计算机组成原理---练习.ppt

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1、1．磁盘组有６片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内直径２0cm，外直径３0cm，道密度为４０道／cm，内层位密度2００位／cm，转速72００转／分。问：（１）共有多少柱面？（２）组总存储容量是多少？（3）数据传输率是多少？（4）采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？（5）如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？1．解：（1）有效存储区域=16.5–11=5.5（cm）因为道密度=40道/cm，所以40×5.5=220道，即220T圆柱面（

2、2）内层磁道周长为2πR=2×3.14×11=69.08（cm）每道信息量=400位/cm×69.08cm=27632位=3454B每面信息量=3454B×220=759880B磁盘总容量=759880B×10=7598800B（3）磁盘数据传输率Dr=rN,N为每条磁道容量，N=3454Br为磁盘转速，r=2400转/60秒=40转/秒∴Dr=rN=40×3454B=13816B/S（4）采用定长数据块格式，直接寻址的最小单位是一个记录块（一个扇区），每个记录块记录固定字节数目的信息，在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式可用如下格式

3、：16151487430台号柱面（磁道）号盘面（磁头）号扇区号此地址格式表示有4台磁盘，每台有16个记录面，每面有256个磁道，每道有16个扇区。（5）如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个柱面上，因为不需要重新找道，数据读/写速度快。2.某计算机系统的内存储器由CACHE和主存构成，已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存问：（1）CACHE的命中率是多少？（2）如果cache为8行，主存16块，分别采用三种方式映射主存的第9块到cache的什么位置，写出标志号（tag值）2.（1）CACHE命

4、中率h=CACHE命中次数/访存次数=（4500-340）/4500=0.92（2）全相联：8行中的任意一行，tag=1001直接相联：8行中的第1行，tag=1组相联：第一组的任意行，tag=10一全相联的cache有16块，每块8个字，主存容量为216个字，cache开始为空。cache存取时间为40ns；主存与cache间传送8个字需1us。（1）、计算cache地址中标记域和块内地址域的大小。（2）、一程序首先访问主存单元20，21，…，45，然后重复访问主存单元28、29、…、45四次。（假设没有命中cache时，将主存对应块一次全

5、部读入填入cache槽中）计算cache的命中率。（3）、计算上述程序总的存取时间。（1）cache地址中标记域为13位，块内地址域为3位。（2）   ∵程序访存次数为：(45-19)+(45-27)*4=198,访问不命中的次数为：4(20,24,32,40)∴cache的命中率为：（198-4）/198=98%（3）、计算上述程序总的存取时间。总的存取时间为：40nS*198+4*1uS=11920nS3.已知被除数X=0.100010B，除数Y=0.110B，用不恢复余数法求X/Y的商。734.将（7/32）10转换成IEEE754标准

6、的32位浮点数的二进制存储格式5888[X]补=0.100010[y]补=0.110[-y]补=1.0100.100010+[-y]补1.0101.110010<0q0=0+[y]补0.01100.001010>0q1=1+[-y]补1.110101.111110<0q2=0+[-y]补0.0001100.000100>0q3=1商q=q0.q1q2q3=0.101余数r=(0.00r3r4r5r6)=0.0001003.（7/32）10=(0.00111)2=1.01×2-3指数e=-3于是x=(-1)s×(1.m)×2ee=E-127符号

7、位S=0阶码E=-3+127=124=（01111100）2尾数M=110000000000000000000最后得到32位漂浮点数的二进制存储格式为：0011111001100000000000000000004.6.设有浮点数x=2-2×(0.110101)2,y=2-1×(-0.101011)2,阶码４位，尾数（含符号位）８位且都用双符号位补码表示，求［x+y］浮。要求按对阶，尾数求和，规格化及判溢出，舍入操作等顺序写出求解过程。在求解过程中也采用用0舍1入法，最后要给出X+Y的真值。7.下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄

8、存器，PC为程序计数器（具有自增功能），M为主存（受R/W信号控制），AR为主存地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器。ALU由加减控制信号决定完成何种操作。控制信号G控