2022年《计算机组成原理》课后习题答案.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆第1章 运算机组成原理 考试大纲第一章 运算机体系结构和运算机组成 冯;诺伊曼体系的特点 Amdahl 定律 其次章 数制和数制转换 各种码制的表示和转换 浮点数的表示 补码加减法 布思算法 浮点数的加减法 海明码的运算 练习: 5,6,7, 8,10 1、已知 X=19, Y=35,用布思算法运算 X Y 和 X -Y ;2、使用 IEEE 754 标准格式表示以下浮点数:-5 ,-1.5 ,1/16 ,-6 ,384,-1/32 ;3、已知 X=-0.1000101 2-111,
2、Y=0.0001010 2-100;试运算 X+Y,X-Y,X Y 和 X/Y;4、某浮点数字长 12 位,其中阶符 1 位,阶码数值 3 位,尾符 1 位,尾数数值 7 位,阶码和尾数均 用补码表示;它所能表示的最大正数是多少?最小规格化正数是多少?肯定值最大的负数是多少?5、求有效信息位为01101110 的海明码校验码;第三章 练习: 5 说明以下概念:PROM,EPROM,E2PROM,Flash memory , FPGA,SRAM和 DRAM;第四章 总线的分类 总线操作周期的四个传输阶段 总线仲裁的概念及其分类 异步通信方式的种类 总线的最大传输率第五章 储备器的分类 储备容量的
3、扩展 RAID的概念、特点以及分类 Cache 的地址映射 Cache 的写策略 Cache 的性能分析 3C 练习: 4,5,7 1一个容量为16K 32 位的储备器,其地址线和数据线的总和是多少.用以下储备芯片时,各需要多少片. 1K 4 位,2K 8 位,4K 4 位,16K l位,4K 8 位,8K 8 位2现有 1024 l 的储备芯片,如用它组成容量为 16K 8 的储备器; 1 实现该储备器所需的芯片数量 . 2 如将这些芯片分装在如干块板上,每块板的容量为 4K 8,该储备器所需的地址线总数是多少 .细心整理归纳 精选学习资料 第 1 页,共 9 页 - - - - - - -
4、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆几位用于选片 .几位用作片内地址 . 3 画出各芯片的连接规律图;3设某机主存容量为 4MB,Cache 容量为 16KB,每块包含 8 个字,每字 32 位,设计一个 4 路组相联映射 即 Cache 每组内共有 4 个块 的 Cache 组织,要求: 1 画出主存地址字段中各段的位数; 3 如 Cache 的速度是主存的 6 倍,试问有 Cache 和无 Cache 相比,速度提高多少倍 . 第六章I/O 端口
5、的编址方式中断处理的步骤第七章MAR,MBR,PC,IR 指令周期的概念,完整的周期包括哪些Pentium 处理器中的标志寄存器第八章操作码和地址码扩展操作码技术大端和小端寻址技术中缀和后缀表达式RISC和 CISC 的比较MMX指令,回绕运算和饱和运算习题 1,2,4,5,6 1、有可能设计出一种 12 位长的指令格式对以下指令进行编码吗?其中每个寄存器需要 3 位编码;a. 4 条 3 寄存器指令b. 255 条单寄存器指令c. 16 条 0 寄存器指令2、某机指令字长 16 位,每个操作数的地址码为 6 位,指令分为零地址、 一地址、 二地址三种格式;如两地址指令有 K 种,零地址指令有
6、 L 种,就一地址指令最多有几种?4、一台处理机具有如下指令格式:位位位位k 字;X OP 源寄存器目的寄存器地址格式说明有位通用寄存器(长度16 位),X 指定寻址模式,主存实际容量为1 假设不用通用寄存器也能直接拜访主存中的每一个单元,请问地址码域应安排多少位?指令字长度应有多少位?2 假设 X=11 时,指定的那个通用寄存器用做基值寄存器,请提出一个硬件设计规划,使得被指定的通用寄存器能拜访 1M 主存空间中的每一个单元;5、请将下面的中缀表达式转换成逆波兰表达式;a. A+B+C+D-E b. A-B C+D+E c. AB+C D+E d. A-B C-DE/F/G H 6、请将下面
7、的逆波兰表达式转换成中缀表达式;a. AB-C+D b. AB/CD/+ c. ABCDE+ / d. ABCDE F/+G - H/ +第九章掌握器的功能掌握器的组成部件细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆 微操作命令分析 输入掌握信号和输出掌握信号 硬布线掌握器的结构 微程序掌握器的组成部件 固件的概念 微指令的格式 习题 3 1.假定某掌握储备器是 24 位宽;微指令
8、格式的掌握部分分成两个字段;一个 13 位的微操作字段用来指 定将要完成的微操作,一个地址挑选字段用来指明能引起微指令转移的 8 种条件;1)地址挑选字段有多少位 . . 2)地址字段有多少位 3)掌握储备器容量有多大 . 第十章 同时性和并发性 并行运算机体系结构的分类 流水线及其性能指标 UMA的主要特点 题型:填空( 10*2 )挑选( 10*1 )简答( 4*5 )综合( 5*10 )第2章 课后习题解答其次章习题2设机器字长为8 位(含一位字符位在内) ,写出对应以下各真值的原码、反码和补码: -1011010B ,-87,168 解:原码-1011010B-871681,101 1
9、010 1,101 0111 - 反码1,010 0101 1,010 1000 - 补码1,010 0110 1,010 1001 - 原码:最高位为符号位,数值部分是真值的肯定值;反码:正数的反码与原码相同;负数的反码符号位不变,数值部分各位取反;补码:正数的反码与原码相同;负数的补码符号位不变,数值部分各位取反后再加 1;由于 8 位有符号的数表示范畴:-128127 ,所以 168 溢出;4已知 X=-66,Y=99;设机器字长为 8 位,用补码运算规章运算 X+Y和 X-Y;解: X 原=1,100 0010 X 补=1,011 1110 Y 原=0,110 0011 Y 补=0,1
10、10 0011 -Y 补=1,001 1101 X+Y 补=X 补+Y 补=1,011 1110 + 0,110 0011=00,010 0001 X-Y 补=X 补+-Y 补=1,011 1110 + 1,001 1101=10,101 1011(溢出)5已知 X=19,Y=35,用布思算法运算 X Y 和 X -Y ;解:无符号数乘法的规章:Q0=1:A-A+M, 然后 C,A,Q 右移n 位存放在帮助寄存器A 中,乘积的低n Q0=0:C,A,Q 直接右移其中, C为进位标识符;帮助寄存器A 的初始值为0;乘积的高位存放在寄存器Q中;移位时C标识符用 0 扩展; 第 3 页,共 9 页
11、X原=010011 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆Y原=100011 100011 的运算过程和结果:A Qn-1 Q1Q Q0M X Y=010011C 初值0 000000 10001 1 010011 A-(A+M)0 010011 10001 1 C,A,Q 右移0 001001 11000 1 A-(A+M)0 011100 11000 1 C,A,Q 右移0 001110 011
12、00 0 C,A,Q 右移0 000111 00110 0 C,A,Q 右移0 000011 10011 0 C,A,Q 右移0 000001 11001 1 A-(A+M)0 010100 11001 1 C,A,Q 右移0 001010 01100 1 结果为: 001010011001B=665 有符号数乘法的规章:Q0Q-1=01:A-A+M,A,Q,Q-1 算术右移 Q 0Q-1=10:A-A-M,A,Q,Q -1 算术右移Q0Q-1=00 或 11:A,Q,Q-1 算术右移其中,帮助寄存器A,Q-1 的初始值为0;乘积的高n 位存放在帮助寄存器A 中,乘积的低n 位存放在寄存器 Q
13、中;移位使用算术移位,高位采纳符合扩展;X补=0,010011 1011101 的运算过程和结果:Q Q-1M 第 4 页,共 9 页 -X补=1,101101 -Y补=1,011101 X -Y=0010011A 初值0000000 1011101 0 0010011 A-(A-M)1101101 1011101 0 A,Q,Q-1 右 移1110110 1101110 1 A-(A+M)0001001 1101110 1 A,Q,Q-1 右 移0000100 1110111 0 A-(A-M)1110001 1110111 0 A,Q,Q-1 右 移1111000 1111011 1 A,
14、Q,Q -1 右 移1111100 0111101 1 A,Q,Q -1 右 移1111110 0011110 1 A-(A+M)0010001 0011110 1 A,Q,Q-1 右0001000 1001111 0 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学而不思就惘,思而不学就殆 移A-(A-M)1110101 1001111 0 A,Q,Q -1 右1111010 1100111 1 移结果为: 11,11010110
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