计算机组成原理期末必考练习题课件.ppt

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1、1.一全相联的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

2、-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=11920nS4.将（7/32）10转换成IEEE754标准的32位浮点数的二进制存储格式（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

3、二进制存储格式为：0011111001100000000000000000004.5.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。6.下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，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

4、定完成何种操作。控制信号G控制的是一个门电路。另外，线上标注有控制信号，例如Yi表示Y寄存器的输入控制信号，R10表示寄存器R1的输出控制信号。未标注的线为直通线，不受控制。现有“ADDR2,R0”指令完成(R0)+(R2)→　R0的功能操作。请画出该指令的指令周期流程图，并列出相应的微程序控制信号序列。假设该指令的地址已放入PC中。ARiIRiYiXiR0i6.解：ADD指令是加法指令，参与运算的二数放在R0和R2中，相加结果放在R0中。指令周期流程图如图包括取指令阶段和执行指令阶段两部分。每一方框表示一个CPU周期。其中框内表示数据传送路径

5、，框外列出微操作控制信号。7.用1K*8位的DRAM芯片和1K*4位的ROM芯片构成4K*8位的存储器，要求低1K地址是只读，其余可读写8.某机采用微程序控制方式，微指令字长24位，采用水平型编码控制的微指令格式，采用地址指定方式，共有微指令30条，构成4个互斥组，各包含5个，8个，14个和3个微命令，外部条件共3个，控制字段和测试字段都用编码表示法。问：CM容量，微指令各部分位数。572．直接控制编码（不译码法，直接表示法）例.某微指令微命令按位给出。不需译码，产生微命令的速度快；信息的表示效率低。C0RW111C0=0进位初值为01进位初值

6、为1R=0不读1读概念：1.相斥性微命令2.相溶性微命令把相斥性微命令组合在同一字段中，而把相溶性微命令组合在不同字段，每个字段独立编码，每种编码代表一个微命令，各字段编码单独定义，与其它字段无关。2．分段直接编译法（编码表示法）操作唯一；加法器A输入端的控制命令放AI字段，B输入端的控制命令放BI字段。加法器ABR、CD、ER、CD、F000不发命令010CA100EA001RA011DACDAIBI33010CA000不发命令010CB100FB001RB011DB011DBAI：BI：一条微指令能同时提供若干微命令，便于组织各种操作。编码

7、较简单；3．分段间接编译法（混合表示法）例.微命令由本字段编码和其他字段解释共同给出。C=CA1)设置解释位或解释字段解释位1A为某类命令0A为常数2)分类编译按功能类型将微指令分类，分别安排各类微指令格式和字段编码，并设置区分标志。8.水平型微指令格式：控制字段：30条，构成4个互斥组，各包含5个，8个，14个和3个微命令，各组长度为：3，4，4，2位，外部条件有3个，所以判别测试字段需要2位。下址字段：剩下9位，故CM=29=512*24位=12288bit格式为：控制字段判别测试字段下址字段3bit4bit4bit2bit2bit9bit

8、控制字段测试字段下址字段9.某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需5个时钟周期）。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s