计算机组成原理期末考试重点(整理供参考)(5)

? 易失性存储器有哪些？非易失性存储器有哪些？各自的特点

? 基于所给正数或负数，求其原码、反码、补码。由机器码能求真值 ? 3.4 写出下列各二进制数的原码、补码和反码 ? 0.1010，0，-0，-0.1010，0.1111，-0.0100

真值 0.1010 0 -0 -0.1010 0.1111 -0.0100 原码 0.1010 0.0000 1.0000 1.1010 0.1111 1.0100 反码 0.1010 0.0000 1.1111 1.0101 0.1111 1.1011 补码 0.1010 0.0000 0.0000 1.0110 0.1111 1.1100

? 3.6 已知[x]补为下述各值，求x

? 0.1110，1.1100，0.0001，1.1111，1.0001

补码 0.1110 1.1100 0.0001 1.1111 1.0001 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

原码 0.1110 1.0100 0.0001 1.0001 1.1111 真值 0.1110 -0.0100 0.0001 -0.0001 -0.1111 3.9 设机器字长16位。定点表示时，数值15位，符号位1位。试求： （1）定点原码整数表示时，最大正数，最小负数各是多少？ （2）定点原码小数表示时，最大正数，最小负数各是多少？ 答：（1）最大正数是：0111111111111111，215-1 最小负数是：1111111111111111，-（ 215-1 ） （2）最大正数是：0111111111111111，1-2-15 最小负数是：1111111111111111，-（ 1-2-15） 3.29 如果采用偶校验，下述两个数据的校验位的值是多少？ （1）0101010 （2）0011011 答： （1）1，（2）0

3.33 现有4位二进制数，请回答：

（1）若是无符号数，能表示的数据个数是多少？

（2）若内有1位符号位，则用原码、补码、反码表示时，能表示的数据个数各是多少？ 答：（1）16个

（2）各是15、16、15 补码加减法的溢出判别 采用变形补码判断

将符号位扩充为两位，称为变形补码 00 结果为正，无溢出 01 结果正溢出 10 结果负溢出

11 结果为负，无溢出

1.假设机器字长5位，最高位是符号位，用补码计算下列各组数的和，并判断是否产生溢出，若溢出，请说明原因。 （1）12+8 （2）-4+6 解：（1）01100+01000=10100 溢出，因为两个同号数相加得到的结果的符号位与

? ? ? ? ? ? ?

? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

两个加数的符号位不同，所以产生溢出。 （2）11100+00110=00010 不溢出 根据给定多项式，求CRC码

2.设一个七位CRC码（循环冗余校验码），其中信息位4位，校验位3位，生成多项式为1011，则信息0110的CRC校验码是多少。（要求计算过程） 解：0110000与1011做模2除，得到余数码001，拼接在0110后得到CRC码0110001。 cache命中率和平均访问时间， cache-主存系统的效率

设cache的存取时间为tc，命中率为h，主存的存取时间为tM，则具有cache的存储器的平均存取时间=h?tc+(1-h)(tc+tM)

例：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存取时间为40ns，主存存取时间为160ns。则cache 命中率H=？，平均访问时间=？（ns）。

解：H=5000/(5000+200)=5000/5200=96%

平均访问时间= h?tc+(1-h)(tc+tM)=0.96×40+(1-0.96) × (40+160)=46.4ns

【练习】某计算机系统的存储器由cache和主存构成，cache的存取时间是45ns，主存的存取时间是200ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问存储器4500次，其中340次访问主存，问：

（1）cache的命中率是多少？

（2）CPU访问存储器的平均时间是多少ns？ （3）cache-主存系统的效率是多少？ 解：（1）h=(4500-340)/4500=0.92=92%

（2） CPU访存的平均时间= h?tc+(1-h)(tc+tM) =0.92×45+(1-0.92) ×245 =61ns （3） cache-主存系统的效率= tc/(访存的平均时间)=45/61=74%

存储器容量的扩展，能够说明需要的芯片数，所需的扩展方式，每组芯片的地址范围

（太多了，自己看）PPT 05存储系统 16~23页

求CPI、MIPS速率、程序执行时间T、指令周期、机器周期、时钟周期。 计算机时钟的运行周期称为时钟周期（主振周期、主频周期），可用时间长度(ns) 来表示。时钟周期（主振周期、主频周期）的倒数就是主频，可用频率MHz来表示。 一个程序所化的CPU时间TCPU的计算

(1) TCPU=NC × t = NC /f

其中，NC表示CPU时钟周期数，t表示时钟周期长度，f表示频率，t=1/f (2) TCPU= IN × CPI × t=(IN × CPI) /f

其中， IN是指令条数，CPI是每条指令的平均时钟周期数，CPI= NC / IN

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