计算机组织与体系结构答案中文版(第七版)(最新整理)
(完整版)计算机系统结构(课后习题答案)
第一章计算机系统结构的基本概念1. 有一个计算机系统可按功能分成4 级，每级的指令互不相同，每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M 倍，即第i 级的一条指令能完成第i-1 级的M 条指令的计算量。
现若需第i 级的N 条指令解释第i+1 级的一条指令，而有一段第 1 级的程序需要运行Ks ，问在第 2 、3 和 4 级上一段等效程序各需要运行多长时间？答：第2 级上等效程序需运行：(N/M)*Ks 。
第 3 级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*Ks 。
第4 级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks 。
note: 由题意可知：第i 级的一条指令能完成第i-1 级的M 条指令的计算量。
而现在第i 级有N 条指令解释第i+1 级的一条指令，那么，我们就可以用N/M 来表示N/M 表示第i+1 级需(N/M) 条指令来完成第i 级的计算量。
所以，当有一段第 1 级的程序需要运行Ks 时，在第 2 级就需要(N/M)Ks ，以此类推2. 硬件和软件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？试举例说明。
答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成。
但是实现的性能价格比，实现的难易程序不同。
在DOS 操作系统时代，汉字系统是一个重要问题，早期的汉字系统的字库和处理程序都固化在汉卡(硬件)上，而随着CPU硬盘、内存技术的不断发展，UCDOS把汉字系统的所有组成部份做成一个软件。
3. 试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。
答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同，但又相互影响。
(1) 计算机的系统结构相同，但可采用不同的组成。
如IBM370 系列有115、125 、135、158 、168 等由低档到高档的多种型号机器。
从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相同，均是由中央处理机/ 主存，通道、设备控制器，外设 4 级构成。
计算机系统结构课后习题答案
计算机系统结构课后习题答案计算机系统结构课后习题答案计算机系统结构是计算机科学与技术领域中的一门重要课程，它主要研究计算机硬件和软件之间的关系，以及计算机系统的组成和工作原理。
在学习这门课程的过程中，我们经常会遇到一些习题，下面我将为大家提供一些计算机系统结构课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是计算机系统结构？计算机系统结构是指计算机硬件和软件之间的关系，以及计算机系统的组成和工作原理。
它包括计算机的组成部分、数据的存储和传输方式、指令的执行过程等内容。
2. 计算机系统结构有哪些主要组成部分？计算机系统结构主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备和总线等组成部分。
其中，中央处理器负责执行计算机指令，存储器用于存储程序和数据，输入输出设备用于与外部环境进行信息交换，而总线则负责连接各个组件。
3. 什么是指令集架构？指令集架构是计算机系统结构中的一个重要概念，它描述了计算机硬件支持的指令集和指令的执行方式。
常见的指令集架构有精简指令集（RISC）和复杂指令集（CISC）两种。
4. 什么是冯·诺依曼体系结构？冯·诺依曼体系结构是计算机系统结构的一种经典模型，它由冯·诺依曼于1945年提出。
冯·诺依曼体系结构的特点是将存储器和处理器分开，通过总线进行数据传输，程序和数据以二进制形式存储在存储器中，按照顺序执行。
5. 什么是存储器层次结构？存储器层次结构是计算机系统结构中的一个重要概念，它描述了计算机系统中不同层次的存储器之间的关系。
存储器层次结构一般由高速缓存、主存和辅助存储器等多级存储器组成，不同级别的存储器速度和容量各不相同。
6. 什么是流水线技术？流水线技术是一种提高计算机指令执行效率的方法，它将指令执行过程划分为多个子任务，并通过流水线的方式进行并行处理。
流水线技术可以提高指令的吞吐量，但也会引入一定的延迟。
7. 什么是指令级并行？指令级并行是一种提高计算机指令执行效率的方法，它通过同时执行多条指令来提高指令的吞吐量。
计算机组织与结构学习通课后章节答案期末考试题库2023年
计算机组织与结构学习通课后章节答案期末考试题库2023年1.立即寻址的地址码字段指出的不是操作数地址，而是操作数本身，且通常紧跟指令代码之后存储。
参考答案:对2.计算机采用高速缓冲存储器、主存和辅存的存储层次结构的主要目的是为了降低硬件成本。
参考答案:错3.寄存器是和存储单元一起统一编址的。
参考答案:错4.若使用变形补码进行运算，则发生上溢的特征是双符号位为（）参考答案:015.按照1989年IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度分类法，计算机种类中不包括（）。
参考答案:小巨型机6.下列说法中不正确的是（）。
参考答案:机器中的寄存器和存储单元是统一编址的7.某机器字长32位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为31位，则可表示的最大正整数和最小负整数分别为（）。
参考答案:+（231-1）和-2318.下面浮点运算器的描述中正确的句子是（）。
参考答案:阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作9.用海明码对长度为8位的数据进行检/纠错时，若能纠正一位错。
则校验位数至少为（）。
参考答案:410.某字长为8位的计算机中，已知整型变量 x、y 的机器数分别为[x]补=11110100，[y]补=10110000。
若整型变量 z=2*x+y/2，则 z 的机器数为（）。
参考答案:1100000011.某计算机有16个通用寄存器，采用32位定长指令字,操作码字段（含寻址方式位）为8位，Store指令的源操作数和目的操作数分别采用寄存器直接寻址和基址寻址方式，若基址寄存器可使用任一通用寄存器，且偏移量用补码表示，则Store指令中偏移量的取值范围是( )。
参考答案:-32768~+3276712.指令系统中采用不同寻址方式的主要目的是（）。
参考答案:缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性13.若x=103,y=-25,则下列表达式采用8位定点补码运算实现时，会发生溢出的是（）。
参考答案:x-y14.下列关于RISC的叙述中，错误的是（）。
计算机网络第七版课后答案完整版
计算机网络第七版课后答案完整版计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它架起了人与人、人与信息的桥梁，促进了信息的传递和共享。
而针对计算机网络这门课程，学生通常会留下一些问题疑惑。
本文将为大家提供《计算机网络第七版》课后答案的完整版，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
第一章网络基础1. 什么是计算机网络？计算机网络是指利用通信设备和网络连接技术，将地理位置不同的计算机及其外部设备组合成一个完成协同工作的系统。
2. 计算机网络的分类有哪些？计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网。
3. 什么是协议？协议是网络通信中计算机之间进行信息交换所必需遵循的规范和约定。
4. OSI参考模型是什么？OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种通信协议的参考模型，共分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
5. TCP/IP参考模型是什么？TCP/IP参考模型是计算机网络互联中广泛使用的一个协议参考模型，共分为四层，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。
6. 什么是HTTP协议？HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于传输超文本的应用层协议，是Web浏览器和Web服务器之间进行交互的基础。
7. 什么是UDP协议？UDP（User Datagram Protocol）是一种面向无连接的传输层协议，主要用于在网络上发送短报文。
与TCP协议相比，它传输速度更快，但可靠性较差。
第二章物理层1. 物理层的主要功能是什么？物理层主要负责传输比特流，将比特流转换为物理信号进行传输。
2. 什么是编码？编码是将数字信号转换为模拟信号或数字信号的过程。
3. 常见的编码方式有哪些？常见的编码方式有不归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。
4. 什么是调制？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，常用的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
计算机网络(第七版)部分课后习题含答案
计算机网络（第七版）部分课后习题含答案1. 课后习题一答案：a) 网络边缘即指连接着终端设备的那一层网络，它是网络的边界部分，负责处理终端设备与网络的通信。
b) 网络核心即指网络中承载着传输数据的主干部分，它是网络的中间部分，负责路由数据、转发数据以及进行网络调度。
2. 课后习题二答案：a) 局域网（LAN）是指在较小的范围内，由某个组织或机构所拥有和控制的一组相互连接的计算机和网络设备。
它通过局限范围内的高速物理介质连接，并保证了较低的传输延迟和更高的带宽。
b) 广域网（WAN）是指覆盖较大地理范围的计算机网络，它通过公共或专用的通信链路来连接不同地域的网络。
WAN通常由多个LAN组成，并使用路由器来实现不同网络之间的数据转发。
3. 课后习题三答案：a) Huffman编码是一种变长编码方法，它根据信源符号出现的概率分布来构造编码表，使得出现概率较高的符号获得较短的编码。
这样可以有效地压缩数据，减小数据传输的带宽。
b) 奇偶校验是一种简单的错误检测方法，它通过在数据中添加一位校验位来判断数据中的错误。
奇偶校验位的值取决于数据中1的个数，使得数据的总位数为奇数或偶数。
接收方根据接收到的数据和校验位的奇偶性来判断数据是否出现错误。
4. 课后习题四答案：a) 延迟是指数据在网络中传输所需要的时间。
它包括传输延迟（发送数据所需的时间）、传播延迟（数据在传输介质中传播所需的时间）和处理延迟（数据在网络设备中处理所需的时间）。
b) 吞吐量是指网络在单位时间内能够传输的数据量。
它可以用字节/秒或位/秒来表示。
吞吐量取决于网络的带宽和网络的利用率。
5. 课后习题五答案：a) 虚拟专用网络（VPN）是利用公共网络（如互联网）来构建的一种安全的私有网络。
它通过加密和隧道技术来保护数据的安全性和隐私性，使得用户在公共网络上可以安全地访问私有网络资源。
b) 路由器是一种网络设备，用于在多个网络之间转发数据包。
它能够根据数据包中的目标地址来选择合适的路径，并进行数据转发。
计算机网络第七版答案
计算机网络第七版答案第一章概述1-01 计算机网络向用户可以提供那些服务答：连通性和共享1-02 简述分组交换的要点。
答：（1）报文分组，加首部（2）经路由器储存转发（3）在目的地合并1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。
1-04 为什么说因特网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革答：融合其他通信网络，在信息化过程中起核心作用，提供最好的连通性和信息共享，第一次提供了各种媒体形式的实时交互能力。
1-05 因特网的发展大致分为哪几个阶段请指出这几个阶段的主要特点。
答：从单个网络APPANET向互联网发展；TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet；分为主干网、地区网和校园网；形成多层次ISP结构的Internet；ISP首次出现。
1-06 简述因特网标准制定的几个阶段答：（1）因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。
（2）建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。
（3）草案标准(Draft Standard)（4）因特网标准(Internet Standard)1-07小写和大写开头的英文名internet 和Internet在意思上有何重要区别答：（1）internet（互联网或互连网）：通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。
；协议无特指（2）Internet（因特网）：专用名词，特指采用TCP/IP 协议的互联网络。
区别：后者实际上是前者的双向应用1-08 计算机网络都有哪些类别各种类别的网络都有哪些特点答：按范围：（1）广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。
计算机网络(第7版 )第3章完整习题答案
第三章数据链路层3-01数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别? “电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?答：数据链路与链路的区别在于数据链路出链路外，还必须有一些必要的规程来控制数据的传输，因此，数据链路比链路多了实现通信规程所需要的硬件和软件。
“电路接通了”表示链路两端的结点交换机已经开机，物理连接已经能够传送比特流了，但是，数据传输并不可靠，在物理连接基础上，再建立数据链路连接，才是“数据链路接通了”，此后，由于数据链路连接具有检测、确认和重传功能，才使不太可靠的物理链路变成可靠的数据链路，进行可靠的数据传输当数据链路断开连接时，物理电路连接不一定跟着断开连接。
3-02数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点.答：链路管理、帧定界、流量控制、差错控制、将数据和控制信息区分开、透明传输、寻址。
可靠的链路层的优点和缺点取决于所应用的环境：对于干扰严重的信道，可靠的链路层可以将重传范围约束在局部链路，防止全网络的传输效率受损；对于优质信道，采用可靠的链路层会增大资源开销，影响传输效率。
3-03网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?答：适配器（即网卡）来实现数据链路层和物理层这两层的协议的硬件和软件网络适配器工作在TCP/IP协议中的网络接口层（OSI中的数据链路层和物理层）3-04数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？答：帧定界是分组交换的必然要求透明传输避免消息符号与帧定界符号相混淆差错检测防止合差错的无效数据帧浪费后续路由上的传输和处理资源3-05如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？答：无法区分分组与分组无法确定分组的控制域和数据域无法将差错更正的范围限定在确切的局部3-06PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不能使数据链路层实现可靠传输？答：简单，提供不可靠的数据报服务，检错，无纠错不使用序号和确认机制地址字段A 只置为0xFF。
计算机系统结构-课后答案
第1章计算机系统结构的基本概念1.1 解释下列术语层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。
这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。
虚拟机：用软件实现的机器。
翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。
解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。
执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。
计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。
在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又实用文档好像不存在的概念称为透明性。
计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。
系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。
Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。
程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。
包括时间局部性和空间局部性。
CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。
测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用实用文档来测试计算机在各个方面的处理性能。
存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。
其基本点是指令驱动。
程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。
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为 3.设置中断允许位，当优先级较低的操作遇到高优先级操作的中断请求时，置 IEN＝1，
允许中断，从而实高速 cpu 处理与低速 I/O 处理的协调。
3.7
(1)
(2)传指令时，为相同的传输速率
传数据时，仍然为 倍差
3.8 这段时间一定比时钟周期小。
因为链式反应在一个时钟周期开始的时候应判断各主控方的优先级，只有该时间周期 小于时钟周期才能即调整优先级又实现各主控方各自的操作。
3.9 减小工作量，提高效率。因为不用判断优先级为 16 的设备的 TR 线，任一高优先级设
备可抢占该设备时间片，只有 TR0－TR15 都无效时，TR16 自然使用时间片。
0001 1010 0001 1001
0001 1010 0001 1011
0001 1010 0001 1100
0001 1010 0001 1101
0001 1010 0001 1110
0001 1010 0001 1111
（d）32*8=256
（e）标记用来将能装入同一行的不同块区分开来。
4.11
（b）原周期 = 4 + 3 * 3 + 13 = 26 时钟周期 4 * 2 / 26 = 30.8%
3.15
（a）Intel8088 的总线宽度为 8 位 时钟周期 T = 1 / f = 1 / 8M =125 ns 4 * 8 / 4T = 64M 位/s
（b）2 * 8 / 4T = 32M 位/s
5 0003 6 940 0003 步骤五
存储器 1 0011 2 5940 3 26
5 0003 6 940 0003 步骤六
存储器 1 0011
1
pc
ac
0011 ir
CPU 寄存器
2
pc
0003 ac
0011 ir
CPU 寄存器
2
pc
0003 ac
5940 ir
CPU 寄存器 3 pc 0006 ac 5940 ir
9,在这种表示方法中，10 个管表示了十个数字，而使用二进制可以表示 10,（画图） 略
个数字
11， MIPS= *
12,∵MIPS= * ∴CPI(VAX)=5,CPI(IBM)=1.39 IC≈
13,CPI=(1+2+2+2)/ =7*
MIPS= *
= * =5.71*
T=7* *
=1.75*
14,a:算术平均法适用于较多程序，抖动较大 调和平均发适用于较少程序，抖动较小
（a）行大小=2w = 64，w = 6
地址长度=s + w =32，s = 26
标记大小= s – r = 20，r = 6
主存地址=
标记
20
行
字
6
6
寻址单元数=2s+w=232 主存的块数=2s=226 Cache 行数=m=2r=26 （b）行大小=2w = 64，w = 6 地址长度=s + w =32，s = 26
ADD M(0FB) LOAD M(0FA) JUMP +M(08D,0:19) LOAD –M(0FA) ADD M(0FB) 程序代码意图：首先装入 0FA 值，然后与 0FB 相加，再装入 0FA 值，若 AC 中值非负， 取 0FA 左指令再装入－（0FA）将 0FB 的值相加后装入 AC 中 5，如图所示
3.10 (1) 因为中断就是为了提高高速设备的使用效率，平衡高低速设备。故优先级越低，其
速率就越低，其余高优先级操作耗时都比其少，所以 TR16 的平均等待时间就最低。 （在该特定设备中） (2) 若其余操作一直请求使用时间片，这种条件下不成立。
3.11
（a）时钟周期 T = 1 / f = 100 ns 读总线周期 = 2.5T = 250 ns
b:计算机 A Ra=1/4×(100+0.1+0.2+1)≈25 MIPS Rb=4/(1/100+10+5+1)=0.25 MIPS
计算机 B Ra=1/4×(10+0.1++1+1/8)=3.06 Rb=4/(0.1＋1＋10＋8)＝0.21
计算机 C Ra=1/4×(5+5+2+1)=3.25 Rb=4/(0.2+0.2+0.5+1)＝2.1
地址 111111 666666 BBBBBB
标记=8 11 66 BB
字 10
组
字
8
4
行=14 0444 1999 2EEE
字=2 1 2 3
（b）全关联映射 地址 111111 666666
BBBBBB
标记=22 044444 199999 2EEEEE
字=2 1 2 3
（c）两路组关联映射 地址 111111 666666
BBBBBB
标记=9 022 0CC 177
组=13 0444 1999 0EEE
字=2 1 2 3
4.4 （a）地址长度=s+w=24
寻址单元数=2s+w=224 块大小=2w=4 主存的块数=2s=222 Cache 行数=m=2r=214 标记大小=s-r=8 （b）地址长度=s+w=24 寻址单元数=2s+w=224 块大小=2w=4 主存的块数=2s=222 标记大小=s=22 （c）地址长度=s+w=24 寻址单元数=2s+w=224 块大小=2w=4 主存的块数=2s=222 每组的行数=k=2 组数 v=2d=213 Cache 行数=k*v=2*213=214 标记大小=s-d=9
Байду номын сангаас
s + w = 16，s = 13
主存地址 =
标记
行
字
8
5
3
（b）
0001 0001 0001 1011
块号 j = 0001 0001 0001 1011 / 8 = 29 + 25 + 21 + 20
行号 i = j mod m = （29 + 25 + 21 + 20）mod 25 = 3
以此类推，1100 0011 0011 0100 的行号为 6；1101 0000 0001 1101 的行号为 3；1010
3.16
若使用偶对齐的字，取操作数需要 4 个存储器周期（包括取指令）， 4 *4 / 4M = 4 ms 若使用偶对齐的字，取操作数需要 8 个存储器周期（包括取指令）， 8 *4 / 4M = 8 ms
3.17
1 * 20% + 2 * 40% + 4 * 40% = 2.6 处理速率相对 16 位微处理器提高了 1.6 倍
3.5
T=1/2*
,外部数据总线 L1=16，L=32
(1) f=1/t=2*
∴v= *f≈ b/s
(2) 能提高性能，由公式 v＝1/T*
可知 f 与 L 变大都可以提高传输速率
3.6
(1)电传输入 INPR INPRCPU（经 I/O 模块） CPUOUTR（经 I/O 模块） OUTR 电传输出
(b),1,取一次指令要两次访问存储器 2,将降低存储器容量
(c) 程序计数器和指令寄存器各需要 24 位和 8 位。
3.4
(a)0~(
)
(b) 0~(
)
(c)I/O 模块与 CPU 互连的特点
(d) 个，1 个。因为总共只有 16 位 cpu 地址，故处理器只能支持（16－I/O 端口位数）
的位数
3＋3＝6
CPU 寄存器
3
pc
0006 ac
26 ir
CPU 寄存器
4
pc
2 5940 3 26
0006 ac 26 ir
5 0003
6 0006
3.2 步骤一中详细解释:
Pc 中内容为 300，将 PCMAR，然后将第一条指令装入数据总线，数据总线 MBR， MBRIR
3.3 (a)最大可直接寻址的容量是 b
组号 i=j mod v=（1010 1011 1100 1101 1110 1000 1111 1000 / 24）mod 28 =27+23 + 22 + 2 + 1=143
故地址 ABCDE8F8 映射到 cache 的第 143 组中四行中的任意一行
4.8
（a）块大小=2w= 8，w=3
行数 m=2r=32，r=5
主存地址=
标记
字
26
寻址单元数=2s+w=232 主存的块数=2s=226 Cache 行数不确定 标记大小=s=26 （c）每组的行数=k=4 行大小=2w = 64，w = 6 地址长度=s + w =32，s = 26 标记大小= s – d = 9，d = 17
主存地址=
标记 9
组
字
17
寻址单元数=2s+w=232 主存的块数=2s=226 Cache 组数=v=2d=217 Cache 的行数=k*2d =4*217 = 219 标记大小=s – d =9
4.12
（a）块大小=行大小=2w = 16，w = 4
寻址单元数=2s+w= 1M = 220，s + w = 20，s =16
4.5
每组的行数=k=4
块大小=行大小=2w=4*4=24，w=4
行数=16k / 24 = 210=k*v
组数 v=210 / 22 = 28 = 2d，d=8