计算机体系结构习题(含答案)

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计算机体系结构 习题与答案

计算机体系结构 习题与答案

第二章习题(P69-70)一、复习题1.简述冯∙诺依曼原理,冯∙诺依曼结构计算机包含哪几部分部件,其结构以何部件为中心?答:冯∙诺依曼理论的要点包括:指令像数据那样存放在存储器中,并可以像数据那样进行处理;指令格式使用二进制机器码表示;用程序存储控制方式工作。

这3条合称冯∙诺依曼原理冯∙诺依曼计算机由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备,整个结构一般以运算器为中心,也可以以控制器为中心。

(P51-P54)2.简述计算机体系结构与组成、实现之间的关系。

答:计算机体系结构通常是指程序设计人员所见到的计算机系统的属性,是硬件子系统的结构概念及其功能特性。

计算机组成(computer organization)是依据计算机体系结构确定并且分配了硬件系统的概念结构和功能特性的基础上,设计计算机各部件的具体组成,它们之间的连接关系,实现机器指令级的各种功能和特性。

同时,为实现指令的控制功能,还需要设计相应的软件系统来构成一个完整的运算系统。

计算机实现,是计算机组成的物理实现, 就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。

计算机体系结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念,各自有不同的含义,但是又有着密切的联系,而且随着时间和技术的进步,这些含意也会有所改变。

在某些情况下,有时也无须特意地去区分计算机体系结构和计算机组成的不同含义。

(P47-P48)3.根据指令系统结构划分,现代计算机包含哪两种主要的体系结构?答:根据指令系统结构划分,现代计算机主要包含:CISC和RISC两种结构。

(P55)4.简述RISC技术的特点?答:从指令系统结构上看,RISC 体系结构一般具有如下特点:(1) 精简指令系统。

可以通过对过去大量的机器语言程序进行指令使用频度的统计,来选取其中常用的基本指令,并根据对操作系统、高级语言和应用环境等的支持增设一些最常用的指令;(2) 减少指令系统可采用的寻址方式种类,一般限制在2或3种;(3) 在指令的功能、格式和编码设计上尽可能地简化和规整,让所有指令尽可能等长;(4) 单机器周期指令,即大多数的指令都可以在一个机器周期内完成,并且允许处理器在同一时间内执行一系列的指令。

计算机系统结构复习题(附答案) (1)

计算机系统结构复习题(附答案) (1)

计算机系统结构复习题和重点(附答案)一、单项选择题1.实现汇编语言源程序变换成机器语言目标程序是由()A.编译程序解释B.编译程序翻译C.汇编程序解释D.汇编程序翻译2.系列机软件必须保证()A.向前兼容,并向上兼容B.向前兼容,并向下兼容C.向后兼容,力争向上兼容D.向后兼容,力争向下兼容3.浮点数尾数基值r m=8,尾数数值部分长6位,可表示规格化正尾数的个数是()A.56个B.63个C.64个D.84个4.在IBM370系统中,支持操作系统实现多进程共用公用区管理最有效的指令是()A.“执行”指令B.“程序调用”指令C.“比较与交换”指令D.“测试与置定”指令5.关于非专用总线三种控制方式中,下列叙述错误..的是()A.集中式定时查询,所有部件共用同一条“总线忙”线B.集中式定时查询,所有部件都用同一条“总线请求”线C.集中式独立请求,所有部件都用同一条“总线请求”线D.集中式串行链接,所有部件都用同一条“总线请求”线6.磁盘外部设备适合于连接到()A.字节多路通道B.数组多路通道或选择通道C.选择通道或字节多路通道D.数组多路通道或字节多路通道7.在Cache存储器中常用的地址映象方式是()A.全相联映象B.页表法映象C.组相联映象D.段页表映象8.在指令级高度并行的超级处理机中,下列叙述正确的是()A.超标量处理机利用资源重复,要求高速时钟机制B.超流水线处理机利用资源重复,要求高速时钟机制C.超标量处理着重开发时间并行性,要求高速时钟机制D.超流水线处理机着重开发时间并行性,要求高速时钟机制9.间接二进制n方体网络是一种()A.多级立方体网络B.多级全排列网络C.单级立方体网络D.多级混洗交换网络10.多端口存储器适合于连接A.紧耦合多处理机B.松耦合多处理机C.机数很多的处理机D.机数可变的多处理机二、填空题11.多处理机实现的是___________、___________间的并行。

(完整版)第3章计算机网络体系结构(习题答案)

(完整版)第3章计算机网络体系结构(习题答案)

第3章计算机网络体系结构一、填空题1.协议主要由(语法)、(语义)和(同步)三个要素组成。

2.OSI模型分为(物理层)、(数据链路层)、(网络层)、(传输层)、(会话层)、(表示层)和(应用层)七个层次。

3.OSI模型分为(资源子网)和(通信子网)两个部分。

4.物理层定义了(机械特性)、(电气特性)、(功能特性)和(规程特性)四个方面的内容。

5.数据链路层处理的数据单位称为(帧)。

6.数据链路层的主要功能有(链路管理)、(成帧)、(信道共享)、(帧同步)、(流量控制)、(差错控制)、(透明传输)和(寻址)。

7.在数据链路层中定义的地址通常称为(硬件地址)或(物理地址)。

8.网络层所提供的服务可以分为两类:(面向连接的)服务和(无连接的)服务。

9.传输层的功能包括(服务选择)、(连接管理)、(流量控制)、(拥塞控制)和(差错控制)等。

二、名词解释同步协议实体对等层对等层通信服务 CIDR 协议数据单元服务数据单元同步同步指的是广义的、在一定条件下发生什么事情的特性,而且条件和时间有关,具有时序的含义。

协议计算机网络中意图进行通信的结点必须要遵守一些事先约定好的规则。

这些为进行数据交换而建立的规则、标准或约定即称为协议,也称为网络协议。

实体任何接收或者发送数据的硬件单元或者软件进程模块都可以称为通信实体,简称实体。

对等层不同的网络结点,若它们遵循的是同一种网络体系结构的话,那么在不同结点上完成同样功能的层次称为对等层。

对等层通信在分层的网络体系结构中,每个层次只知道自己从上层接收来数据并处理后再传递给下一层,结果通信目的方该层次的对等层就收到与己方处理的一模一样的数据。

就好像在两个对等层之间有一条“通道”直接把数据传送过去一样,这种情况就称为对等层通信。

服务下一层能被上一层看见的功能称为服务。

协议数据单元、服务数据单元对等层上传送的数据单位称为协议数据单元,而直接相邻的两个层次之间交换的数据单位称为服务数据单元。

计算机系统结构基本习题和答案

计算机系统结构基本习题和答案

计算机系统结构基本习题和答案计算机系统结构基本习题和答案填空题1、从(使用语言的)角度可以将系统看成是按(功能)划分的多个机器级组成的层次结构。

2、计算机系统结构的层次结构由高到低分别为(应用语言机器级,高级语言机器级,汇编语言机器级,操作系统机器级,传统机器语言机器级,微程序机器级)。

3、应用程序语言经(应用程序包)的(翻译)成高级语言程序。

4、高级语言程序经(编译程序)的(翻译)成汇编语言程序。

5、汇编语言程序经(汇编程序)的(翻译)成机器语言程序。

6、在操作系统机器级,一般用机器语言程序(解释)作业控制语句。

7、传统机器语言机器级,是用(微指令程序)来(解释)机器指令。

8、微指令由(硬件)直接执行。

9、在计算机系统结构的层次结构中,机器被定义为(能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构)的集合体。

10、目前M0由(硬件)实现,M1用(微程序(固件))实现,M2到M5大多用(软件)实现。

以(软件)为主实现的机器成为虚拟机。

(虚拟机)不一定全用软件实现,有些操作也可用(固件或硬件)实现。

11、透明指的是(客观存在的事物或属性从某个角度看不到),它带来的好处是(简化某级的设计),带来的不利是(无法控制)。

12、计算机系统结构也称(计算机体系结构),指的是(传统机器级的系统结构)。

它是(软件和硬件/固件)的交界面,是机器语言汇编语言程序设计者或编译程序设计者看到的(机器物理系统)的抽象。

13、计算机组成指的是(计算机系统结构的逻辑实现),包括(机器级内的数据流和控制流)的组成逻辑设计等。

计算机实现指的是(计算机组成的物理实现),它着眼于(器件)技术和(微组装)技术。

14、确定指令系统中是否要设乘法指令属于(计算机系统结构),乘法指令是用专门的高速乘法器实现还是用加法器实现属于(计算机组成),乘法器和加法-移位器的物理实现属于(计算机实现)。

15、主存容量与编址方式的确定属于(计算机系统结构),主存是否采用多体交叉属于(计算机组成),主存器件的选定属于(计算机实现)。

计算机体系结构习题答案

计算机体系结构习题答案

一、(5分)计算机系统设计中经常使用的4个定量原理是什么?请简要说明它们的含义。

答:(1)以经常性事件为重点。

在计算机系统的设计中,对经常发生的情况,赋予它优先的处理权和资源使用权,以得到更多的总体上的改进。

(2)Amdahl 定律。

加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比,受限于该部件在系统中所占的重要性。

(3)CPU 性能公式。

执行一个程序所需的CPU 时间 = IC ×CPI ×T 。

(4)程序的局部性原理。

程序在执行时所访问地址的分布不是随机的,而是相对地簇聚。

二、(15分)假设某应用程序中有4类操作,通过改进各类操作的功能部件,可(2)各类操作单独改进后,程序获得的加速比分别是多少? (3)4类操作均改进后,整个程序的加速比是多少? 答:根据Amdahl 定律aff S n +-=)1(1,其中f 是可改进部分在总运行时间中所占比例,a 是可改进部分的加速比,可得4类操作均改进后,整个程序的加速比:11.77(1)n ii iS FF S =≈-+∑∑三、(5分)请简述指令之间数据冲突的类型。

答:指令之间的数据冲突有3种类型:真相关、反相关、输出相关。

真相关(数据依赖,有时候也称为数据相关):考虑两条指令i 和j ,i 在j 的前面,指令k 在指令i 和指令j 之间。

如果下述条件之一成立,则称指令j 与指令i 真相关:(1)指令j 使用指令i 产生的结果(写后读);(2)指令j 与指令k 真相关,而指令k 又与指令i 真相关。

(真相关的传递性) 反相关:考虑两条指令i 和j ,i 在j 的前面,如果指令j 所写的名与指令i 所读的寄存器名或存储地址相同,则称指令i 和j 发生了反相关。

(读后写)输出相关:考虑两条指令i 和j ,i 在j 的前面,如果指令j 和指令i 所写的寄存器名或存储地址相同,则称指令i 和j 发生了输出相关。

(写后写) 其中反相关和输出相关又合称名相关。

计算机网络练习题(含答案)

计算机网络练习题(含答案)

第1章体系结构1.下列说法中正确的是( D )。

A.城域网是连接广域网而覆盖园区的网络B.城域网是为淘汰局域网和广域网而提出的一种网络技术C.在较小范围内部署的一定是局域网,在较大范围内部署的一定是广域网D.局域网是基于广播技术发展起来的,广域网是基于交换技术发展起来的2.目前的校园网接入Internet的主要方式是(A )。

A.LAN B.MANC.W AN D.PAN3.下列选项中,不属于网络体系结构中所描述的内容是(C )。

A.网络的层次B.每一层使用的协议C.协议的内部实现细节D.每一层必须完成的功能4.在OSI参考模型中,自下而上第一个提供端到端服务的层次是(B )。

A.数据链路层B.传输层C.会话层D.应用层5.在OSI参考模型中,直接为会话层提供服务的是(C )A.应用层B.表示层C.传输层D.网络层6.在OSI参考模型中,下列功能需要由应用层的相邻层实现的是(B )A.会话管理B.数据格式转换C.路由选择D.可靠数据传输第2章应用层1.在WWW中,标识分布在整个Internet上的文档采用的是(A )。

A.URL B.HTTP C.HTML D.搜索引擎2.当仅需Web服务器对HTTP报文进行响应,但并不需要返回请求对象时,HTTP请求报文应该使用的方法是( D )。

A.GET B.PUT C.POST D.HEAD3.下列关于Cookie的说法中错误的是(A )。

A.Cookie存储在服务器端B.Cookie是服务器产生的C.Cookie会威胁客户的隐私D.Cookie的作用是跟踪客户的访问和状态4.下列说法中错误的是(D )。

A.HTTP协议是一个无状态协议B.HTTP报文使用HEAD方法时实体主体为空C.HTTP报文使用HEAD方法时可以进行故障跟踪D.利用HTTP协议只能传输HTML文件5.HTTP非持久连接中读取一个包含100个图片的对象的Web页面,需要打开和关闭100次TCP连接。

计算机系统结构练习题(第二章)

计算机系统结构练习题(第二章)

★1.确定哪些数据类型用数据表示来实现,下面几项中不重要的是:A.能够缩短程序运行的时间B.数据表示能够有良好的通用性和利用率C.最可能多的用硬件实现,提高性能D.减少CPU和主存储器之间的通讯量【答案】C★2.早期的计算机系统只有定点数据表示,因此硬件结构可以很简单。

但是这样的系统有明显的缺点,下面哪一个不是它的缺点:A.数据表示范围小B.单个需要的计算时钟周期多C.编程困难D.存储单元的利用率很低【答案】B★3. 简述采用标志符数据表示方法的主要优缺点。

【答案】优点有:(1)简化了指令系统(2)由硬件自动实现一致性检查和数据类型的转换。

(3)简化程序设计(4)简化编译器(5)方便软件调试(6)支持数据库系统缺点有:(1)数据和指令的长度不能一致(2)指令的执行速度降低(3)硬件的复杂性增加★4.有效的缩短地址码的长度,主要采用的有哪些方法?【答案】(1)用间址寻址方式缩短地址码长度(2)用变址寻址方式缩短地址码长度(3)用寄存器间接寻址方式缩短地址码长度是最有效的方法★5.随着计算机技术的不断发展和对指令系统的合理性的研究,精简的指令系统(RISC)出现并且逐步取代CISC的重要位置。

下面所述不是CISC的主要缺点的是:A.20%与80%规律B.VLSI技术的不断发展引起的一系列问题C. 软硬件功能分配的问题D. 由于指令众多带来的编码困难【答案】D★★★6. 某台计算机只有Load/Store 指令能对存储器进行读/写操作,其它指令只对寄存器进行操作。

根据程序跟踪实验结果,已知每种指令所占的比例及CPI 数如下: 指令类型 指令所占比例 CPI 算逻指令 43% 1 Load 指令 21% 2 Store 指令 12% 2 转移指令 24% 2(1)求上述情况下的平均CPI 。

(2)假设程序由M 条指令组成。

算逻运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中,另一个必须在算逻指令执行前用Load 指令从存储器取到寄存器。

第3章 计算机网络体系结构(习题标准答案)

第3章 计算机网络体系结构(习题标准答案)

第3章计算机网络体系结构(习题答案)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2第3章计算机网络体系结构一、填空题1.协议主要由(语法)、(语义)和(同步)三个要素组成。

2.OSI模型分为(物理层)、(数据链路层)、(网络层)、(传输层)、(会话层)、(表示层)和(应用层)七个层次。

3.OSI模型分为(资源子网)和(通信子网)两个部分。

4.物理层定义了(机械特性)、(电气特性)、(功能特性)和(规程特性)四个方面的内容。

5.数据链路层处理的数据单位称为(帧)。

6.数据链路层的主要功能有(链路管理)、(成帧)、(信道共享)、(帧同步)、(流量控制)、(差错控制)、(透明传输)和(寻址)。

7.在数据链路层中定义的地址通常称为(硬件地址)或(物理地址)。

8.网络层所提供的服务可以分为两类:(面向连接的)服务和(无连接的)服务。

9.传输层的功能包括(服务选择)、(连接管理)、(流量控制)、(拥塞控制)和(差错控制)等。

二、名词解释同步协议实体对等层对等层通信服务 CIDR 协议数据单元服务数据单元同步同步指的是广义的、在一定条件下发生什么事情的特性,而且条件和时间有关,具有时序的含义。

协议计算机网络中意图进行通信的结点必须要遵守一些事先约定好的规则。

这些为进行数据交换而建立的规则、标准或约定即称为协议,也称为网络协议。

实体任何接收或者发送数据的硬件单元或者软件进程模块都可以称为通信实体,简称实体。

对等层不同的网络结点,若它们遵循的是同一种网络体系结构的话,那么在不同结点上完成同样功能的层次称为对等层。

对等层通信在分层的网络体系结构中,每个层次只知道自己从上层接收来数据并处理后再传递给下一层,结果通信目的方该层次的对等层就收到与己方处理的一模一样的数据。

就好像在两个对等层之间有一条“通道”直接把数据传送过去一样,这种情况就称为对等层通信。

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第2章课后习题1、尾数用补码、小数表示,阶码用移码、整数表示,尾数字长p=6(不包括符号位),阶码字长q=6(不包括符号位),为数基值r m=16,阶码基值r e=2。

对于规格化浮点数,用十进制表达式写出如下数据(对于前11项,还要写出16进值编码)。

(1)最大尾数(8)最小正数(2)最小正尾数(9)最大负数(3)最小尾数(10)最小负数(4)最大负尾数(11)浮点零(5)最大阶码(12)表数精度(6)最小阶码(13)表数效率(7)最大正数(14)能表示的规格化浮点数个数2.一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2,表数围正数不小于1038,且正、负数对称。

尾数用原码、纯小数表示,阶码用移码、整数表示。

(1) 设计这种浮点数的格式(2) 计算(1)所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。

3.某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1,其中,p是浮点数的尾数长度。

(1) 选择合适的舍入方法。

(2) 确定警戒位位数。

(3) 计算在正数区的误差围。

4.假设有A和B两种不同类型的处理机,A处理机中的数据不带标志符,其指令字长和数据字长均为32位。

B处理机的数据带有标志符,每个数据的字长增加至36位,其中有4位是标志符,它的指令数由最多256条减少到不到64条。

如果每执行一条指令平均要访问两个操作数,每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。

对于一个由1000条指令组成的程序,分别计算这个程序在A处理机和B处理机中所占用的存储空间大小(包括指令和数据),从中得到什么启发?5.一台模型机共有7条指令,各指令的使用频率分别为35%,25%,20%,10%,5%,3%和2%,有8个通用数据寄存器,2个变址寄存器。

(1) 要求操作码的平均长度最短,请设计操作码的编码,并计算所设计操作码的平均长度。

(2) 设计8字长的寄存器-寄存器型指令3条,16位字长的寄存器-存储器型变址寻址方式指令4条,变址围不小于±127。

请设计指令格式,并给出各字段的长度和操作码的编码。

6.某处理机的指令字长为16位,有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类,并假设每个地址字段的长度均为6位。

(1) 如果双地址指令有15条,单地址指令和零地址指令的条数基本相同,问单地址指令和零地址指令各有多少条?并且为这3类指令分配操作码。

(2) 如果要求3类指令的比例大致为1:9:9,问双地址指令、单地址指令和零地址指令各有多少条?并且为这3类指令分配操作码。

7.别用变址寻址方式和间接寻址方式编写一个程序,求C=A+B,其中,A与B都是由n个元素组成的一维数组。

比较两个程序,并回答下列问题:(1) 从程序的复杂程度看,哪一种寻址方式更好?(2) 从硬件实现的代价看,哪一种寻址方式比较容易实现?(3) 从对向量运算的支持看,哪一种寻址方式更好?8.假设X处理机的数据不带标志符,其指令字长和数据字长均为32位。

Y处理机的数据带有标志符,每个数据的字长增加至35位,其中有3位是标志符,其指令字长由32位减少至30位。

并假设一条指令平均访问两个操作数,每个操作数平均被访问R次。

现有一个程序,它的指令条数为I,分别计算在这两种不同类型的处理机中程序所占用的存储空间,并加以比较。

9.一种浮点数表示方式的精度不低于10-19,能表示的最大正数不小于104000,而且正负数对称。

尾数用原码、小数表示,阶码用移码、整数表示,尾数和阶码的基值都是2。

(1)设计这种浮点数的格式,给出各字段的名称和长度。

(2)计算(1)所设计的浮点数格式能够表示的最大正数、最大负数和表示数的精度。

(3)如果在运算器中没有设置硬件警戒位,则这种浮点数可能采用了哪一种舍入方法?给出这种舍入方法的舍入规则,在正数区的误差围和积累误差。

10.有研究人员指出,如果在采用通用寄存器结构的计算机里加入寄存器-存储器寻址方式可能提高计算机效率。

做法是用:ADD R2, 0(Rb)代替指令序列LOAD R1, 0(Rb)ADD R2, R2, R1假定使用新的指令能使时钟周期增加10%,并且假定只对时钟产生影响,而不影响CPI那么:(1) 采用新的指令,要达到与原来同样的性能需要去掉的load操作所占的百分比?(假定load指令占总指令的22.8%)(2) 举出一种多指令序列,该序列不能使用上述的寄存器-存储器寻址方式。

即使得load R1后面紧接着执行对R1的操作(该操作可以是任意某一操作码),但这一指令序列不能被一条指令(假定存在这条指令)代替。

11.试比较下面4种不同类型的指令结构的存储效率:(1) 累加型:所有的操作都在单个寄存器和单个存地址之间进行(2) 存储器-存储器型:每个指令的3个操作数都在存中进行(3) 堆栈型:所有的操作都在栈顶进行。

只有push和pop操作会访问存,其它的指令执行时都会删除栈中的操作数,然后写入执行结果。

(4) 通用寄存器型:所有的操作都在寄存器中进行。

这些寄存器-寄存器指令中的每个指令都包含3个操作数。

通用寄存器一共有16个,寄存器标志符占4位长。

为比较存储效率,我们对以上4种指令集作了如下约定:操作码占一个字节(8位)存地址占2个字节(16位)操作数占4字节(32位)所有指令的长度都以整数个字节计算另外,还假定访问存不使用其它的优化措施,变量A、B、C和D的初值都已经放在存中。

针对以上4种不同的指令系统,回答下列问题:(1) 分别用汇编指令写出下面3个赋值语句:A =B + C;B = A + C;D = A – B;(2) 分别计算所执行指令的字节数和转移存数据的字节数,并指出如果根据代码的大小来计算的话,哪种结构的效率是最高的?如果按需要的总存带宽(代码+数据)来计算,又是哪种结构的效率最高?12.考虑为DLX结构的计算机增加一个新的寻址模式。

即使得地址模式增加两个寄存器和一个11位长的带符号的偏移量来得到有效地址。

这样,编译器就会用新的寻址模式来代替ADD R1, R1, R2LW Rd, 0(R1) (或是Store指令)如果已知在DLX结构的计算机上对测得一些程序的load和store指令分别平均占26%和9%,在此基础上,计算:(1) 假定10%的load和store指令可以用新的寻址模式代替,那么采用新的寻址模式后的指令计数与采用前之比为多少?(2) 如果新的寻址模式使得时钟周期增长5%,那么采用了新的寻址模式的机器和未采用新的寻址模式的机器相比,哪种机器会更快一些,快多少?1、解答:在尾数采用补码、小数表示且p=6,阶码采用移码、整数表示且q=6,尾数基r m为16,阶码基r e为2的情况下:(1) 最大尾数为:1-r m-p=1-16-6,0.FFFFFF(2) 最小正尾数为:1/r m=1/16,0.100000(3) 最小尾数为: -1, 1.000000(4) 最大负尾数为:-(r m-1 + r m-p)=(16-1 + 16-6),1.EFFFFF(5) 最大阶码为:r e q-1=26-1=63,7F,包括符号位共7个1(6) 最小阶码为:-r e q=-26=-64,00,包括符号位共7个0(7) 最大正数为:(1-16-6)1663,7FFFFFFF(8) 最小正数为:16-65,00100000(9) 最大负数为:-(16-1 + 16-6) 16-64,80EFFFFF(10) 最小负数为:-1663,FF000000(11) 浮点零为:00000000(12) 表数精度为:16-5/2=2-21(13) 表数效率为:15/16=93.75%(14) 能表示的规格化浮点数个数为:2×15×165×27+12、解答:(1)取尾数和阶码的基都为2,即:r m=2 且 r e=2根据表示数精度的要求:于是可以取p=24;根据表示数围的要求:即因此可以取q=7数据格式可以表示如下(尾数采用隐藏位):符号阶符阶码尾数(2)能够表示的最大正数:(1-2-24)2127,能够表示的最大负数:-2-129,表示数的精度:2-24,表数效率:100%。

3、解答:(1) 舍入方法:下舍上入法、查表法(2) 警戒位位数:2位(3) 正数区的误差围:-2-p-1(1-2-g+1) ~ 2-p-14、解答:我们可以计算出数据的大致数量:1000条指令访问的数据总数为1000*2=2000个;每个数据平均访问8次,所以,不同的数据个数为:2000÷8=250个对于A处理机,所用的存储空间的大小为:Mem_size = Mem instruction+Mem data= 1000×32+250×32=40000bit对于B处理机,指令字长由32位变为了30位(条数由256减少到64),这样,所用的存储空间的大小为:Mem_size = Mem instruction+Mem data= 1000×32+250×36=39000bit由此我们可以看出,由于数据的平均访问次数要大于指令,所以,通过改进数据的格式来减少指令的长度,可以减少总的存储空间大小。

5、解答:(1) 要使得到的操作码长度最短,应采用Huffman编码,构造Huffman树如下:由此可以得到7条指令的编码分别如下:这样,采用Huffman编码法得到的操作码的平均长度为:H = 2×(0.35+0.25+0.20) + 3×0.10 + 4 ×0.05 + 5×(0.03 + 0.02)= 1.6+0.3+0.2+0.25=2.35(2) 设计8位字长的寄存器-寄存器型变址寻址方式指令如下:因为只有8个通用寄存器,所以寄存器地址需3位,操作码只有两位,设计格式如下:操作码OP 源寄存器R1 目的寄存器R23条指令的操作码分别为00,01,10设计16位字长的寄存器-存储器型变址寻址方式指令如下:操作码OP 通用寄存器变址寄存器偏移地址4条指令的操作码分别为1100, 1101,1110,11116、解答:(1) 首先,可以根据指令地址的数量来决定各种指令在指令空间上的分布:如果按照从小到大的顺序分配操作码,并且按照指令数值从小到大的顺序,分别为双地址指令、单地址指令和零地址指令。

其次可以根据指令的条数来大致的估计操作码的长度:双指令15条,需要4位指令来区分,剩下的12位指令平均分给单地址和零地址指令,每种指令可以用6位指令来区分,这样,各指令的条数为:双地址指令15条,地址码:0000~1110;单地址指令26-1=63条,地址码:1111 000000~1111 111110;零地址指令64条,地址码:1111 111111 000000~1111 111111 111111。

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