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1、三1(10分)使用原码一位乘法计算XY。X=0.11101,Y=0.011112.(5分)用变形补码计算X+Y和X-Y,并指出运算结果是否溢出。X=0.11011,Y=0.11111.x补=00.11011Y补=11.00001 00.11011+11.00001 11.11100双符号位为11,运算结果无溢出四、 CPU执行一段时间后,Cache完成存取的次数为3900次,主存完成的存取次数为100次,已知Cache的存取周期为40ns,主存的存取周期为240ns。试求Cache/主存系统的效率和平均访问时间。命中率平均访问时间 e = tc/ta=40/45=8/9五、有一个64K16位的
2、存储器,由16K1位的DRAM芯片(芯片内是128128结构)构成,存储器读/写周期为500ns。试问:(1)(1分)需要多少DRAM芯片?(2)(2分)采用异步刷新方式,如果单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号周期是多少?(3)(2分)如果采用集中式刷新,存储器刷新一遍最少要用多少时间?(1)(2)(3)六、某处理器包含一个片内cache,容量为8KB,且采用4路组相联结构,块的大小为4个32位字。当Cache未命中时,以分组方式从主存读取4个字到Cache,假定主存容量为16MB,试说明:(1)(1分)Cache共分为多少组。(2)(4分)写出主存的字节地址的格式,并说明地址格式中的不同字
3、段的作用和位数。4路组相联映射,所以r=2每块4字,所以b=2;每字32位,所以每字包含4字节。Cache容量为,故c=9主存容量为,故m=20(1) Cache共分为:2c-r = 29-2 = 128组。(2)七、某机字长16位,CPU地址总线18位,数据总线16位,存储器按字编址。试问:(1)(1分)该机可以配备的最大主存容量为多少?(2)(2分)该机主存采用64k1位的DRAM芯片(内部为4个128128阵列)构成最大主存空间,则共需要多少个芯片;若采用异步刷新方式,单元刷新间隔为2ms,则刷新信号的周期为多少?(3)(3分)若为该机配备2K16位的Cache,每块8B,采用2路组相联
4、映射方式,试写出对主存地址各个字段的划分(标出各个字段的位数);若主存地址为462EH,则该地址可映射到Cache的哪一个组?(1) 最大主存容量=(2) 共需芯片;若采用异步刷新,则刷新信号的周期为(3) 每块8字节,则Cache容量为,即c=9,Cache采用2路组相联映射,则r=1。主存容量为,即m=16。每块包含4个字,每字包含2个字节。主存字地址=462EH=00 0100 01,10 0010 11,10;因此该字映射到Cache的第139组。八、设某机型寄存器字长16位,用十六进制方式表示,已知:变址寄存器的内容为0004H,PC的内容为0003H,内存中部分单元的内容如下:地址
5、内容地址内容0002H000AH0007H000AH0003H0002H0008H0002H0004H0007H0009H0003H0005H0004H000AH0009H操作码 寻址方式码 寄存器号(16位)直接地址/间接地址/立即数/相对位移量/形式地址(16位)0006H0005H000BH0008H指令为双字长指令,格式如下:若当前指令分别为下列寻址方式时,试求出操作数。(请写出详细计算过程,否则不给分)(1)(2分)直接寻址(2)(2分)间接寻址(3)(2分)立即寻址(4)(2分)变址寻址指令为双字长指令,格式如下:操作码,寻址方式码,寄存器号(16位)0002H直接地址/间接地址/
6、立即数/相对位移量/形式地址(16位)0007H若当前指令分别为下列寻址方式时,操作数为:寻址方式EA=操作数直接0007H000AH间接000AH0009H立即/0007H变址0004H+0007H0008H九、某机型16位字长指令格式如下:OP(位) (位)(位)其中,是形式地址,采用补码表示(包括一位符号位),是寻址方式:立即寻址;直接寻址(这是为地址,无符号数);间接寻址;变址寻址(变址寄存器i,位);基址寻址(基址寄存器b,位);相对寻址。(1)(2分)该指令格式最多可以定义多少种不同的操作?立即数寻址操作数的范围是什么?(2)(2分)写出各种寻址方式的有效地址的计算表达式。(3)(2分)各种寻址方式能访问的最大主存范围是多少?(1)32种;范围是-128127。(2)0;EA=D;EA=(D);EA=(Ri)+D;EA=(Rb)+D;EA=(PC)+D。(3)02(8)-1;02(16)-1;02(16)-1;02(16)-1;02(16)-1。