发布时间 : 星期六 文章计算机组成原理答案(第二版)更新完毕开始阅读99ad80b70e22590102020740be1e650e53eacf70
+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为起始地址得存储芯片（ＲＡＭ5)都有与其相同得数据，则根本得故障原因为：该存储芯片得片选输入端很可能总就是处于低电平。假设芯片与译码器本身都就是好得，可能得情况有:
1）该片得—CＳ端与—WE端错连或短路;
２）该片得—CS端与CPU得-MRＥQ端错连或短路； 3)该片得—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\此时存储器只能寻址Ａ13=１得地址空间(奇数片)，A13=０得另一半地址空间(偶数片)将永远访问不到。若对A13=0得地址空间（偶数片)进行访问,只能错误地访问到A１3=1得对应空间（奇数片）中去.
17、 写出１100、１10１、1110、111１对应得汉明码。
解:有效信息均为n＝4位,假设有效信息用b４b３ｂ２b1表示
k
校验位位数k=3位，(2>=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、 已知收到得汉明码（按配偶原则配置）为110010０、11０0111、1100000、1100０0１，检查上述代码就是否出错？第几位出错？
解:假设接收到得汉明码为: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'
如果收到得汉明码为1100100，则ｐ3p2ｐ１=０11，说明代码有错，第３位(ｂ４’）出错，有效信息为:1１00
如果收到得汉明码为1１001１1,则ｐ3p2p１=1１１,说明代码有错，第７位(b１’)出错，有效信息为：０11０
如果收到得汉明码为1１０００0０,则p３ｐ2p1＝１1０,说明代码有错，第６位（b2’）出错，有效信息为:0０10
如果收到得汉明码为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，常规得存储空间为64Ｋ字，若想不改用其她高速得存储芯片，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、 什么就是“程序访问得局部性”?存储系统中哪一级采用了程序访问得局部性原理？ 解：程序运行得局部性原理指：在一小段时间内,最近被访问过得程序与数据很可能再次被访问；在空间上，这些被访问得程序与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得可能性大 (大约 ５：１ ）。存储系统中Cachｅ—主存层次采用了
程序访问得局部性原理。
25、 Ｃachｅ做在CPU芯片内有什么好处？将指令Cacｈe与数据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）可提高外部总线得利用率。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设备与主存得信息传输，增强了系统得整体效率。
３）可提高存取速度.因为Caｃhe与CPU之间得数据通路大大缩短,故存取速度得以提高.
将指令Cachｅ与数据Cａche分开有如下好处：
1）可支持超前控制与流水线控制，有利于这类控制方式下指令预取操作得完成。 2)指令Cａｃhe可用ROM实现,以提高指令存取得可靠性。
３)数据Cachｅ对不同数据类型得支持更为灵活，既可支持整数（例32位）,也可支持浮点数据(如64位). 补充：
Caｃhe结构改进得第三个措施就是分级实现，如二级缓存结构,即在片内Ｃａche(Ｌ1)与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得缺点，又可在主存与片内缓存间起到平滑速度差得作用,加速片内缓存得调入调出速度.
30、 一个组相连映射得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。试问主存与高速存储器得地址各为几位？画出主存地址格式。
13
解:cacｈe组数:６4/4＝16 ，Cａｃhｅ容量为：64*１28=２字,cache地址13位
主存共分４09６/16=256区,每区16块
19
主存容量为：4096＊1２8=２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所对应得机器数。要求如下: （1)阶码与尾数均为原码。 （2)阶码与尾数均为补码。
(3）阶码为移码,尾数为补码。 解：据题意画出该浮点数得格式： 阶符1位 阶码4位 数符１位 尾数10位 －1 将十进制数转换为二进制：ｘ1= 51/１28= 0、０110０１１B= 2 * ０、11０ 011Ｂ
－５
x２= —２7/1024= —0、００0001101１B ＝ 2＊
（-0、１1０11B)
则以上各数得浮点规格化数为：
(1)［x１]浮=１,0001;０、11０ 01１ ０００ 0 [x2］浮＝1，01０1;1、１１0 1１0 ０00 0 (2）[x1］浮＝1，1111；０、１１0 011 000 ０
［x2]浮＝１,1011；１、001 ０１０ 000 0 (3)[x１］浮=0，1111;0、11０ ０１１ ０00 0
［ｘ２]浮=0，1０11；1、0０1 ０1０ 000 0
16.设机器数字长为16位，写出下列各种情况下它能表示得数得范围。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)原码表示得定点小数。 (３）补码表示得定点小数。 （4）补码表示得定点整数。 (５）原码表示得定点整数。
（6)浮点数得格式为:阶码6位（含1位阶符)，尾数10位(含1位数符)。分别写出其正数与负数得表示范围. （7)浮点数格式同(6），机器数采用补码规格化形式，分别写出其对应得正数与负数得真值范围。
16
解:（１)无符号整数:0 -- 2 — 1，即:０—- 6553５；
-16
无符号小数:0 —- １ — 2 ，即：０ —— ０、99９９8;
－1５－1５
（2）原码定点小数：—１ + ２—-１ - 2 ,即:－０、99９9７ —— 0、999９7
—15
（3）补码定点小数:－ 1-—1 — 2 ,即：－１—-０、９9９97
1515
（４）补码定点整数:—2——2 - 1 ，即：－327６8—-３2７67
1５15
(５）原码定点整数：-２ ＋ 1——2 - １,即:－327６7——３2767
(6)据题意画出该浮点数格式,当阶码与尾数均采用原码,非规格化数表示时：
-9-3１
最大负数= １,11 11１;1、000 000 ０01 ，即 -2?2
－９３１
最小负数= 0,11 １1１;１、111 11１ 1１1,即 -(1—2）?２
—931 -９—３1
则负数表示范围为：—（1—２)?2—— —2?2
—931
最大正数＝ ０，11 １１1；0、111 11１ 111,即 （1—２)?２
－９-3１
最小正数＝ １,11 111；0、０00 000 0０1，即 ２?2
－9－３1 —931
则正数表示范围为:2?2——(1—2）?2
(7）当机器数采用补码规格化形式时，若不考虑隐藏位，则
－1-32
最大负数＝1，0０ 000；1、01１ 1１1 1１１，即 —2?２
31
最小负数=0，１１ 111；1、00０ 0０0 000,即 －1?2
31 －1—３2
则负数表示范围为：—1?2—— —２?2
—931
最大正数=0，11 11１；０、１11 1１1 11１，即 （1-2)?２
—1-３2
最小正数＝1，０0 0０0;０、1０0 0０0 ００0，即 2?2
-1—32 －９31
则正数表示范围为:2?２——（１-2）?２
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,讨论结果就是否正确。
［ｘ1]原=0、0０1 10１0;［y1］补=０、101 0１00；[ｚ1］反=1、０10 １1１１； [x2］原=1、110 1０0０；[y2］补＝1、110 1０00;［ｚ2]反＝１、110 10０0； ［x3］原＝1、００1 １001；［y３］补=1、001 1０0１;［z３]反=１、０0１ 1０01。 解:算术左移一位:
［x1］原=0、011 010０;正确
[x2］原=1、1０1 0000；溢出(丢1）出错 [x3]原=1、０11 0010；正确
[y1］补＝０、010 1０00;溢出(丢１)出错