(第十章)組成習(xí)題.ppt

ComputerOrganization exercise 2 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設(shè)計(jì)一個(gè)A B C三人表決電路 當(dāng)表決某個(gè)提案時(shí) 多數(shù)人同意提案通過 同時(shí)A具有否決權(quán) 用與非門實(shí)現(xiàn) 6 1Givena32bitfloating pointnumber 1bitforsign 8bitforE representedbybiasedcode 23bitforM representedby2 sComplement radixis2 1 Maximalbinary 2 Minimalbinary 3 range 4 positiveandnegativenormalizedrepresentationfloat pointthatclosestto0 6 2TransformthefollowdecimaltoIEEE75432bitfloat point 1 27 64 2 27 64 6 3Transformdecimal 0 75toIEEE75432bitsingleprecisionfloat pointnumber 6 4Transform0C0B00000HIEEE75432bitfloat pointnumbertoDecimal 6 5Transform 0 15 10toNormalizedfloating pointnumbersrepresentation階碼 Signofm 1 bitExponent 8 bit integer biasedcode radix 2mantissa 23 bit decimal sign mag radix 2 impliedleading1 Signofmantissa exponent mantissa 6 6Transform 0 1 10toNormalizedfloating pointnumbersrepresentation階碼 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 16 Signofmantissa exponent mantissa 6 7LetX 2 010 0 10010010 Y 2 011 0 11110111 e 6bits m 10bits allwith2signbits 2 sc X Y 9 1 X Y ALU 456 987 R1 R3 R2 Cp 1 2X3 10 11 12 求1 寫出1 12的微命令2 指出互斥性微命令3 設(shè)計(jì)微命令格式 設(shè)微命令字長14位 4 畫出DDA指令操作流程圖 并標(biāo)出微操作序列5 按 3 進(jìn)行編碼6 畫出微程序地址轉(zhuǎn)移邏輯圖 10 1設(shè)CPU共有16根地址線 8根數(shù)據(jù)線 并用MREQ作訪存控制信號(hào) 低電平有效 用R W作讀寫控制信號(hào) 高電平為讀 低電平為寫 現(xiàn)有下列芯片及各種門電路 自定 如圖 畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖 要求 1 存儲(chǔ)芯片地址空間分配為 最大4K空間為系統(tǒng)程序區(qū) 相鄰的4K為系統(tǒng)程序工作區(qū) 最小16K為用戶程序區(qū) 2 指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量 3 詳細(xì)畫出片選邏輯 74LS138 Am A0 Ak Ao Dn Do 2K 8位8K 8位32K 8位 1K 4位2K 8位8K 8位16K 1位4K 4位 Dn Do 10 2設(shè)某流水線計(jì)算機(jī)有一個(gè)指令和數(shù)據(jù)合一的cache 已知cache的讀寫時(shí)間為10ns 主存的讀寫時(shí)間為100ns 取指的命中率為98 取數(shù)據(jù)的命中率為95 在執(zhí)行程序時(shí) 有1 5的指令需要存取一個(gè)操作數(shù) 為簡化起見 假設(shè)指令流水線在任何時(shí)候都不阻塞 問設(shè)置cache后 與無cache比較 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可提高多少倍 10 3設(shè)有一個(gè)Cache的容量為2K字 每塊16字 在直接映象方式下 求 1 該Cache可容納多少個(gè)塊 2 如果主存的容量為256K字 則有多少個(gè)塊 3 主存的地址格式 Cache的地址格式 4 主存中的第032AB單元映象到Cache中哪一塊 10 4設(shè)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器為64K 16位 直接地址映射的Cache容量為1K字 每塊4字 問 1 主存中地址的標(biāo)志字段 塊號(hào)和塊內(nèi)地址字段分別有多少位 2 Cache中可裝入多少塊數(shù)據(jù) 10 5在一個(gè)采用組相聯(lián)映象方式的Cache中 Cache的容量為16KB 主存采用模8低位交叉方式訪問 每個(gè)存儲(chǔ)體的字長為32位 總?cè)萘繛?MB 要求Cache的每一塊在一個(gè)主存周期內(nèi)分別從8個(gè)存儲(chǔ)體中取得 Cache的每一組內(nèi)共有4塊 要求采用按地址訪問存儲(chǔ)器方式構(gòu)成相聯(lián)目錄表