2021年度计算机组成原理作业讲义.ppt

第三章
设某机器字长8位，有两个数的石榴进制表示为9CH和FFH。试问：若它们分别表示为下列格式的机器数，其对应的十进制真值是多少？
①无符号整数
9CH=10011100B=128+16+8+4=156
FFH=11111111B=128+64+32+16+8+4+2+1=28-1=255
②原码表示的定点整数
9CH=10011100B= ─（16+8+4）=─28
FFH=11111111B=─（128+64+32+16+8+4+2+1）=（27-1）=─127
③原码表示的定点小数
9CH=10011100B= ─=─（2-3+2-4+2-5）=─
FFH=11111111B=─1111111=─ （ 2-1+2-2+ 2-3+2-4+2-5+2-6+2-7） =─（1-2-7）
④补码表示的定点整数
9CH=10011100B= ─1100100=─（64+32+4）=─100
FFH=11111111B=─（0000000+1）=─0000001=─1
⑤补码表示的定点小数
9CH=10011100B= ─=─（ 2-1+2-2+ 2-5）=─
FFH=11111111B=─（+1）=─=─2-7=
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计算机组成原理作业
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设某浮点数格式为：字长12位，阶码6位，用移码表示；尾数8位，用补码表示。阶码在前，尾数在后（包括数符），则按照此格式，求解以下问题。
（1）已知X=─25/64，Y=、Y的规格化的浮点数表示形式。
解： X=─25/64=─（11001/1000000）=─×2-1，
则:[X]浮=0,11111;;
Y===×210
则:[Y]浮=1,00010;
（2）已知Z的浮点数以十六进制表示为9F4H，则求Z的十进制真值。
解: 9F4H=100111110100
则阶码[Z]移=100111,则[Z]补=000111
尾数[Z]原= 故:
Z=─×27=─1010000B=─(64+16)=－80
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计算机组成原理作业
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第四章
设主存容量为256K字,Cache容量为2K字,块长为4。
（1）设计Cache地址格式，Cache中可装入多少块数据？
（2）在直接映射方式下，设计主存地址格式。
（3）在四路组相联映射方式下，设计主存地址格式。
（4）在全相联映射方式下，设计主存地址格式。
（5）若存储字长为32位，存储器按字节寻址，写出上述三种映射方式下主存的地址格式。
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计算机组成原理作业
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解：
（1）主存256K字，则主存地址长度18位
Cache2K字，则Cache地址11位
块长4，则块内地址2位；
Cache共有2K/4=512块，则Cache块地址9位
则Cache地址格式为：
9位 2位
共11位
（2）直接映射方式下主存地址格式：
7位 9位 2位
总长18位
（3）四路组相联映射方式下主存地址格式：
主存字块标记
Cache字块地址
字块内地址
Cache字块地址
字块内地址
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计算机组成原理作业
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共18位
（4）全相联映射方式下主存地址格式
16位 2位
共18位
（5）存储字长32位，即4B，则块长为16B
主存256K字为256K×4B=1MB，20位地址，
主存有1MB÷16B=128K个块
Cache2K字为2K×4B=8KB，Cache有8KB÷16B=512个块
主存字块标记
组地址
字块内地址
9位 7位 2位
主存字块标记
块内地址
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计算机组成原理作业
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直接映射方式主存地址格式
7位 9位