计算机组成与系统结构习题参考答案

23N2323N2311-4

见材见材见材见材-5见教材1-6各需ns、23ns的。1-7需要、s和s的间。MMM1-8透的有指令冲器时序生器乘法、主地址存器先行位链移位。见教材1.4.2-1

10F.5319-1，运算度25.81MIPS程序执时间=3.875×-3s-1）均CPI=2.28。（2MIPS速≈.86MIPS。-1第二方果好。22-1725.6875)=(2D5.B)822-2=(3A.6)。28=(105.44)。28真0-0.1000-0.1000--

原0000110110001101

补00001101

反1.00001110000110111110010真

原

补

反7164

0.01110.01110.01000.01000.01001补2121234562）131213）1451补2121234562）131213）1456或13213456123456123456123123456116

0.00010.00010.000100.00000.00000.0000---

14167

1.00011.01001.11001.10111.10011.1000[X]，]=1.01001。补X=0.10100，=。（）=1，+A+A+A（＝或=1或（=0，＝，+AA+A，=1或＝，+A+A+A+A=0（）=0，+A+A+A（）+A，=1或+A+A+A=0123213456（）=1，+A+A+A（）•A，=0或•A=1A+A+A=0-1项目

补码码模数

Mod2

n

Mod(2-大的数2

n-1-最负数

-(2-号位权

2

n-1-的示形式0的示形式

-11）≤≤16

-（）(1--15)≤≤-（）1≤≤-2-15)（）(2-≤(2-（）2≤≤15

--1无整：0≤≤32-。码2X≤

-。原等于-1，码等于127码于-移码等。-1目的主要有：使符号位参加运算，从而简化加减法的规则；②使减法运算转化成法运算，从而简化机器的运算器电路。+0、、及128的码、反码和移下表。进制值

码

码

码

码码（十六制）+0000000000000000000H)×2)×200011001+12701111111

0001100101111111

19H

—

—

1000000110000000

81H80H2-15补数00003039H，754短点数为4640E400H。-1最正=127。最小格化正数。绝对最大负=-。。-11非零最小：000000,0,1000000002大：；-2-9231绝值小负数：；-+2)×2（）对最的：；-。

。-1上限（最大）=(1-2

。p。下限（对值最大的负）=1×2最小数×。p最小格化正数-1×

。-1(2887.75)。-2。-21）。。BF200000H00000000H。。-21）-。。306。10。。-2，，，w，E，P，$。-21）0101001110000010。10001011。。1010100000110-2见教材2.5.2-2，，1。-2至少有两出错2-28汉明码1011001111001。2-29码。3见教材3.1.1见教材3.1.2零地址和一地址的加法指令。

X=(2-K)×26-

双操作指令操指令，无数令12–2。4条址为000YYYZZZ┇XXXYYYZZZ8条地址指令为100000XXX┇100111XXX180条地址指令为101000XXX┇111110011-5-7

不能构这样的指令系。见教材见材见材-9操作码，寻址方2位，地码位。-11）1K字。（）指直寻的围为字可围为字。（）指直寻范仍为字指令寻址范围仍为字。（）令直寻址围为字指寻范为字。-11）2

字。（）32

字。-11）个字。（）个机器。（）个器字。（）536个器字。-11）00000Q。（）。（）。（）。-11）0046Q。（）。0273Q。。-11）063516Q。002556Q。004123Q。。（11748H。2600H。。-1取指令以外不访问存储器的寻址方式有立即址和寄存器寻址。除指外需访问一次存储器的寻方有接址寄存器间接寻址变寻、基址址、对址和页面寻。二级间接寻址包括取指令在内共访问次储器。-1（8和（－9。转的目的地址分别200AH和3-19需要一地址条和址令条。3-20增加条指，要址令条和地址指条。-2教3-2见教3-2）4。。。-2）。。。指令号I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10

现的率

Huffman编

扩码

3/7扩编码法11110操作的平长

-2）位2.78位个。指格图。个节。3-26Huffman编少0.52位展码少0.4位。-2求码能是长的缀。-2（）位。（）树略。（33.23位。66656656546665665654（）位。-2教3.5.23.5.34C=GC=GG图略（）正溢（）＋Y=0.00110（）＋Y=-0.10111（）＋Y=0.00011（）结正溢（）－（）果正溢（）

[

X][X]

[Y][Y][Y]=0.0101（）=0.0011001[4X]=0.0010000[X]，4X]=1.1100100补补[X]，4X]=1.0011000补补[X]=1.1100001，[=1.0011100补补（）X×Y=0.1101000101（）×。（）原码除：

码除：

（）原除：

..

)码除：

（）原除：

..

)码除：

（）原除：

码除：

正1444正1444443233-1（），=0101；0.111001001浮（）-11）2XY2×(-0.110000)（）＝-101×(-0.100100)，－＝-100（）＝-001，－2-000-1（）X×Y=-0.11101010×26（）X÷Y=(-.1101.1111-1略

)×2-2-1校’+(4

B

’B’=S’S’+S’+’-1进位，不校正；无进位，校。-1需1674181和片组成级先进位64位略5-1存储器寄存器不是一回事。存储器在外边，专门用来放程序和数据，访问存器的速度较慢寄存器属于CPU一部分，访问寄存器的速度很快。-2存储器的主功能是用来保存程序和数据。把存储系统分成若干个不同层次的目的为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储构成的三级存系统可以分为两个次，其中高速存和主存间为Cache－存存层（储系统存和间主辅存拟存储统。大端式储器址

小端式据

据H01H0200H67HH23H0201H45HH45H0202H23HH67H0203H01H-4采用边对齐的存放方法是最有效的方法。，半字起始地址为的整倍，单起始址为的倍数，双字起始址为的整倍数。-5见教材-6片选线CS用来决定该芯片是被选中。CS＝，片中；CS＝芯被选。-7见教材-8见教材-9见教材-1需要10根地址，数输输线。-1按字址寻址围是。-1地址14根据根，46根各需要片128片位片片，芯32片16K×1位片片位芯片16片位芯片8片。-1（）需024×1的芯片28片。（该存储器所需的地址线总位数14位，其位选板位选位用作内地址-11）根据题干可知存储器容量为2（）板各片接辑略-1储器的逻辑图略地址配如下AAAAA～1513120

＝，故共需块模。第组××00—第组××01—第组××10—第组××11—假设采部分译码方式片选逻辑为CS

＝A13＝A13

1212CS

＝A13

12

＝A

-11）要2位OM芯6片位的AM芯2片（存储片的分配：AAAAAA～1514110×000——2KB×001——2KB×01—RAM×10—RAM×11—RAM逻辑结构图略。（）地址重叠现象。-11）储的构框略（异刷方比合。相两行之间的刷新间隔15.5μs。对全部存储单刷新一所的实际新间。-1共需位的芯片位SRAM芯片、位的芯片片。连接框图略。-1存储器的地址分配如下：位0000H～位1000H～

8KB位2）位2）7KBRAM位2）存储器逻辑图和片选逻辑略。-2存储逻图略。-21需要的芯＝片，存储器的连框图略。（）

RAS

＝

A

t┇RAS

＝

A

t1CAS

＝

A

t

┇CAS

＝

A

t2（）间15.5。66-1（）时，C≈C2。（）×t2t11e（）t2h)

t

1hrr=100时h=0.999476-2（）应。（）应16-3=4。6-4（）存地格：标2位号块内地址位。（）地格：组号1位组址，块内地址位。（）略。块命中率H=1/12=8.3%块命中率H=3/12=25%Cache中（）主地址标2位组号1位块内地址若干位。址：组位，组内地址位，内地若干。（2）略。（3）中，；替：67，8，9，，11，，，。，，8，，1011，，，。。6-6（）图。（）。6-7若要的不存称为页效两个或两个以的虚页想进入主存中的同页面置现象称为页争用实冲突当所要访问的页不在存所要进入主存中的页面又未被占用时两不会时主中的页面已经同发生。对全相全被占满时才会时发生。6-8（图。（）：LRU：H=5/12=41.7%：（1，，5，7（2略-1（1）50%25%。50%页大小过小时命中率H低页面大小增大后，使命中率有所上升。但如页地址流有大量的远距离转移能会随着页面大小增大因在主中页面数过少而导致虚存页被轮流替换出的“簸现使命中H不。，分给序实容量增大，中率将会所升但提高已显。如果再增大容量，可以推断出命中率的上升会渐趋平缓。6-11）对能有改进，但不一定很显著，有时会使H降因替法不堆栈型替换算法（对H可有高，至少。因为序的局部算法要FIFO算好些另LRU是栈型算，只增，不降低由原来H过低，以H会有显著上升。6-12）图。（）6-13）图。（）个页H=6/11。6-14（1）分配4页时；分5页时。（）A配5页，配，系统率要给A配4，分配5页的高7-17.1.1-27.1.2（）s2.5-47.2.1-57.2.2-67.4.2（）存指地址。存放当。进算逻运算。放或出据指令。放或出据指令的地址。（）取指令或数据时所处的机器周期同。（令或数址的来。-9指令寄器不可以不要。原因略。-1。-1。-1。-11）为存储器数据寄存器（MDR为指令存器（IR为储器址寄存器（为程数（。（略-17-17-17-1。-11）37位。（）。-1略。-2能替。-2略。-2（）略。（2）t=t=2、t=1时，指析行500401203t=t=5、t=2时，指行析-2图。-2TPη=45.5%应减少段的经过时间Δt。则Δtη=57%-2TP=0.714/η=71.4%-2（）=3/11Δtη3=45.5%TP30=15/46Δtη30=54.3%（）=3/7Δtη3=42.9%TP30=15/17η30=88.2%（为高流线效，可取颈段细分瓶颈并两种径。-2）略TP=7.5MIPSη=75%-21）T=（2条指令需要100ns=400ns。完成程序段总共需要2300ns推迟200ns（4）需推迟100。-2略。-3略。88-1132MB/s。进的为，提高原来的倍。8-3（）。（）8226.3MB/s。8.1.28.1.3（）。220。73×10。×106。录一柱。直寻址的最小单位是扇区盘地为驱器号柱面号号号。。-8键盘是计算系统不可缺少的输入设备。键盘可分为两大类型：编码键盘和非编码盘。非编码键盘用较为简单的硬件和专门的键盘扫描程序来识别按键的位置。消除键开抖动的方法分硬件和软件两种。硬件的方法是增设去抖电路；软件的方法是在键盘程序中入延子序，以避开动时。盘扫描程序询键置的过程如下（）询否键。询下的。行号号求位置。-9针式打印机用若干根打印针成的点阵来构成符；字模式打印将各种字符塑或刻制在印字机构的表面上，印字机构如同印章，可将其上的字符在打印纸上印出。针打印机以点阵图拼出所需字形，不需要固定字模，它组字非常灵活，可打印各种字符和形、表格和汉字等，字形轮廓一般不如字模式清晰；字模式打印机打印的字迹清晰，-18.2.3-111920B2B896B-11.6KB512BASCII-18.42-1μs-1CPU105%CPUCPU要所以一般采换息-1最关键操作保开关保护恢复现场等其分工作由硬件分工作件完-1操(PC)MDR77777Q一一件PC+1-1-1-2

-21

0

1

2

3

4

11110011012-2完DMA求以信息所以DMA求-215μsbyteSD14处14byteSD14处14处14处（）采用中断方式传送，这个方式是方式。（）。-2好能满足磁盘机的要求，但此能处于停止访问主存方法。若要求主存有一时间允CPU问，主存存取期必提高到。-2）25%。（2。-2字节路通道传输=22.5KB/s选择道传率计机系统最大数据传输率（）不满足所连接设备流量的要求。-2最多台选择通上只能挂、、4台设备，不能挂和D设备。-2（1）f=250KB/s。（）=4μs。图略。速率