計算機組成原理課后習(xí)題答案(黃穎何利)(20xx—20xx學(xué)年修改版)-資料下載頁
2025-06-24 05:46本頁面
【正文】 99號單元讀出100個字（主存一次讀出一個字），并重復(fù)按此次序讀8次，問命中率是多少？（3）若Cache的速度是主存的6倍，試問有Cache和無Cache相比，速度提高多少倍？解：（1）每塊的大?。?字32位/8位=32B，所以頁內(nèi)地址用5位表示；Cache中每組有四個塊，需要2位表示；Cache的塊數(shù)為16KB/32B=512塊，每組包含4塊，所以總共有128組，需7位表示；主存的頁數(shù)：4MB=222，內(nèi)存地址為22位，剩余的8位。5位 7位 2位 8位 Cache組號組內(nèi)頁號頁內(nèi)地址前三位段用于主存頁的標(biāo)記；后三個位段表示Cache的地址。（2）第一次訪問時，100個字都不能命中；由于它們能同時存放在Cache中，以后的7次訪問都能命中。命中率為：7100/8100=%（3） 設(shè)訪問Cache的時間為t，則訪問主存的時間為6t。無Cache時，訪問的時間為8006t=4800t有Cache時，訪問的時間為1006t+700t=1300t速度提高的倍數(shù)為：4800t/1300t=第八章習(xí)題？其中每一個寄存器需要3位編碼。（1）4條3寄存器指令（2）255條單寄存器指令（3）16條0寄存器指令解：3條寄存器指令：可從2123*3=8種編碼中選4種，剩4個編碼 單寄存器指令：可擴展出4*26=256種編碼中選255種，剩1個編碼 0寄存器指令：剩下一個編碼與3位地址只能擴展出1*23=8種編碼 所以，不能設(shè)計出一種12位長的指令格式以上指令進(jìn)行編碼。2．某機指令字長16位，每個操作數(shù)的地址為6位，指令分為零地址，一地址，二地址3種格式。若兩地址指令有K種，零地址指令有L種，則一地址指令最多有幾種？解：擴展操作碼技術(shù)：使操作碼的長度隨著地址數(shù)的減小而增加，不同地址數(shù)的指令可以具有不同長度的操作碼。6位 6位 4位 二地址指令：操作碼地址碼1地址碼2若設(shè)計K種二地址指令，還有24K種可用于擴展。6位 10位 一地址指令：操作碼 地址碼1可用于擴展(24K)26種一地址指令，若設(shè)計X種一地址指令，還有(24K)26X可用于擴展為零地址指令。16位 操作碼零地址指令：可設(shè)計的零地址指令數(shù)為：((24K)26X)26=L解方程得一地址指令最多有X=(24K)26種。： 2位 6位 3位 3位XOP源寄存器目的寄存器地址格式表明有8位通用寄存器（長度16位），X指定尋址模式，主存實際容量為156K字。（1） 假設(shè)不用通用寄存器也能直接訪問主存中得每一個單元，請問地址碼域應(yīng)分配多少位？指令字長度應(yīng)有多少位？（2） 假設(shè)X=11,時，指定的那個通過通用寄存器用做基址寄存器，請?zhí)岢鲆粋€硬件設(shè)計規(guī)則，使得被指定的通用寄存器能訪問1M主存空間的每一個單元。解：（1）因為 256K=218所以 地址碼域=18位因為 操作碼域op=6位所以 指令長度=18+3+3+6+2=32位（2）此時指定的通用寄存器用作基址寄存器（16位） 但16位長度不足以覆蓋1M字地址空間 所以 將通用寄存器左移，4位低位補0形成20位基地址 然后與指令字形式地址相加得有效地址，可訪問主存1M地址空間中任何單元
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