发布时间 : 星期四 文章计算机组成原理答案(第二版)更新完毕开始阅读5096b1c8640e52ea551810a6f524ccbff021cafd
+5VG1G2AMREQY7A15A14A13A12A0G2BABC74138......Y2Y1Y0...WE...WE.........CSWECPUD0D7RAM0...CSRAM1RAM7......CSR/W...
（2）地址空间分配图： RAM0:0000H-1FFFH RAM1:2000H-3FFFH RAM2:4000H-5FFFH RAM3:6000H-7FFFH RAM4:8000H-9FFFH RAM5:A000H-BFFFH RAM6:C000H-DFFFH RAM7:E000H-FFFFH
（3）如果运行时发现不论往哪片RAM写入数据后，以A000H为起始地址的存储芯片(RAM5)都有与其相同的数据，则根本的故障原因为：该存储芯片的片选输入端很可能总是处于低电平。假设芯片与译码器本身都是好的，可能的情况有：
1）该片的-CS端与-WE端错连或短路；
2）该片的-CS端与CPU的-MREQ端错连或短路； 3）该片的-CS端与地线错连或短路。
（4）如果地址线A13与CPU断线，并搭接到高电平上，将会出现A13恒为“1”的情况。此时存储器只能寻址A13=1的地址空间(奇数片)，A13=0的另一半地址空间（偶数片）将永远访问不到。若对A13=0的地址空间（偶数片）进行访问，只能错误地访问到A13=1的对应空间(奇数片)中去。
17. 写出1100、1101、1110、1111对应的汉明码。
解：有效信息均为n=4位，假设有效信息用b4b3b2b1表示
校验位位数k=3位，（2k>=n+k+1）
设校验位分别为c1、c2、c3，则汉明码共4+3=7位，即：c1c2b4c3b3b2b1 校验位在汉明码中分别处于第1、2、4位 c1=b4⊕b3⊕b1 c2=b4⊕b2⊕b1 c3=b3⊕b2⊕b1
当有效信息为1100时，c3c2c1=011,汉明码为1110100。 当有效信息为1101时，c3c2c1=100,汉明码为0011101。 当有效信息为1110时，c3c2c1=101,汉明码为1011110。 当有效信息为1111时，c3c2c1=010,汉明码为0110111。
18. 已知收到的汉明码（按配偶原则配置）为1100100、1100111、1100000、1100001，检查上述代码是否出错第几位出错
解：假设接收到的汉明码为：c1’c2’b4’c3’b3’b2’b1’
纠错过程如下：
P1=c1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’ P2=c2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’ P3=c3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’
如果收到的汉明码为1100100，则p3p2p1=011，说明代码有错，第3位（b4’）出错，有效信息为：1100
如果收到的汉明码为1100111，则p3p2p1=111，说明代码有错，第7位（b1’）出错，有效信息为：0110
如果收到的汉明码为1100000，则p3p2p1=110，说明代码有错，第6位（b2’）出错，有效信息为：0010
如果收到的汉明码为1100001，则p3p2p1=001，说明代码有错，第1位（c1’）出错，有效信息为：0001
22. 某机字长16位，常规的存储空间为64K字，若想不改用其他高速的存储芯片，而使访存速度提高到8倍，可采取什么措施画图说明。
解：若想不改用高速存储芯片，而使访存速度提高到8倍，可采取八体交叉存取技术，8体交叉访问时序如下图：
启动存储体0启动存储体1启动存储体2启动存储体3启动存储体4启动存储体5启动存储体6启动存储体7单体访存周期
18. 什么是“程序访问的局部性”存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理
解：程序运行的局部性原理指：在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问；在空间上，这些被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区；在访问顺序上，指令顺序执行比转移执行的可能性大 (大约 5:1 )。存储系统中Cache—主存层次采用了程序访问
的局部性原理。
25. Cache做在CPU芯片内有什么好处将指令Cache和数据Cache分开又有什么好处 答：Cache做在CPU芯片内主要有下面几个好处：
1）可提高外部总线的利用率。因为Cache在CPU芯片内，CPU访问Cache时不必占用外部总线。
2）Cache不占用外部总线就意味着外部总线可更多地支持I/O设备与主存的信息传输，增强了系统的整体效率。
3）可提高存取速度。因为Cache与CPU之间的数据通路大大缩短,故存取速度得以提高。 将指令Cache和数据Cache分开有如下好处：
1）可支持超前控制和流水线控制，有利于这类控制方式下指令预取操作的完成。 2）指令Cache可用ROM实现，以提高指令存取的可靠性。
3）数据Cache对不同数据类型的支持更为灵活，既可支持整数（例32位），也可支持浮点数据（如64位）。 补充：
Cache结构改进的第三个措施是分级实现，如二级缓存结构，即在片内Cache（L1）和主存之间再设一个片外Cache（L2），片外缓存既可以弥补片内缓存容量不够大的缺点，又可在主存与片内缓存间起到平滑速度差的作用，加速片内缓存的调入调出速度。
30. 一个组相连映射的CACHE由64块组成，每组内包含4块。主存包含4096块，每块由128字组成，访存地址为字地址。试问主存和高速存储器的地址各为几位画出主存地址格式。 解：cache组数：64/4=16 ，Cache容量为：64*128=213字，cache地址13位
主存共分4096/16=256区，每区16块
主存容量为：4096*128=219字，主存地址19位，地址格式如下： 主存字块标记（8位） 组地址（4位） 字块内地址（7位） 第 六 章
12. 设浮点数格式为：阶码5位（含1位阶符），尾数11位（含1位数符）。写出51/128、-27/1024所对应的机器数。要求如下： （1）阶码和尾数均为原码。 （2）阶码和尾数均为补码。
（3）阶码为移码，尾数为补码。 解：据题意画出该浮点数的格式：
阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位 将十进制数转换为二进制：x1= 51/128= = 2-1 * 011B
x2= -27/1024= = 2-5*）
则以上各数的浮点规格化数为： （1）[x1]浮=1，0001； 011 000 0 [x2]浮=1，0101； 110 000 0 （2）[x1]浮=1，1111； 011 000 0 [x2]浮=1，1011； 010 000 0 （3）[x1]浮=0，1111； 011 000 0 [x2]浮=0，1011； 010 000 0
16．设机器数字长为16位，写出下列各种情况下它能表示的数的范围。设机器数采用一位
符号位，答案均用十进制表示。 （1）无符号数；
（2）原码表示的定点小数。 （3）补码表示的定点小数。 （4）补码表示的定点整数。 （5）原码表示的定点整数。
（6）浮点数的格式为：阶码6位（含1位阶符），尾数10位（含1位数符）。分别写出其正数和负数的表示范围。 （7）浮点数格式同（6），机器数采用补码规格化形式，分别写出其对应的正数和负数的真值范围。 解：（1）无符号整数：0 —— 216 - 1，即：0—— 65535；
无符号小数：0 —— 1 - 2-16 ，即：0 —— ； （2）原码定点小数：-1 + 2-15——1 - 2-15 ，即： —— （3）补码定点小数：- 1——1 - 2-15 ，即：-1——
（4）补码定点整数：-215——215 - 1 ，即：-32768——32767 （5）原码定点整数：-215 + 1——215 - 1，即：-32767——32767
（6）据题意画出该浮点数格式，当阶码和尾数均采用原码，非规格化数表示时： 最大负数= 1，11 111； 000 001 ，即 -2-92-31
最小负数= 0，11 111； 111 111，即 -（1-2-9）231 则负数表示范围为：-（1-2-9）231 —— -2-92-31 最大正数= 0，11 111； 111 111，即 （1-2-9）231 最小正数= 1，11 111； 000 001，即 2-92-31 则正数表示范围为：2-92-31 ——（1-2-9）231
（7）当机器数采用补码规格化形式时，若不考虑隐藏位，则 最大负数=1，00 000； 111 111，即 -2-12-32 最小负数=0，11 111； 000 000，即 -1231 则负数表示范围为：-1231 —— -2-12-32
最大正数=0，11 111； 111 111，即 （1-2-9）231 最小正数=1，00 000； 000 000，即 2-12-32 则正数表示范围为：2-12-32 ——（1-2-9）231 17. 设机器数字长为8位（包括一位符号位），对下列各机器数进行算术左移一位、两位，算术右移一位、两位，讨论结果是否正确。 [x1]原= 1010；[y1]补= 0100；[z1]反= 1111； [x2]原= 1000；[y2]补= 1000；[z2]反= 1000； [x3]原= 1001；[y3]补= 1001；[z3]反= 1001。 解：算术左移一位：
[x1]原= 0100；正确
[x2]原= 0000；溢出（丢1）出错 [x3]原= 0010；正确
[y1]补= 1000；溢出（丢1）出错 [y2]补= 0000；正确
[y3]补= 0010；溢出（丢0）出错 [z1]反= 1111；溢出（丢0）出错 [z2]反= 0001；正确