计算机组成原理课后习题答案

./作业解答第一章作业解答1.1基本的软件系统包括哪些内容？答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类.系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件,通常作为系统资源提供给用户使用.包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等.1.2计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成.输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内.输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出.存储器的主要功能是存储信息,用于存放程序和数据.运算器的主要功能是对数据进行加工处理,完成算术运算和逻辑运算.控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤,控制计算机各个部件有条不紊地自动工作.1.3冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1>计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成.2>采用二进制形式表示数据和指令.3>采用存储程序方式.存储程序是指在用计算机解题之前,事先编制好程序,并连同所需的数据预先存入主存储器中.在解题过程〔运行程序中,由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行,直到获得所要求的结果为止.1.4早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的,其它部件都通过运算器完成信息的传递.随着微电子技术的进步,人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一,集成到一个芯片里构成了微处理器.同时随着半导体存储器代替磁芯存储器,存储容量成倍地扩大,加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增,以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求,甚至会影响计算机的性能.为了适应发展的需要,现代计算机组织结构逐步转变为以存储器为中心.1.5什么叫总线？总线的主要特点是什么？采用总线有哪些好处？答：总线是一组可为多个功能部件共享的公共信息传送线路.总线的主要特点是共享总线的各个部件可同时接收总线上的信息,但必须分时使用总线发送信息,以保证总线上信息每时每刻都是唯一的、不至于冲突.使用总线实现部件互连的好处：可以减少各个部件之间的连线数量,降低成本；便于系统构建、扩充系统性能、便于产品更新换代.1.6按其任务分,总线有哪几种类型？它们的主要作用是什么？答：按总线完成的任务,可把总线分为：CPU内部总线、部件内总线、系统总线、外总线.1.7计算机的主要特点是什么？答：计算机的主要特点有：①能自动连续地工作；②运算速度快；③运算精度高；④具有很强的存储能力和逻辑判断能力；⑤通用性强.1.8衡量计算机性能有哪些基本的技术指标？以你所熟悉的计算机系统为例,说明它的型号、主频、字长、主存容量、所接的I/O设备的名称及主要规格.答：衡量计算机性能的基本的技术指标有：①基本字长；②主存容量；③运算速度；④所配置的外部设备及其性能指标；⑤系统软件的配置.1.9单选题〔11946年,美国推出了世界上第一台电子数字计算机,名为__A__.A.ENIACB.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.EDVAC〔2在计算机系统中,硬件在功能实现上比软件强的是__C__.A.灵活性强B.实现容易C.速度快D.成本低〔3完整的计算机系统包括两大部分,它们是__C____.A.运算器与控制器B.主机与外设C.硬件与软件D.硬件与操作系统〔4在下列的描述中,最能准确反映计算机主要功能的是___D___.A.计算机可以代替人的脑力劳动B.计算机可以存储大量的信息C.计算机是一种信息处理机D.计算机可以实现高速运算〔5存储程序概念是由美国数学家冯·诺依曼在研究__D___时首先提出来的.A.ENIACB.UNIVAC-IC.ILLIAC-IVD.EDVAC〔6现代计算机组织结构是以__B___为中心,其基本结构遵循冯·诺依曼思想.A.寄存器B.存储器C.运算器D.控制器〔7冯•诺依曼存储程序的思想是指__C___.A.只有数据存储在存储器B.只有程序存储在存储器C.数据和程序都存储在存储器D.数据和程序都不存储在存储器1.10填空题〔1计算机CPU主要包括①和__②____两个部件.答：①运算器②控制器〔2计算机的硬件包括①、__②____、__③____、__④____和__⑤____等5大部分.答：①运算器②控制器③存储器④输入设备⑤输出设备〔3计算机的运算精度与机器的①有关,为解决精度与硬件成本的矛盾,大多数计算机使用__②____.答：①字长②变字长运算〔4从软、硬件交界面看,计算机层次结构包括①和__②____两大部分.答：①实机器②虚机器〔5计算机硬件直接能执行的程序是①程序,高级语言编写的源程序必须经过__②____翻译,计算机才能执行.答：①机器语言②语言处理程序〔6从计算机诞生起,科学计算一直是计算机最主要的①.答：①应用领域〔7银河I〔YH-I巨型计算机是我国研制的①.答：①第一台巨型计算机1.11是非题〔1微处理器可以用来做微型计算机的CPU.×〔2ENIAC计算机的主要工作原理是存储程序和多道程序控制.×〔3决定计算机运算精度的主要技术指标是计算机的字长.√〔4计算机总线用于传输控制信息、数据信息和地址信息的设施.√〔5计算机系统软件是计算机系统的核心软件.√〔6计算机运算速度是指每秒钟能执行操作系统的命令个数.×〔7计算机主机由CPU、存储器和硬盘组成.×〔8计算机硬件和软件是相辅相成、缺一不可的.√作业解答2.1完成下列不同进制数之间的转换.〔1<246.625>D＝<11110110.101>B＝<366.5>Q＝<F6.A>H〔2<AB.D>H＝<10101011.1101>B＝<253.64>Q＝<171.8125>D〔3<1110101>B＝<117>D＝<000100010111>8421BCD2.2分别计算用二进制表示4位、5位、8位十进制数时所需要的最小二进制位的长度.答：∵4位十进制数的最大数为9999,213＝8192＜9999＜214＝16384∴表示4位十进制数所需的最小二进制位的长度为14位.∵5位十进制数的最大数为99999,216＝65536＜9999＜217＝131072∴表示5位十进制数所需的最小二进制位的长度为17位.∵8位十进制数的最大数为99999999,226＝67108864＜99999999＜227＝134217728∴表示8位十进制数所需的最小二进制位的长度为27位.根据当i位十进制数与j位二进制数比较时的等式,10i=2j,得j≈3.3i,亦可得到上述结果.2.3写出判断一个7位二进制正整数K＝K7K6K5K4K3K2K1是否为4的倍数的判断条件.答：判断一个7位二进制正整数K＝K7K6K5K4K3K2K1是否为4的倍数的判断条件是：K2K1是否为全0.当K2K1＝00时,K＝K7K6K5K4K3K2K1为4的倍数,否则就不是.2.4设机器字长为8位〔含一位符号位,已知十进制整数x,分别求出[x]原、[x]反、[x]移、[x]补、[－x]补、[]补.〔1x＝＋79〔2x＝－56〔3x＝－0〔4x＝－1答：〔1x＝＋79＝<01001111>2〔2x＝－56＝－<00111000>2〔3x＝－0＝－<00000000>2〔4x＝－1＝－<00000001>2x[x]原[x]反[x]移[x]补[－x]补[]补＋79010011110100111111001111010011111011000100100111<截断法>00101000<0舍1入>－56101110001100011101001000110010000011100011100100－0100000001111111110000000000000000000000000000000－11000000111111111001111111111111111100000001〔溢出机器零2.5已知[x]补,求x的真值.〔1[x]补＝0.1110〔2[x]补＝1.1110〔3[x]补＝0.0001〔4[x]补＝1.1111答：〔1[x]补＝0.1110,x＝0.1110〔2[x]补＝1.1110,x＝－0.0010〔3[x]补＝0.0001,x＝0.0001〔4[x]补＝1.1111,x＝－0.00012.6已知x的二进制真值,试求[x]补、[－x]补、[]补、[]补、[2x]补、[4x]补、[－2x]补、[－]补.〔1x＝＋0.0101101〔2x＝－0.1001011〔3x＝－1〔4x＝－0.0001010x[x]补[－x]补[]补[]补[2x]补[4x]补[－2x]补[－]补＋0.01011010.01011011.10100110.00101100.00101110.00010110.1011010溢出1.01001101.1110101－0.10010111.01101010.10010111.10110101.10110111.11011101.1101101溢出溢出溢出0.00100100.0010011－11.0000000无表示1.10000001.1100000溢出溢出溢出0.0100000－0.00010101.11101100.00010101.11110111.11111101.11111011.11011001.10110000.00101000.0000100.0000112.7根据题2.7表中给定的机器数〔整数,分别写出把它们看作原码、反码、补码、移码表示形式时所对应的十进制真值.题2.7表表示形式机器数原码表示反码表示补码表示移码表示01011100+92+92+92-3611011001-89-38-39+8910000000-0-127-12802.8设十进制数x＝<＋124.625>×2－10〔1写出x对应的二进制定点小数表示形式.〔2若机器的浮点数表示格式为：20191815140数符阶符阶码尾数其中阶码和尾数的基数均为2.①写出阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式.②写出阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式.答：〔1x对应的二进制定点小数表示形式为：1111100.101×2－10＝0.1111100101×2－3＝0.0001111100101〔2①阶码和尾数均采用原码表示时的机器数形式：②阶码和尾数均采用补码表示时的机器数形式：2.9设某机字长为16位,数据表示格式为：定点整数：0115数符尾数浮点数：0125615数符阶符阶码尾数分别写出该机在下列的数据表示形式中所能表示的最小正数、最大正数、最大负数、最小负数〔绝对值最大的负数和浮点规格化最小正数、最大负数在机器中的表示形式和所对应的十进制真值.〔1原码表示的定点整数；〔2补码表示的定点整数；〔3阶码与尾数均用原码表示的浮点数；〔4阶码与尾数均用补码表示的浮点数；〔5阶码为移码、尾数用补码表示的浮点数.解：〔1原码表示的定点整数机器数形式十进制真值最小正数00000000000000011最大正数215－1最大负数1000000000000001－1最小负数－<215－1>〔2补码表示的定点整数机器数形式十进制真值最小正数00000000000000011最大正数215－1最大负数－1最小负数1000000000000000－215〔3阶码与尾数均用原码表示的浮点数；机器数形式十进制真值最小正数01111100000000012－10×2－15规格化最小正数01111110000000002－1×2－15最大正数0011111111111111<1－2－10>×215最大负数1111110000000001－2－10×2－15规格化最大负数1111111000000000－2－1×2－15最小负数1011111111111111－<1－2－10>×215〔4阶码与尾数均用补码表示的浮点数；机器数形式十进制真值最小正数01000000000000012－10×2－16规格化最小正数01000010000000002－1×2－16最大正数0011111111111111<1－2－10>×215最大负数1100001111111111－2－10×2－16规格化最大负数1100000111111111－<2－1＋2－10>×2－16最小负数1011110000000000－1×215〔5阶码为移码、尾数用补码表示的浮点数.机器数形式十进制真值最小正数00000000000000012－10×2－16规格化最小正数00000010000000002－1×2－16最大正数0111111111111111<1－2－10>×215最大负数1000001111111111－2－10×2－16规格化最大负数1000000111111111－<2－1＋2－10>×2－16最小负数1011110000000000－1×2152.10设2.9题中的浮点数格式中,阶码与尾数均用补码表示,分别写出下面用十六进制书写的浮点机器数所对应的十进制真值.〔1FFFFH；〔2C400H；〔3C000H.答：〔1FFFFH＝1111111111111111＝－2－10×2－1＝－2－11〔2C400H＝1100010000000000＝－1×2－15＝－2－15〔3C000H＝1100000000000000＝－1×2－16＝－2－162.11用十六进制写出下列十进制数的IEEE754标准32位单精度浮点数的机器数的表示形式.〔10.15625〔2－0.15625〔316〔4－5答：〔1<0.15625>10＝<0.00101>2＝1.01×2－3阶码E＝127＋<－3>＝124＝<1111100>2＝01111100机器数形式：001111100十六进制形式：3E200000H〔2<－0.15625>10＝<－0.00101>2＝－1.01×2－3阶码E＝127＋<－3>＝124＝<1111100>2＝01111100机器数形式：101111100十六进制形式：BE200000H〔3<16>10＝<10000>2＝－1.0000×24阶码E＝127＋4＝131＝<10000011>2机器数形式：01000001100000000000000000000000十六进制形式：41800000H〔4<－5>10＝<－101>2＝－1.01×22阶码E＝127＋2＝129＝<10000001>2机器数形式：110000001十六进制形式：C0A00000H2.12用十六进制写出写出IEEE754标准32位单精度浮点数所能表示的最小规格化正数和最大规格化负数的机器数表示形式.答：若1≤E≤254,则N＝<－1>S×2E－127×<1.M>,为规格化数.最小规格化正数的机器数表示形式：S＝0,E＝1,M＝0000000000000000000000000000000100000000000000000000000＝00800000H最大规格化负数的机器数表示形式：S＝1,E＝1,M＝0000000000000000000000010000000100000000000000000000000＝80800000H2.13写出下列十六进制的IEEE单精度浮点数代码所代表的十进制数值.〔142E48000〔23F880000〔300800000〔4C7F00000解：〔142E48000＝010000101指数＝<10000101>2－127＝133－127＝6十进制数值N＝[1＋<1/2＋1/4＋1/32＋1/256>]×26＝114.25指数＝<01111111>2－127＝127－127＝0M＝1.＝1＋1/16＝1.0625十进制数值N＝1.0625×20＝1.0625〔300800000＝00000000100000000000000000000000指数＝<00000001>2－127＝1－127＝－126M＝1.00000000000000000000000十进制数值N＝1×2－126指数＝<10001111>2－127＝143－127＝16M＝1.1＋<1/2＋1/4＋1/8>＝1.875十进制数值N＝－<216＋215＋214＋213>＝－15×213＝－122880＝－1.875×2162.14设有两个正浮点数：,〔1若e1＞e2,是否有N1＞N2〔2若S1、S2均为规格化数,上述结论是否正确？答：〔1不一定〔2正确2.15设一个六位二进制小数x＝0.a1a2a3〔1若要x≥,a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？〔2若要x＞,a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？〔3若要≥x＞,a1a2a3a4a5a6需要满足什么条件？解：〔1要x≥,a1a2a3a4a5a6需要满足：a1a2a3至少有一个1〔2要x＞,a1a2a3a4a5a6需要满足：a1＝1,且a2a3a4a5a6至少有一个为1〔不为全0〔3要≥x＞,a1a2a3a4a5a6需要满足：a1＝0且①a2＝1,a3a4②a2＝0且a3＝1,a4a5或a2＝0且a3＝0,a4＝1,a5a6至少有一个为12.16表示一个汉字的内码需几个字节？表示一个32×32点阵的汉字字形码需几个字节？在计算机内部如何区分字符信息与汉字信息？答：①一个汉字的内码需2个字节.②表示一个32×32点阵的汉字字形码需4×32＝128个字节.③在计算机内部利用字节的最高位是0还是1区分字符信息与汉字信息.2.17分别用前分隔数字串、后嵌入数字串和压缩的十进制数串形式表示下列十进制数.〔1＋74〔2－639〔3＋2004〔4－8510解：〔1＋74前分隔数字串＋742B3734"+""7"4后嵌入数字串＋743734"7"4压缩的十进制数串＋740000011101001100"0"7"4"+"〔2－639前分隔数字串－6392D363339"-""6"3"9后嵌入数字串－639363379"6"3"9压缩的十进制数串－6390110001110011101"6"3"9"-"〔3＋2004前分隔数字串＋20042B32303034"+""2"0"0"4后嵌入数字串＋200432303034"2"0"0"4压缩的十进制数串＋2004000000100000000001001100"0"2"0"0"4"+"〔4－8510前分隔数字串－85102D38353130"-""8"5"1"0后嵌入数字串－851038353170"8"5"1"0压缩的十进制数串－8510000010000101000100001101"0"8"5"1"0"-"2.18数据校验码的实现原理是什么？答：.数据校验码的实现原理是在正常编码中加入一些冗余位,即在正常编码组中加入一些非法编码,当合法数据编码出现某些错误时,就成为非法编码,因此就可以通过检测编码是否合法来达到自动发现、定位乃至改正错误的目的.在数据校验码的设计中,需要根据编码的码距合理地安排非法编码的数量和编码规则.2.19什么是"码距"？数据校验与码距有什么关系？答：码距是指在一组编码中任何两个编码之间最小的距离.数据校验码的校验位越多,码距越大,编码的检错和纠错能力越强.记码距为d,码距与校验码的检错和纠错能力的关系是：d≥e＋1可检验e个错.d≥2t＋1可纠正t个错.d≥e＋t＋1且e＞t,可检e个错并能纠正t个错.2.20奇偶校验码的码距是多少？奇偶校验码的校错能力怎样？答：奇偶校验码的码距为2.奇偶校验码只能发现一位或奇数位个错误,而无法发现偶数位个错误,而且即使发现奇数位个错误也无法确定出错的位置,因而无法自动纠正错误.2.21下面是两个字符〔ASCII码的检一纠一错的海明校验码〔偶校验,请检测它们是否有错？如果有错请加以改正,并写出相应的正确ASCII码所代表的字符.解：〔1指误字为E1＝P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0＝1⊕1⊕1⊕1⊕0⊕1＝1E2＝P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0＝0⊕1⊕0⊕1⊕1⊕1＝0E3＝P4⊕A5⊕A4⊕A3＝1⊕1⊕0⊕1＝1E4＝P8⊕A2⊕A1⊕A0＝0⊕0⊕1⊕1＝0得到的指误字为E4E3E2E1＝0101＝<5>10,表示接收到的海明校验码中第5位上的数码出现了错误.将第5位上的数码A5＝1取反,即可得到正确结果.正确ASCII码所代表的字符为1001011＝"K".〔2指误字为E1＝P1⊕A6⊕A5⊕A3⊕A2⊕A0＝1⊕0⊕1⊕1⊕1⊕0＝0E2＝P2⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1⊕A0＝0⊕0⊕0⊕1⊕1⊕0＝0E3＝P4⊕A5⊕A4⊕A3＝0⊕1⊕0⊕1＝0E4＝P8⊕A2⊕A1⊕A0＝0⊕1⊕1⊕0＝0得到的指误字为E4E3E2E1＝0000,无错.正确ASCII码为0101110＝"．"2.22试编出8位有效信息01101101的检二纠一错的海明校验码〔用偶校验.解：8位有效信息需要用4个校验位,所以检一纠一错的海明校验码共有12位.4个校验位为：P1＝A7⊕A6⊕A4⊕A3⊕A1＝0⊕1⊕0⊕1⊕0＝0P2＝A7⊕A5⊕A4⊕A2⊕A1＝0⊕1⊕0⊕1⊕0＝0P4＝A6⊕A5⊕A4⊕A0＝1⊕1⊕0⊕1＝1P8＝A3⊕A2⊕A1⊕A0＝1⊕1⊕0⊕1＝1检一纠一错的海明校验码：000111011101＝1DDH检二纠一错的海明校验码,增加P0P0＝P1⊕P2⊕A7⊕P4⊕A6⊕A5⊕A4⊕P8⊕A3⊕A2⊕A1⊕A0＝1解：模2除后,余数R<x>＝10011,数据块的CRC码：2.24某CRC码〔CRC的生成多项式G<x>＝x3＋x2＋1,请判断下列CRC码是否存在错误.〔10000000〔21111101〔31001111〔41000110解：G<x>＝1101〔10000000模2除1101,余数为：000,无错〔21111101模2除1101,余数为：010,有错〔31001111模2除1101,余数为：100,有错〔41000110模2除1101,余数为：000,无错2.25选择题〔1某机字长64位,其中1位符号位,63位尾数.若用定点小数表示,则最大正小数为B.A.＋<1－2-64>B.＋<1－2-63>C.2－64D.2－63〔2设[x]补=1.x1x2x3x4x5x6x7x8,当满足A时,x＞－1/2成立.A.x1＝1,x2～x8至少有一个为1B.x1＝0,x2～x8至少有一个为1C.x1＝1,x2～x8任意D.x1＝0,x2～x8任意〔3在某8位定点机中,寄存器内容为10000000,若它的数值等于－128,则它采用的数据表示为B.A.原码B.补码C.反码D.移码〔4在下列机器数中,哪种表示方式下零的表示形式是唯一的B.A.原码B.补码C.反码D.都不是〔5下列论述中,正确的是D.A.已知[x]原求[x]补的方法是：在[x]原的末位加1B.已知[x]补求[－x]补的方法是：在[x]补的的末位加1C.已知[x]原求[x]补的方法是：将尾数连同符号位一起取反,再在末位加1D.已知[x]补求[－x]补的方法是：将尾数连同符号位一起取反,再在末位加1〔6IEEE754标准规定的32位浮点数格式中,符号位为1位,阶码为8位,尾数为23位,则它所能表示的最大规格化正数为A.A.＋<2－2－23>×2＋127B.＋<1－2－23>×2＋127C.＋<2－2－23>×2＋255D.2＋127－2－23〔7浮点数的表示范围取决于A.A.阶码的位数B.尾数的位数C.阶码采用的编码D.尾数采用的编码〔8在24×24点阵的汉字字库中,一个汉字的点阵占用的字节数为D.A.2B.9C.24D.72〔9假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用奇校验的编码是B.A.10011010B.11010000C.11010111D.101110〔10在循环冗余校验中,生成多项式G<x>应满足的条件不包括D.A.校验码中的任一位发生错误,在与G<x>作模2除时,都应使余数不为0B.校验码中的不同位发生错误时,在与G<x>作模2除时,都应使余数不同C.用G<x>对余数作模2除,应能使余数循环D.不同的生成多项式所得的CRC码的码距相同,因而检错、校错能力相同2.26填空题〔1设某机字长为8位〔含一符号位,若[x]补＝11001001,则x所表示的十进制数的真值为①,

[1/4x]补＝②；若[y]移=11001001,则y所表示的十进制数的真值为③；y的原码表示[y]原＝④.答：①-55②11110010③+73④01001001〔2在带符号数的编码方式中,零的表示是唯一的有①和②.答：①补码②移码〔3若[x1]补＝10110111,[x2]原＝1.01101,则数x1的十进制数真值是①,x2的十进制数真值是②.答：①-73②-0.71875〔4设某浮点数的阶码为8位〔最左一位为符号位,用移码表示；尾数为24位〔最左一位为符号位,采用规格化补码表示,则该浮点数能表示的最大正数的阶码为①,尾数为②；规格化最大负数的阶码为③,尾数为④.〔用二进制编码回答〔书上：最小负数的阶码为③,尾数为④③11111111④〔5设有效信息位的位数为N,校验位数为K,则能够检测出一位出错并能自动纠错的海明校验码应满足的关系是①.答：①2K－1≥N＋K2.27是非题设[x]补＝0.x1x2x3x4x5x6x7,若要求x＞1/2成立,则需要满足的条件是x1必须为1,x2～x7至少有一个为1.√一个正数的补码和它的原码相同,而与它的反码不同.×浮点数的取值范围取决于阶码的位数,浮点数的精度取决于尾数的位数.√在规格化浮点表示中,保持其他方面不变,只是将阶码部分由移码表示改为补码表示,则会使该浮点表示的数据表示范围增大.×在生成CRC校验码时,采用不同的生成多项式,所得到CRC校验码的校错能力是相同的.×第三章作业解答3.1已知[x]补、[y]补,计算[x＋y]补和[x－y]补,并判断溢出情况.〔1[x]补＝0.11011[y]补＝0.00011〔2[x]补＝0.10111[y]补＝1.00101〔3[x]补＝1.01010[y]补＝1.10001解：〔1[x]补＝0.11011[y]补＝0.00011[－y]补＝1.111101[x＋y]补＝0.11011＋0.00011＝0.11110[x－y]补＝0.11011＋1.111101＝0.11000〔2[x]补＝0.10111[y]补＝1.00101[－y]补＝0.11011[x＋y]补＝0.10111＋1.00101＝1.11100[x－y]补＝0.10111＋0.11011＝1.10010溢出〔3[x]补＝1.01010[y]补＝1.10001[－y]补＝0.01111[x＋y]补＝1.01010＋1.10001＝0.11011溢出[x－y]补＝1.01010＋0.01111＝1.110013.2已知[x]补、[y]补,计算[x＋y]变形补和[x－y]变形补,并判断溢出情况.〔1[x]补＝100111[y]补＝111100〔2[x]补＝011011[y]补＝110100〔3[x]补＝101111[y]补＝011000解：〔1[x]变形补＝1100111[y]变形补＝1111100[－y]变形补＝0000100[x＋y]变形补＝1100111＋1111100＝1100011[x－y]变形补＝1100111＋0000100＝1101011〔2[x]变形补＝0011011[y]变形补＝1110100[－y]]变形补＝0001100[x＋y]变形补＝0011011＋1110100＝0001111[x－y]变形补＝0011011＋0001100＝0100111溢出〔3[x]变形补＝1101111[y]变形补＝0011000[－y]变形补＝1101000[x＋y]变形补＝1101111＋0011000＝0000111[x－y]变形补＝1101111＋1101000＝1010111溢出3.3设某机字长为8位,给定十进制数：x＝＋49,y＝－74.试按补码运算规则计算下列各题,并判断溢出情况.〔1[x]补＋[y]补〔2[x]补－[y]补〔3[－x]补＋[y]补〔4[2x－y]补〔5[x＋y]补〔6[－x]补＋[2y]补解：[x]补＝00110001[y]补＝10110110[－y]补＝01001010〔1[x]补＋[y]补＝00110001＋10110110＝11100111〔2[x]补－[y]补＝00110001＋01001010＝01111011〔3[－x]补＋[y]补＝11001111＋11011011＝10101010〔4[2x－y]补＝01100010＋00100101＝10000111溢出〔5[x＋y]补＝00011000＋11011011＝11110011〔6[－x]补＋[2y]补[2y]补溢出,故[－x]补＋[2y]补的结果溢出3.4分别用原码一位乘法和补码一位乘法计算[x×y]原和[x×y]补.〔1x＝0.11001y＝0.10001〔2x＝0.01101y＝－0.10100〔3x＝－0.10111y＝0.11011〔4x＝－0.01011y＝－0.11010解：〔1[x×y]原＝0.0110101001[x×y]补＝0.0110101001〔2[x×y]原＝1.0100000100[x×y]补＝1.1011111100〔3[x×y]原＝1.1001101101[x×y]补＝1.0110010011〔4[x×y]原＝0.0100011110[x×y]补＝0.01000111103.5分别用原码两位乘法和补码两位乘法计算[x×y]原和[x×y]补.〔1x＝0.11001y＝0.10001〔2x＝0.10101y＝－0.01101〔3x＝－0.01111y＝0.11101〔4x＝－0.01001y＝－0.10010解：〔1[x×y]原＝0.0110101001[x×y]补＝0.0110101001〔2[x×y]原＝1.0100010001[x×y]补＝1.1011101111〔3[x×y]原＝1.0110110011[x×y]补＝1.1001001101〔4[x×y]原＝0.0010100010[x×y]补＝0.00101000103.6分别用原码不恢复余数法和补码不恢复余数法计算[x/y]原和[x/y]补.<1><4>〔1x＝0.01011y＝0.10110[x/y]原＝0.10000[x/y]补＝0.10000or[x/y]补＝0.10001〔2x＝0.10011y＝－0.11101[x/y]原＝1.10100[x/y]补＝1.01100or[x/y]补＝1.01011〔3x＝－0.10111y＝－0.11011[x/y]原＝0.11100[x/y]补＝0.11101or[x/y]补＝0.11100〔4x＝＋10110y＝－00110[x/y]原＝100011[x/y]补＝1111013.7在进行浮点加减运算时,为什么要进行对阶？说明对阶的方法和理由.答：3.8已知某模型机的浮点数据表示格式如下：0127815数符阶符阶码尾数其中,浮点数尾数和阶码的基值均为2,均采用补码表示.〔1求该机所能表示的规格化最小正数和非规格化最小负数的机器数表示及其所对应的十进制真值.〔2已知两个浮点数的机器数表示为EF80H和FFFFH,求它们所对应的十进制真值.〔3已知浮点数的机器数表示为:[x]补＝1111100100100101,[y]补＝1111011100110100试按浮点加减运算算法计算[x±y]补.3.9已知某机浮点数表示格式如下：0125611数符阶符阶码尾数其中,浮点数尾数和阶码的基值均为2,阶码用移码表示,尾数用补码表示.设：x＝0.110101×2－001y＝－0.100101×2＋001试用浮点运算规则计算x＋y、x－y、x×y、x/y.〔要求写出详细运算步骤,并进行规格化.解：机器数[x]补＝001111110101[y]补＝110001011011[－y]补＝010001100101〔1x＋y机器数[x＋y]补＝110000010000x＋y＝－0.110000×20对阶：[Δe]移＝[ex]移＋[－ey]补＝01111＋11111＝01110,Δe＝ex－ey＝－00010小阶对大阶：[x]补＝010001001101[x＋y]补＝110000010000x＋y＝－0.110000×20〔2x－y[x－y]补＝010001110010x－y＝0.110010×21〔3x×yx×y＝－0.111110×2－001＝－0.111110×2－1阶码相加：[ex＋ey]移＝[ex]移＋[ey]补＝01111＋00001＝10000规格化：[x×y]补＝101111000010x×y＝－0.111110×2－001＝－0.111110×2－1〔4x/y尾数|Sx|＞|Sy|,Sx右移得：[Sx]补＝00.011010,[ex]移＝10000,阶码相减：[ex－ey]移＝[ex]移＋[－ey]补＝10000＋11111＝01111尾数用补码不恢复余数法：[Sx/Sy]补＝[Sx]补/[Sy]补＝1.010011〔恒置1OR1.010100〔校正规格化：[x/y]补＝101111010011OR101111010100x/y＝－0.101101×2－001OR－0.101100×2－0013.1000.00000100110000.000000100110－x00.1100100.1100100.01100101001100.001100101001＋x11.0011111.0110111.10110101010011.110110101010－x00.1100100.101000101010得[X×Y]补＝0.1010001010X×Y＝0.1010001010寄存器ABC运算初态000000011001111001100运算终态0010100110011101010103.11说明定点补码和浮点补码加减运算的溢出判断方法.答：⑴定点补码加减运算的溢出判断方法：根据两个操作数的符号与结果的符号判别溢出：根据两数相加时产生的进位判别溢出：OVR＝Cf⊕C1③根据变形补码运算后的符号判别溢出：sf1sf2＝00,表示结果为正数,无溢出；sf1sf2＝11,表示结果为负数,无溢出；sf1sf2＝01,表示结果为正溢出；sf1sf2＝10,表示结果为负溢出.⑵浮点补码加减运算的溢出判断方法浮点补码加减运算的溢出通常是指浮点数上溢,浮点数是否溢出是由阶码是否大于浮点数所能表示的最大正阶来判断的.例如,设浮点数的阶码采用补码表示,双符号位,这时浮点数的溢出与否可由阶码的符号进行判断：若阶码[j]补＝01××…×,则表示出现上溢,需作溢出处理；符号若阶码[j]补＝10××…×,则表示出现下溢,按机器零处理.3.12说明定点原码除法和定点补码除法运算的溢出判断方法.答：定点原码不恢复余数除法的溢出算法为：因为在定点小数运算时,若|被除数|＞|除数|,则除法将发生溢出,不能进行除法运算.因此,如果在第一次上商时得到的商为"1",则表示除法发生溢出.定点补码不恢复余数除法的溢出算法为：当被除数[x]补与除数[y]补同号时,如果余数[r]补与[y]补同号,且上商为"1",则表示商溢出.当被除数[x]补与除数[y]补异号时,如果余数[r]补与[y]补异号,且上商为"0",则表示商溢出.3.13比较舍入方法中截断法、恒置"1”答：⑴截断法〔恒舍法截断法是：将右移移出的值一律舍去,余下的不作任何改变.该方法简单,精度较低.⑵0舍1入法0舍1入法的方法是：若右移时被丢掉数位的最高位为0,则舍去；若右移时被丢掉数位的最高位为1,则将1加到保留的尾数的最低位."0舍1入"法类似于十进制数的"四舍五入".其主要优点是单次舍入引起的误差小,精度较高；其缺点是加1时需多做一次运算,而且可能造成尾数溢出,需要再次右规.⑶末位恒置1法末位恒置1法也称冯·诺依曼舍入法.其方法是：尾数右移时,无论被丢掉的数位的最高位为0还是为1,都将保留的尾数的最低位恒置为1.末位恒置1法的主要优点是舍入处理不用做加法运算,方法简单、速度快且不会有再次右规的可能,并且没有积累误差,是常用的舍入方法.其缺点是单次舍入引起的误差较大.3.14利用用十进制加减运算算法计算下列各题：〔1125＋436＝？〔2125－436＝？〔3436－125＝？解：〔1125＋436＝561〔2125－436＝－311〔3436－125＝3113.15参照第二章表2-12给出的余3码的编码规则,设计利用余3码进行十进制加法的修正逻辑.答：余3码的编码规则：十进制数余3码00011101002010130110401115100061001710108101191100余3码十进制加法器运算结果的修正关系十进制数用余3码表示的十进制和数F4F3两个余3码按二进制规则相加得到的和数C4S4S3S2S1修正逻辑00001100110加"1101"修正"-3"100100001112001010100030011001001400111010105010000101160100101100701010011018010110111090110001111101001110000加"0011"修正"+3"1110100100011210101100101310110100111410111101001511000101011611001101101711010101111811011110001911100110013.16设有一个16位定点补码运算器,数据最低位的序号为1.运算器可实现下述功能：〔1A±B→A〔2B×C→A、C〔乘积高位在A中〔3A÷B→C〔商在C中请设计并画出运算器第3位及A、C寄存器第三位输入逻辑.加法器本身逻辑可以不画,原始操作数输入问题可以不考虑.解：见附页3.19设一个8位寄存器中的内容为十六进制数C5H,连续经过一次算术右移、一次逻辑左移、一次大循环右移、一次小循环左移.写出每次移位后寄存器的内容和进位标志C的状态.解：C5H＝11000101C寄存器一次算术右移：111100010一次逻辑左移：111000100一次大循环右移：011100010一次小循环左移：1110001013.20已知寄存器A的内容为01011010,寄存器B的内容为11011011,分别写出经过下列移位操作后,寄存器A、B中的内容.〔1算术左移两位.〔2逻辑左移两位.〔3算术右移两位.〔4逻辑右移两位.解：寄存器A的内容为01011010寄存器B的内容为11011011cc〔1算术左移两位101101000〔1算术左移两位.101101100移位溢出〔2逻辑左移两位.101101000〔2逻辑左移两位.101101100〔3算术右移两位.100010110〔3算术右移两位.111110110〔4逻辑右移两位.100010110〔4逻辑右移两位.1001101103.21选择题〔1运算器的核心部分是C.A.数据总线B.累加寄存器C.算术逻辑运算单元D.多路开关〔2在浮点运算中下面的论述正确的是C.A.对阶时应采用向左规格化B.对阶时可以使小阶向大阶对齐,也可以使大阶向小阶对齐C.尾数相加后可能会出现溢出,但可采用向右规格化的方法得出正确结论D.尾数相加后不可能得出规格化的数〔3当采用双符号位进行数据运算时,若运算结果的双符号位为01,则表明运算B.A.无溢出B.正溢出C.负溢出D.不能判别是否溢出〔4补码加法运算的规则是B.A.操作数用补码表示,符号位单独处理B.操作数用补码表示,连同符号位一起相加C.操作数用补码表示,将加数变补,然后相加D.操作数用补码表示,将被加数变补,然后相加〔5原码乘除法运算要求C.A.操作数必须都是正数B.操作数必须具有相同的符号位C.对操作数符号没有限制D.以上都不对〔6进行补码一位乘法时,被乘数和乘数均用补码表示,运算时A.A.首先在乘数最末位yn后增设附加位yn+1,且初始yn+1＝0,再依照ynyn+1的值确定下面的运算.B.首先在乘数最末位yn后增设附加位yn+1,且初始yn+1＝1,再依照ynyn+1的值确定下面的运算.C.首先观察乘数符号位,然后决定乘数最末位yn后附加位yn+1的值,再依照ynyn+1的值确定下面的运算.D.不应在乘数最末位yn后增设附加位yn+1,而应直接观察乘数的末两位yn－1yn确定下面的运算.〔7下面对浮点运算器的描述中正确的是A.A.浮点运算器由阶码部件和尾数部件实现.B.阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算.C.阶码部件只能进行阶码的移位操作.D.尾数部件只能进行乘法和加法运算.〔8若浮点数的阶码和尾数都用补码表示,则判断运算结果是否为规格化数的方法是C.A.阶符与数符相同为规格化数.B.阶符与数符相异为规格化数.C.数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数.D.数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数.〔9已知[x]补＝1.01010,[y]补＝1.10001,下列答案正确的是D.A.[x]补＋[y]补＝1.11011 B.[x]补＋[y]补＝0.11011 C.[x]补－[y]补＝0.11011 D.[x]补－[y]补＝1.11001〔10下列叙述中概念正确的是D.A.定点补码运算时,其符号位不参加运算.B.浮点运算中,尾数部分只进行乘法和除法运算.C.浮点数的正负由阶码的正负符号决定.D.在定点小数一位除法中,为了避免溢出,被除数的绝对值一定要小于除数的绝对值.3.22填空题〔1在补码加减运算中,符号位与数据①参加运算,符号位产生的进位②.答：①按同样规则一起②自动丢失〔2在采用变形补码进行加减运算时,若运算结果中两个符号位①,表示发生了溢出.若结果的两个符号位为②,表示发生正溢出；为③,表示发生负溢出.答：①-55②11110010③+73④01001001〔3在原码一位乘法的运算过程中,符号位与数值位①参加运算,运算结果的符号位等于②.答：①分别②两操作数的符号的模2加〔异或〔4浮点乘除法运算的运算步骤包括：①、②、③、④和⑤.答：①阶码运算②溢出判断③尾数乘除运算④结果规格化处理⑤舍入处理〔5在浮点运算过程中,如果运算结果的尾数部分不是①形式,则需要进行规格化处理.设尾数采用补码表示形式,当运算结果②时,需要进行右规操作；当运算结果③时,需要进行左规操作.答：①规格化②溢出③不是规格化数〔6将两个8421BCD码相加,为了得到正确的十进制运算结果,需要对结果进行修正,其修正方法是①.答：①两个8421码相加后,若相加的和数＜10,则不需修正,按二进制规则相加的结果就是正确的8421码的和数；若相加的和数≥10,则需在二进制相加的结果上加"0110"进行修正.〔7浮点运算器由①和②两部分组成,它们本身都是定点运算器,其中①要求能够进行③运算；②要求能够进行④运算.答：①阶码部件②尾数部件③加减④加减乘除〔8设有一个16位的数据存放在由两个8位寄存器AH和AL组成的寄存器AX中,其中数据的高8位存放在AH寄存器中,低8位存放在AL寄存器中.现需要将AX中的数据进行一次算术左移,其操作方法是：先对①进行一次②操作,再对③进行一次④操作.答：①AL②算术左移③AH④带进位循环左移3.23是非题〔1运算器的主要功能是进行加法运算.×〔2加法器是构成运算器的主要部件,为了提高运算速度,运算器中通常都采用并行加法器.√〔3在定点整数除法中,为了避免运算结果的溢出,要求|被除数|＜|除数|.√〔4浮点运算器中的阶码部件可实现加、减、乘、除运算.×〔5根据数据的传递过程和运算控制过程来看,阵列乘法器实现的是全并行运算.√〔6逻辑右移执行的操作是进位标志位移入符号位,其余数据位依次右移1位,最低位移入进位标志位.×第四章作业解答4.1静态MOS存储器与动态MOS存储器存储信息的原理有何不同？为什么动态MOS存储器需要刷新？一般有哪几种刷新方式？答：静态MOS存储器利用一个双稳态触发器存储一个二进制位,只要不断电就可以保持其中存储的二进制数据不丢失.动态MOS存储器使用一个MOS管和一个电容来存储一位二进制信息.用电容来存储信息减少了构成一个存储单位所需要的晶体管的数目.由于动态MOS存储器中的电容会产生漏电,因此DRAM存储器芯片需要频繁的刷新操作.动态存储器的刷新方式通常有：集中式刷新方式、分散式刷新方式、异步式刷新方式4.2某一64K×1位的动态RAM芯片,采用地址复用技术,则除了电源和地引脚外,该芯片还应有那些引脚？各为多少位？答：地址线：采用地址复用技术,可为16/2＝8位数据线：1位；读写线：1位；片选信号：1位或行选通信号：1位；列选通信号：1位4.3在页模式DRAM中,"打开一页"指什么？在打开一页的操作中,信号和的作用是什么？答：在页模式DRAM中,打开一页是指选中存储矩阵中的一行.在打开一页的操作中,信号的作用是:将行地址锁存到行地址译码器,选中存储矩阵中的一行.信号的作用是：将列地址锁存到列地址译码器,选中存储矩阵中的某一行中的一列.4.4EEPROM与UV-EPROM比,其优点是什么？答：与UV-EPROM比,用电实现擦除的PROM〔ElectricallyErasableProgrammableROM,EEPROM有许多优势.其一它是用电来擦除原有信息,因此可实现瞬间擦除,不像UV-EPROM需要20分钟左右的擦除时间.此外,使用者还可以有选择地擦除某个具体字节单元内的内容,而不像UV-EPROM那样,擦除的是整个芯片的所有内容.而EEPROM的最主要优点是使用者可直接在电路板上对其进行擦除和编程,而不需要额外的擦除和编程设备.要充分利用EEPROM的特点,系统设计者必需在电路板上设置对EEPROM进行擦除和编程的电路.对EEPROM的擦除一般需要使用12.5伏的电压〔即在VPP引脚上要加有12.5伏的电压.但现在也有VPP为5~7伏的EEPROM产品,只不过价格要贵一些.4.5DRAM的t和t指什么？两者有何不同？答：DRAM的t是指存取周期,即存储器连续两次读写操作之间最小的时间间隔.DRAM的tRAC是指访问时间,即从给出有效的信号那一刻算起,到可以使用出现在芯片的数据输出引脚上的数据〔或指令为止所需的时间.SRAM和ROM的存取周期和访问时间总是相等的,而DRAM却不是.这是因为当信号变为无效后〔由低变为高,它保持高电平状态的持续时间最少要有tRP规定的那么长时间,以便预充内部电路,为下次访问做准备.因此在DRAM中,存取周期与访问时间的近似关系为：tRC＝tRAC＋tRP4.6假设某存储器地址长为22位,存储器字长为16位,试问：〔1该存储器能存储多少字节信息？〔2若用64K×4位的DRAM芯片组织该存储器,则需多少片芯片？〔3在该存储器的22位地址中,多少位用于选片寻址？多少位用于片内寻址？答：〔1该存储器可存储222×2＝223＝8MB的信息.〔2需要芯片222×16/64×210×4＝28＝256〔322位地址中,16位用于片内寻址,6位用于选片寻址.4.7某8位计算机采用单总线结构,地址总线17根〔,为高位,数据总线8根双向〔,控制信号〔高电平为读,低电平为写.已知该机的I/O设备与主存统一编址,若地址空间从0连续编址,其地址空间分配如下：最低16K为系统程序区,由ROM芯片组成；紧接着48K为备用区,暂不连接芯片；接着60K为用户程序和数据空间,用静态RAM芯片组成；最后4K为I/O设备区.现有芯片如下：ROM：16k×8位,其中：为片选信号,低电平有效,：为读出控制,低电平读出有效.静态RAM：16K×8位,其中：为片选信号,低电平有效,：为写控制信号,低电平写,高电平读.译码器：3—8译码器.输出低电平有效.与非门：扇入系数不限.试画出主存芯片连接的逻辑图并写出各芯片地址分配表〔假设存储器从0连续进行编址.答：⑴共需5片,其中1片16K×8ROM,4片16K×8SRAM⑵各芯片地址分配表00000H～03FFFH系统程序区16KB04000H～0FFFFH备用区48KB10000H～1EFFFH用户程序区和数据空间60KB1F000H～1FFFFHI/O设备区4K00000000000000000～00011111111111111A16A00100000000000000～01111111111111111备用区10000000000000000～10011111111111111A16A10100000000000000～10111111111111111A16A1511000000000000000～11011111111111111A16A11100000000000000～11110111111111111A16A15A14＝11111000000000000～11111111111111111A16A15A14＝00000000000000000～0001111111111111100000H～03FFFH00100000000000000～0111111111111111104000H～0FFFFH10000000000000000～1001111111111111110000H～13FFFH10100000000000000～1011111111111111114000H～17FFFH11000000000000000～1101111111111111118000H～1BFFFH11100000000000000～111101111111111111C000H～1EFFFH11111000000000000～111111111111111111F000H～1FFFFH⑶主存芯片与CPU的连接逻辑图4.8某8位计算机采用单总线结构,地址总线17根〔A16~0,A16为高位,数据总线8根双向〔D7~0,控制信号R/〔高电平为读,低电平为写.已知该机存储器地址空间从0连续编址,其地址空间分配如下：最低8K为系统程序区,由ROM芯片组成；紧接着40K为备用区,暂不连接芯片；而后78K为用户程序和数据空间,用静态RAM芯片组成；最后2K用于I/O设备〔与主存统一编址.现有芯片如下：SRAM：16K×8位,其中：为片选信号,低电平有效,：为写控制信号,低电平写,高电平读.ROM：8K×8位,其中：为片选信号,低电平有效,：为读出控制,低电平读出有效.译码器：3—8译码器,输出低电平有效；为使能信号,低电平时译码器功能有效.其它"与、或"等逻辑门电路自选.〔1请问该主存需多少SRAM芯片？〔2试画出主存芯片与CPU的连接逻辑图.〔3写出各芯片地址分配表.答：〔1该主存需多少SRAM芯片？∵用户程序和数据空间,用静态RAM芯片组成共78K,∴所需SRAM芯片为：78K×8/16K×8≈5片.最后一片只用14K.另外,8K系统程序区所需ROM芯片为：8K×8/8K×8＝1片.〔3各芯片地址分配表：00000000000000000～0000111111111111100000H～01FFFH8KROM1片00010000000000000～0001111111111111102000H～0BFFFH备用区40K〔5×8K00100000000000000～0010111111111111100110000000000000～0011111111111111101000000000000000～0100111111111111101010000000000000～0101111111111111101100000000000000～011111111111111110C000H～0FFFFH16KSRAM第一片10000000000000000～1001111111111111110000H～13FFFH16KSRAM第二片10100000000000000～1011111111111111114000H～17FFFH16KSRAM第三片11000000000000000～1101111111111111118000H～1BFFFH16KSRAM第四片11100000000000000～111110111111111111C000H～1F7FFH14KSRAM第五片〔14K11111100000000000～111111111111111111F800H～1FFFFH2KI/O地址〔2试画出主存芯片与CPU的连接逻辑图.A16~14进行片选,每根片选信号的选中范围是16K：8KROM1片只能用8K,、、用于选择40K备用区16KSRAM第一片16KSRAM第二片16KSRAM第三片16KSRAM第四片16KSRAM第五片用于选择I/O地址4.9已知某8位机的主存采用4K×4位的SRAM芯片构成该机所允许的最大主存空间,并选用模块板结构形式,该机地址总线为18位,问：〔1若每个模块板为32K×8位,共需几个模块板？〔2每个模块板内共有多少块4K×4位的RAM芯片？请画出一个模块板内各芯片连接的逻辑框图.〔3该主存共需要多少4K×4位的RAM芯片？CPU如何选择各个模块板？答：〔1主存总容量218×8＝256K×8,∵每个模块板为32K×8位,∴共需256K/32K＝8个模块板.〔2每个模块板内共有32K×8位/4K×4位＝16片RAM芯片.一个模块板内各芯片连接的逻辑框图：〔3该主存共需要16×8＝128片4K×4位的RAM芯片.用地址高3位,通过3－8译码器形成各模板选择信号.4.1064K×1位DRAM芯片通常制成两个独立的128×256阵列.若存储器的读/写周期为0.5μs,则对集中式刷新而言,其"死区"时间是多少？如果是一个256K×1位的DRAM芯片,希望能与上述64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时,则它的存储阵列应如何安排？解：⑴两个独立的128×256阵列共128×2＝256行,读/写周期为0.5μs对集中式刷新而言,其"死区"时间为：256×0.5μs＝128μs⑵要求256K×1位的DRAM芯片与64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时,则存储阵列的行数应一致,即为256行,所以256K×1位的DRAM芯片的存储阵列应安排为256×1024,即分为两个独立的128×1024的阵列.4.11某磁盘组有16个数据记录面,每面有256个磁道,每个磁道分为16个扇区,每个扇区包括512字节,已知磁盘内磁道直径为10英寸,外磁道直径为14英寸,转速为3600r/min,磁头平均定位时间为15ms,求：〔1该磁盘组最大存储容量是多少？〔2该磁盘组最大位密度、磁道密度是多少？〔3该磁盘的平均存取时间、数据传输率是多少？答：〔1该磁盘组最大存储容量是：C＝n×T×S×B＝16×256×16×512B＝32MB＝225B〔2最大位密度16×512×8/10π＝2087位/英寸＝2087bpi磁道密度256/〔14/2－10/2＝256/2＝128道/英寸＝128bpi〔3平均存取时间数据传输率：Dr＝16×512×8×3600/60＝3932160bit/s＝491520B/秒＝480KB/s平均等待时间：60/〔3600×2＝8.3ms平均存取时间：8.3＋15＝23.3ms考虑：启动延迟＋传送一个扇区数据所需的时间.启动延迟未给,忽略.传送一个扇区数据所需的时间＝512B/480KB≈1.042ms平均存取时间：8.3＋15＋1.042≈24.3ms4.12若某机磁盘子系统共有4台驱动器,每台驱动器装有与上述磁盘组相同的磁盘组,请设计该磁盘子系统的地址格式.答动器号〔2位圆柱面号〔8位盘面号〔4位扇区号〔4位4.13Cache的通写和回写指什么？二者各有何优缺点？答：Cache的通写和回写都是主存——Cache系统的更新策略问题.Cache的通写又叫全写法,是指当CPU写Cache时,同时也更新该Cache块在主存中的相应内容,即写Cache的同时写主存.Cache的回写又称写回法,是指当CPU写Cache时,不同时更新该Cache块在主存中的相应内容,即不写主存,而只在出现该Cache块的内容被替换出Cache时才写主存.全写法的优点是能够保持Cache与主存的内容一致.缺点是无谓写较多,例如在写中间结果时,将增加系统开销.写回法的优点是：可以提高系统的写操作的速度；减少主存的写操作次数.缺点是用写回法的Cache中的数据有时可能与主存中的不一致.4.14访问主存的地址是20位〔A19－A0,数据总线为8位,分别计算下列各种情况下标识Cache和数据Cache的大小,并画出对应的结构框图.〔1全相联映象,内容Cache大小为1024；〔2直接映象,A15－A0作为索引；〔3两路组相联映象,A14－A0作为索引；〔44路组相联映象,A13－A0作为索引；〔58路组相联映象,A12－A0作为索引；答：〔1全相联映象,内容Cache大小为1024时：标识Cache的大小为：1024×20；数据Cache的大小为：1024×8.〔2直接映象,A15－A0作为索引时：标识Cache的大小为：216×4；数据Cache的大小为：216×8.〔3两路组相联映象,A14－A0作为索引时：标识Cache的大小为：215×20；数据Cache的大小为：1024×8.4.15光盘存储器有哪几类？各有何特点？答：光盘存储器有：只读光盘〔CD-ROM4.16选择题〔1需要定期刷新的存储芯片是___B___.A.EPROMB.DRAMC.SRAMD.EEPROM〔2__A____存储芯片是易失性的.A.SRAMB.UV-EPROMC.NV-RAMD.EEPROM〔3有和引脚的存储芯片是___B___.A.EPROMB.DRAMC.SRAMD.三者都是〔4下面叙述不正确的是___C___.A．半导体随机存