计算机组成原理第5次作业

《计算机组成原理》第五次作业1．X=-0.1001Y=-0.1001求[X・Y]原。答：[X]原=11101，[Y]原=01011。X*Y:符号位S=1⊕0=1则X*Y=110001111。2．X=0.1001Y=-0.1001求[X・Y]补。答：真值X=+1001，[X]补=01001；真值X=-1001，[X]补=100000+(-1001)=100000-1001=10111;真值X=-0.1001，[X]补=2+(-0.1001)=10-0.1001=1.0111。3．机器数字长为8位（含1位符号位），当X=-100（十进制）时，其对应的二进制表示，写出(X)原表示及(X)补表示。答：(X)原：11111111(X)补：100000014．某硬盘内有16片盘片，每盘片有2个记录面，每个记录面有8000磁道，每道分为32个扇区，每扇区512字节，磁盘转速5400转/分，求硬盘内有多少个存储面，有多少个柱面，硬盘的存储容量是多少，数据传输率是多少。答：1、存储面=20个记录面柱面=8000硬盘的存储容量=20*8000*32*512B数据传输率=(3600/60)*(32*512)B/s5．设计算机的存储器为64Ｋ×64位，直接地址映像的cache容量为2Ｋ字，每块4字，问：⑴cache地址的标志字段、块号和块内地址字段分别有多少位？答：6位,8位,2位⑵cache中可装入多少块数据？答：256块6．某计算机32Ｋ×16位的主存地址空间用多少4Ｋ×16位的芯片构成,并画图.答：32Ｋ×16位的主存地址空间用8片4Ｋ×16位的芯片构成（32Ｋ×16）/（4Ｋ×16）=8，32Ｋ的地址A0-A14共15根，4Ｋ的地址A0-A11共12根。7．某计算机32Ｋ×16位的主存地址空间用多少16Ｋ×８位的芯片构成,并画图答：32Ｋ×16位)/(16Ｋ×８位)=2*2=4，即4个芯片构成.32Ｋ×16位即15根地址线,16根数据线,而16Ｋ×８位芯片的地址线14根,数据线8根，故4个芯片分成两个组，即每个组由2个芯片构成16位位扩展，1根地址线作字扩展，选择两个组.本题是字、位均扩展。画图见下图:8．计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存取周期为50纳秒，主存的存取周期为400纳秒。已知在一段给定的时间内，CPU访问了cache的1、3、5、7、3、4、6块，访问了主存1003、1004、1005地址。问：(1)cache的命中率是多少？答：0.7(2)CPU访问内存的平均时间是多少纳秒？答：190ns9．某机字长16位，定位表示，尾数15位，数符1位，问：(1)定点原码整数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？(2)定点原码小数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？答：（1）定点原码整数表示时最大正数：（215-1）10=（32767）10+215-1最小负数：-（215-1）10=（-32767）10-1（2）定点原码小数表示时最大正数：（1-2-15）10+(1-2-15)最小负数：-（1-2-15）10-2-1510．已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为512×64（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式。①画出微指令采用水平型格式，微指令中的三个字段分别应多少位？答：51、4、9位②画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。11.机器数字长为8位（含1位符号位），若机器数为FF（十六进制），当它分别表示原码、补码、反码和移码时，等价的十进制整数分别是多少？答：原码-127、补码-1、反码0和移码+1指令格式及寻址方式特点如下：①单字长二地址指令；②操作码OP可指定=64条指令；③RR型指令，两个操作数均在寄存器中，源和目标都是通用寄存器（可分别指定16个寄存器之一）；④这种指令格式常用于算术逻辑类指令。