(第十章)组成习题

ComputerOrganizationexercise2-1Givethesignmag、1’scompl、2’scomplrepresentationofthefollownumber(wordlengthis8),whereMSBisthehighestbit(signbit)，LSBisthelowestbit。Ifthenumberisdecimal,thedecimalpointisbehindtheMSB;ifthenumberisinteger,thenthedecimalpointisbehindtheLSB. 〔1〕–35/64 〔2〕23/128 〔3〕–127 〔4〕–1(decimalrepresentation) 〔5〕–1(integerrepresentation)2-2Rankthesenumbers：(smalltolarge)16，1010.11B，25.3Q，[X1]2’scompl=10001101，1CH，[X2]1’scompl=01001101，0110.1001BCD，[X3]signmag=10101011，[-X4]2’scompl=10111111，-[X5]2’scompl=10100101Key：〔1〕unifyalltheforms,generallydecimalisselected〔2〕transformationbetweenB,Q,HandBCD；3-1设计一个A、B、C三人表决电路，当表决某个提案时，多数人同意提案通过，同时A具有否决权，用与非门实现。6-1Givena32bitfloating-pointnumber，1bitforsign,8bitforE,representedbybiasedcode,23bitforM,representedby2’sComplement；radixis2:〔1〕Maximalbinary；〔2〕Minimalbinary；〔3〕range；〔4〕positiveandnegativenormalizedrepresentationfloat-pointthatclosestto06-2TransformthefollowdecimaltoIEEE75432bitfloat-point〔1〕27/64〔2〕-27/646-3Transformdecimal-0.75toIEEE754

32bitsingleprecisionfloat-pointnumber6-4Transform0C0B00000HIEEE754

32bitfloat-pointnumbertoDecimal6-5Transform(0.15)10

to

Normalizedfloating-pointnumbersrepresentation阶码：Signofm:1-bitExponent:8-bit,integer,biasedcode,radix=2mantissa

:23-bit,decimal,sign-mag,radix=2,impliedleading1Signofmantissaexponentmantissa6-6Transform(0.1)10

to

Normalizedfloating-pointnumbersrepresentation阶码：(1)Signofm:1-bitExponent:8-bit,integer,biasedcode,radix=2mantissa

:23-bit,decimal,sign-mag,radix=2,impliedleading1(2)Signofm:1-bitExponent:7-bit,integer,biasedcode,radix=2mantissa

:6-bit,decimal,sign-mag,radix=16Signofmantissaexponentmantissa6-7LetX=2-010×0.10010010,Y=2-011×(-0.11110111)， e=6bits，m=10bits〔allwith2signbits,2’sc〕 X+Y?9-1XYALU456987R1R3R2Cp+1-2X3101112求1〕写出1~12的微命令2〕指出互斥性微命令3〕设计微命令格式〔设微命令字长14位)4〕画出DDA指令操作流程图,并标出微操作序列5〕按〔3〕进行编码6〕画出微程序地址转移逻辑图10-1设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ作访存控制信号〔低电平有效〕，用R/W作读写控制信号〔高电平为读，低电平为写〕，现有以下芯片及各种门电路〔自定〕，如图。画出CPU与存储器的连接图。要求：〔1〕存储芯片地址空间分配为：最大4K空间为系统程序区，相邻的4K为系统程序工作区，最小16K为用户程序区；〔2〕指出选用的存储芯片类型及数量；〔3〕详细画出片选逻辑。Cs

ROMRD

Cs

RAMWE

74LS138Am……A0Ak…...AoDn…Do2K×8位8K×8位32K×8位1K×4位2K×8位8K×8位16K×1位4K×4位Dn…Do10-2 设某流水线计算机有一个指令和数据合一的cache，cache的读写时间为10ns，主存的读写时间为100ns，取指的命中率为98%，取数据的命中率为95%，在执行程序时，有1/5的指令需要存取一个操作数。为简化起见，假设指令流水线在任何时候都不阻塞。问设置cache后，与无cache比较，计算机的运算速度可提高多少倍？10-3设有一个Cache的容量为2K字，每块16字，在直接映象方式下，求:(1)该Cache可容纳多少个块?(2)如果主存的容量为256K字,那么有多少个块?(3)主存的地址格式?Cache的地址格式?(4)主存中的第032AB单元映象到Cache中哪一块?10-4设计算机的存储器为64K*16位,直接地址映射的Cache容量为1K字,每块4字,问:(1)主存中地址的标志字段、块号和块内地址字段分别有多少位？〔2〕Cache中可装入多少块数据？10-5在一个采用组相联映象方式的Cache中，Cache的容量为16KB。主存采用模8低位交叉方式访问，每个存储体的字长为32位，总容量为8MB。要求Cache的每一块在一个主存周期内分别从8个存储体中取得，Cache的每一组内共有4块。要求采用按地址访