p4g问题答案.docx
《p4g问题答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《p4g问题答案.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
p4g问题答案
p4g问题答案
D
第一级是微程序设计级。
这是一个实在的硬件级,它由机器
硬件直接执行微指令。
第二级是一般机器级,也称为机器语言级,它由微程序解释
机器指令系统。
这一级也是硬件级。
第三级是操作系统级。
它由操作系统程序实现,称为混合级。
操作系统由机器指令和广义指令组成。
广义指令是指操作系统定义和解释的软件指令。
第四级是汇编语言级。
一级由汇编程序支持和执行。
第五级是高级语言级。
这是面向用户的,为方便用户编写应
用程序而设置的。
1-6为什么软件能够转化为硬件?
硬件能够转化为软件?
实现这种转化的媒介是什么?
答:
因为硬件和软件在逻辑中逻辑上等价,媒介是固件(将程序固定在rom中组成的部件)。
固件是一种
软件特性的硬件,它既具有硬件的快速性特点,又有软件的灵活性特点。
这是软件和硬件相互转化的典型实例。
第2章习题及解答
2-2将下列十进制表示成二进制浮点规格化的数(尾数取12位,包括一位符号位;阶取4位,包括一位符号位),并写出它的原码、反码、补码三和阶移尾补四种码制形式;
(1)7.75
(2)–3/64
(3)83.25
(4)–0.3125
2-4已知x和y,用变形补码计算x+y,并对结果进行讨论。
(2)x=0.11101,y=-0.10100
解:
[x]补=00.11101,[y]补=11.01100,[-y]补=00.10100[x]补+[y]补=00.11101+11.01100=00.01001x+y=0.01001
[x]补-[y]补=[x]补+[-y]补=00.11101+00.10100=01.10001x+y正溢
(3)x=-0.10111,y=-0.11000
[x]补+[y]补=11.01001+11.01000=11.10001x+y=-.011111
[x]补-[y]补=[x]补+[-y]补=11.01001+00.11000=00.00001x-y=0.00001
2-5已知x和y,用变形补码计算x-y,并对结果进行讨论。
(1)x=0.11011,y=0.11101
解:
[x]补=00.11011,[y]补=00.11101,[-y]补=11.00011
1101=01.11000x+y正溢
[x]补-[y]补=[x]补+[-y]补=00.11011+11.00011=11.11110x-y=-0.00010
(2)x=0.11111,y=-0.11001
解:
[x]补=00.11111,[y]补=11.00111,[-y]补=00.11001[x]补+[y]补=00.11111+11.00111=00.00110x+y=0.00110
[x]补-[y]补=[x]补+[-y]补=00.11111+00.11001=01.1100x-y正溢解:
[x]补=11.01001,[y]补=11.01000,[-y]补=00.11000
-100
解|x|=00.11010(用双符号表示),|y|=0.01011(用单符号表示)部分积乘数yn说明
00.0解|x|=00.11010(用双符号表示),|y|=0.01011(用单符号表示)部分积乘数yn说明
00.000000.01011yn=1,加|x|
00.11010001011
00.0110100.0101右移一位得p1
yn=1,加|x|
01.0011100.010100.10011100.010右移一位得p2
yn=0,加000.10011100.01000.010001100.01右移一位得p3yn=1,加|x|01.000101100.01
00.1000111100.0右移一位得p4yn=1,加|x|
00.1000111100.1
00.01000111100.右移一位得p5
.010*******
解[x]补=11.00110,[–x]补=00.11010(用双符号表示),[y]补=1.10101部分积ynyn+1说明
00.00000+00.11010ynyn+1=10.加[–x]补00.11010
00.01101右移一位得p1
+11.00110ynyn+1=01.加[x]补
11.1001111.11001右移一位得p2+00.11010ynyn+1=10.加[–x]补
00.10011
00.01001右移一位得p311.00110ynyn+1=01加[x]补11.01111
(用单符号表示)
11.1011111101.10右移一位得p4+00.11010ynyn+1=10.加[–x]补001000111101.10
0001000111101.1ynyn+1=11右移00001000111101.最后不移位
.010*******
答案为:
[x?
y]补=1.1110111110
解解[x]补=000.10110,[-x]补=111.01010,2[-x]补=110.10100,2[x]补=001.01100[y]补=1.11101(尾数为5,是偶数,用单符号位表示)
部分积乘数ynyn+1说明000.000001.111010
yn-1ynyn+1=010加[x]补000.10110
000.00101101.1110右移两位
yn-1ynyn+1=110加[-x]补111.01111101.1110
111.1101111101.11右移两位
000.00000yn-1ynyn+1=1110
(1)x=0.10101,y=0.11011原码不恢复余数法
[|x|]补=00.10101,[|y|]补=00.11011,[–|y|]补=11.00101(用双符号表示)被除数x/余数r商数q说明00.10101
+[–|y|]补11.00101减去除数11.110100余数为负,商上0←11.101000r和q左移一位+[|y|]补00.11011加上除数00.011110.1余数为正,商上1←00.111100.1r和q左移一位+[–|y|]补11.00101减去除数00.000110.11余数为正,商上1←00.001100.11r和q左移一位+[–|y|]补11.00101减去除数11.010110.110余数为负,商上0
←10.101100.110r和q左移一位+[|y|]补00.11011加上除数11.100010.1100余数为负,商上0←11.000100.110r和q左移一位+[|y|]补00.11011加上除数11.111010.11000余数为负,商上0qs=xs⊕ys=0⊕0=0答案为:
[x/y]原=0.11000,
解[x]补=00.10101,[y]补=00.11011,
被除数x/余数r商数q说明
[–y]补=11.00101(用双符号表示)
00.10101+[-y]补11.00101x和y同号,[x]补+[-y]补11.110100余数与y异号,商上0←11.101000r和q左移一位+[y]补00.110110.1加上除数00.011110.1余数与y同号,商上1,←0.0111100.1r和q左移一位+[y]补11.0010101减去除数
00.000110.11余数与y同号,商上1←0.0001100.11r和q左移一位+[–y]补11.00101减去除数11.010011.110余数与y异号,商上0←10.100101.011r和q左移一位+[y]补00.11011加上除数11.100011.0110余数与y异号,商上0
←11.000101.011r和q左移一位
+[y]补00.11011加上除数11.111011.01100余数与y异号,商上0
不能除尽,商为正,不需校正:
[x/y]补=[x/y]补=0.11000,
答案为:
[x/y]原=0.11000,[x/y]补=0.11000,
2-9设数的阶码为3位,尾数为6位(均不包括符号位),按机器补码浮点运算步骤,完成下列[x+y]补,
和[x-y]补的运算;
解:
为了便于直观理解,假设两数均以补码表示,阶码采用双符号位,尾数采用双符号位,则它们的
浮点表示分别为:
[x]补=11.101,00.100100
[y]补=11.110,11.100110[-y]补=11.110,00.011010
(1)求阶差并对阶:
[-ey]补=00.010
【篇三:
计算机组成原理复习题13及答案】
一、选择题(每小题1分,共10分)
1.计算机硬件能直接执行的只有______。
a.符号语言b机器语言c汇编语言d机器语言和汇编语言
2.假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是______。
a.11001011b.11010110c.11000001d.1100100
3.运算器的主要功能是进行______。
a.逻辑运算b.算术运算c.逻辑运算与算术运算d.初等函数的运算
4.某计算机字长16位,它的存贮容量是64k,若按字编址,那么它的寻址范围是______。
a.64kb.32kc.64kbd.32kb
5.主存贮器和cpu之间增加cache的目的是______。
a.解决cpu和主存之间的速度匹配问题b.扩大主存贮器的容量
c.扩大cpu中通用寄存器的数量d.扩大外存的容量
6.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。
a.直接b.间接c.寄存器直接d.寄存器间接
7.异步控制常用于______作为其主要控制方式。
a.在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时
b.微型机的cpu中
c硬布线控制器中
d.微程序控制器中
8.系统总线中地址线的功能是______。
a.选择主存单元地址b.选择进行信息传输的设备
c.选择外存地址d.指定主存和i/o设备接口电路的地址
9.在微型机系统中,外围设备通过______与主板的系统总线相连接。
a.适配器b.设备控制器c.计数器d.寄存器
10.发生中断请求的条件是______。
a.一条指令执行结束b.一次i/o操作结束
c.机器内部发生故障d.一次dma操作结束
二、填空题(每小题3分,共15分)
1.表示法主要用于表示a______数的阶码e,以利于比较两个b______数的大小和c______操作。
2.存储器的技术指标有a______、b______、c______和存储器带宽。
3.寻址方式根据操作数的a______位置不同,多使用b______型和c______型。
4.当今的cpu芯片,除了包括定点运算器和控制器外,还包括a______,b______运算器和c______管理等部件。
5.pci总线采用a______协议和b______仲裁策略,具有c______能力。
四、(9分)某加法器进位链小组信号为c4c3c2c1,低位来的进位信号为c0,请
分别按下述两种方式写出c4c3c2c1的逻辑表达式。
(1)串行进位方式
(2)并行进位方式
五、(9分)一台处理机具有如下指令格式:
。
其格式表明有8个通用寄存器(长度16位),x为指定的寻址模式,主存最大容
量为256k字
1)假设不用通用寄存器也能直接访问主存的每一个操作数,并假设操作码域op=6
位,请问地址码域应该分配多少位?
指令字长度应有多少位?
2)假设x=11时,指定的那个通用寄存器用作基址寄存器,请提出一个硬件设计规
则,使得被指定的通用寄存器能访问1m的主存空间中的每一个单元。
六、(10分)假设某计算机的运算器框图如图b13.1所示,其中alu为16位的加法器
(高电平工作),sa、sb为16位锁存器,4个通用寄存器由d触发器组成,q端输出,其读写控制如下表所示:
图b13.1
要求:
(1)设计微指令格式。
(2)画出add,sub两条微指令程序流程图(不编码)。
七、(9分)cpu响应中断应具备哪些条件?
画出中断处理过程流程图。
八、(9分)cpu执行一段程序时,cache完成存取的次数为5000次,主存完成存取的
次数为200次。
已知cache存取周期为40ns,主存存取周期为160ns。
求:
1.cache命中率h。
2.cache/主存系统的访问效率e。
3.平均访问时间ta。
九、(10分)
1)简要说明i/o标准接口scsi的性能特点
2)若设备优先级依次为cd-rom,扫描仪、硬盘,画出scsi接口配置图
十、(9分)用定量分析方法证明交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。
本科生期末试卷十三答案
一、选择题
1.b2.d3.c4.b5.a
6.c7.a8.d9.a10.bcd
二、填空题
1.a.浮点b.指c.对阶
2.a.存储容量b.存取时间c.存储周期
3.a.物理b.rrc.rs
4.a.cacheb.浮点c.存储管理
5.a.同步定时b.集中式c.自动配置
三、解:
根据传输速率,磁盘优先权最高,磁带次之,打印机最低。
如下图:
、解:
为了便于直观理解,假设两数均以补码表示,阶码采用双符号位,尾数采用单符号位,则它们的浮点表示分别为:
[x]浮=00010,0.11011011
[y]浮=00100,1.01010000
(1)求阶差并对阶:
[x]浮=00010,0.11011011(11)
其中(11)表示mx右移2位后移出的最低两位数。
(2)尾数和
0.00110110(11)
1.01010100
2.10001010(11)
(3)规格化处理
尾数运算结果的符号位与最高数值位为同值,应执行左规处理,结果为1.00010101(10),阶码为00011。
(4)舍入处理
采用0舍1入法处理,则有
1.00010101
+1
1.00010110
(5)判溢出
阶码符号位为00,不溢出,故得最终结果为
四、解:
根据传输速率,磁盘优先权最高,磁带次之,打印机最低。
如下图:
、答:
(1)串行进位方式:
c1=g1+p1c0其中:
g1=a1b1,p1=a1⊕b1
c2=g2+p2c1g2=a2b2,p2=a2⊕b2
c3=g3+p3c2g3=a3b3,p3=a3⊕b3
c4=g4+p4c3g4=a4b4,p4=a4⊕b4
(2)并行进位方式:
c1=g1+p1c0
c2=g2+p2g1+p2p1c0
c3=g3+p3g2+p3p2g1+p3p2p1c0
c4=g4+p4g3+p4p3g2+p4p3p2g1+p4p3p2p1c0
其中g1-g4,p1-p4表达式与串行进位方式相同。
五、解:
根据传输速率,磁盘优先权最高,磁带次之,打印机最低。
如下图:
、解:
1)因为218=256k字,地址域=18位
操作码域=6位
指令长度=18+3+3+6+2=32位
2)此时指定的通用寄存器作为基值寄存器(16)位。
但16位长度不足以覆盖1m字地址空间,为此可将通用寄存器左移4位,低位补0形成20位基地址,然后与指令字形式地址相加得有效地址,可访问主存1m地址空间的任意单元。
六、解:
微指令字长12位,微指令格式如下:
各字段意义如下:
ra0ra1—读r0—r3的选择控制。
wa0wa1—写r0—r3的选择控制。
ldsa—打入sa的控制信号。
ldsb—打入sb的控制信号。
sb?
alu—传送sb的控制信号。
sb?
alu—传送sb的控制信号。
clr-清暂存器sb为零的信号。
~-一段微程序结束,转入取机器指令的控制信号。
r—通用寄存器读命令w—通用寄存器写命令