,尾数15位,数符1位,问:

(1)定点原码整数表示时,最大正数是多少?最大负数是多少?

(2)定点原码小数表示时,最大正数是多少?最大负数是多少?

答:(1)定点原码整数表示时

最大正数:(215-1)10 = (32767)10 +215 -1

最小负数:-(215-1)10=(-32767)10 -1

(2)定点原码小数表示时

最大正数:(1-2-15)10 +(1-2-15 )

最小负数:-(1-2-15)10 -2-15

10.已知某机采用微程序控制方式,其存储器容量为512×64(位),微程序在整个控制存储器中实现转移,可控制微程序的条件共4个,微指令采用水平型格式,后继微指令地址采用断定方式。

①画出微指令采用水平型格式,微指令中的三个字段分别应多少位?

答:51、4、9 位

②画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。

11.机器数字长为8位(含1位符号位),若机器数为FF(十六进制),当它分别表示原码、补码、反码和移码时,等价的十进制整数分别是多少?

答:原码-127、补码-1、反码0和移码+1

指令格式及寻址方式特点如下:①单字长二地址指令;②操作码OP

可指定=64条指令;③RR型指令,两个操作数均在寄存器中,源和目标都是通用寄存器(可分别指定16个寄存器之一);④这种指令格式常用于算术逻辑类指令。

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