Cac he 组地址 0 1 … 标 记 标 记 … 标 记 行 行 行 0 4 … 2 9 -4
Ca ch e … … … … 标 记 标 记 … 标 记 行 行 行 3 7 … 9 2 -1
7 2 -1
… 20 2 -1
(1) Cache 共分为： 2c-r =
29-2
=
128 组。
(2)
主存字节地址 主存字块标记 13 20
P226：8、 4 路组相联映射，所以 r=2 每块 64 字，所以 b=6； Cache 容量为
组地址 7
块内字地 址 2
字内字节 地 址 2
8 K字 = 2 7 行 ，故 c=7 64字
主存容量为
256 K字 = 212 块 ，故 m=12 64字
主 存 字 块 0 0 大 组 字 块 1 … … 字 块 字 块 1 大 组 字 块 2 2 2 … … 字 块 … 2 7 -1 大 组 字 块 字 块 2 … 2 12 -2 5 5 -1 5 5 … 5 +1 -1
（9）[X]补=1,0000000 （10） [X]反=1,0000000 （11）[X] 原=1,0000000 （12） [X]移=1,0000000 P156 4.1 X＝0.1101
Y＝－0.0110（设机器数长度为 8 位）
[X]补=0.1101000 [ －X]补=1.0011000 [2X]补=溢出 [ －2X]补=溢出 [X/2]补=0.0110100 [-X/2]补=1.1001100 [Y]补=1.1010000 [ －Y]补=0.0110000 [2Y]补=1.0100000 [ －2Y]补=0.1100000 [Y/2]补=1.1101000 [-Y/2]补=0.0011000 [-Y/4] 补=0.0001100
X+Y
X－Y: 1、对阶同上 2、尾数相减： 11.1100110 + 11.01011 [EX-Y ] 补 = 11.0010010 3、结果不需规格化 4、舍入处理：[E X-Y] 补 ＝ 1.00101 [X-Y] = 0,0011 1,00101
P108：8－2
X=0.2344 = 0.00111 Y= -0.1133=-0.00011
发生正溢
P108：9-1
阶码（ 5 位移码） （1）X=5.25=101.01B Y=-1.625=-1.101B 尾数（6 位补码） X*Y
9-1
X/Y:
9-2
X*Y
9-2
X/Y
《存储体系》
P225：2、 （1）
64 K × 16 = 4 × 16 = 64片 16 K × 1 2ms = 15.625µs 128
WE D
WE D
D
8
R /W
D1 5 ～ D8 D7～ D0
P225：5、 平均访问时间 t a = hc × t c + (1 − hc ) × hm × (t m + t c ) + (1 − hc ) × (1 − hm ) × (t m + t c + t p ) 其中：ta —— 平均访问时间；tc —— Cache 的存储周期；tm —— 主存的存储周期；tp — — 磁盘的存储周期；hc —— Cache 的命中率；hm —— 主存的命中率。 所以，
A5 0 1
A4 0 1
A3 0 1
A2 0 1
A1 0 1
A0 0 1 最小128K RAM
… … 1 1 … …
保留区 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 最 高 端 8K ROM
1 1
1 1
1 1
1 1
1
… … 1 1
128K 的 RAM 区由
E
阶码（ 8 位移码） 最大数 = (1 − 2 ) × 2
−7 2 7 −1
尾数（8 位补码）
阶码=1，1111111 最小数 = − 1 × 2 2
7
尾数=0.1111111
−1
阶码=1，1111111 最大负数 = − 2 −7 × 2 −2
7
尾数=1.0000000
阶码=0，0000000 最小正数 = 2 −7 × 2 −2
Cache 标 记 标 记 … 标 记 行 行 行 0 2 1 标 记 标 记 … -2 标 记 行 行 行 1 3 … 9 2 -1
… 2 9
8 2 -1
… 16 2 -1
主存字地址 主存字块标记 8 16 组地址 8 块内字地 址 2
主存字节地址 主存字块标记 8 16 组地址 8 块内字地 址 2 字内字节 地址 1
t a = 90% × 20ns + 10% × 60% × 80ns + 10% × 40% × (80ns + 1200ns ) t a = 18ns + 4.8ns + 3.2 ns + 48ns = 74ns
P168：6、 命中率 h =
3900 × 100% = 97.5% 3900 + 100
X－Y: 1、对阶同上 2、尾数相减： 00.11100 + 00.01100 [EX-Y ] 补 = 01.01000 尾数右移，阶码加 1 [EX-Y ] 补 = 0.10100 [Mx-y ] = 1.1111 3、结果不需规格化 4、舍入处理：[E X-Y] 补 ＝ 0.10100 [X-Y] = 1,1111 0,10100
主存字地址=462EH=00 0100 01 ，10 0010 11，10；因此该字映射到 Cache 的第 139 组。 （4） 分析地址：
A1 7 0 0
A1 6 0 1
A1 5 0 1
A1 4 0 1
A1 3 0
A1 2 0
A1 1 0 1
A1 0 0 1
A9 0 1
A8 0 1
A7 0 1
A6 0 1
（2）
（3） 128 × 500ns = 64 µs P225：3、 （1） 最大主存容量= 2 × 16bit
18
（2） 共需
218 × 16bit = 4 × 16 = 64片 芯片 ；若采 用异步 刷新， 则刷新 信号的 周期为 64 K × 1bit
2ms = 15.625µs 128
（3） 每块 8 字节，则 Cache 容量为
128K × 16bit = 8 × 2 = 16片 SRAM 芯片构成；分为 8 组，组与组之间 16 K × 8bit
进行字扩展；每个组内有 2 片进行位扩展。
M REQ
A1 7 A1 6 A1 5 A1 4 A1 3
D C B A
EN
4 :1 6 译 码 器
Y1 5
…
Y7
Y6
…
Y0
… …
CPU
（4）-19/128 （5）100 （6） 23/64 P101
3.4 写出下列各机器数的二进制真值 X： （1）[X]补=0,1001 X=1001 （2）[X]补=1,1001 X=－111 （3）[X]原=0,1101 （4）[X]原=1,1101 （5）[X]反=0,1011 （6）[X]反=1,1011 （7）[X]移=0,1001 （8）[X]移=1,1001 X=1101 X=－1101 X=1011 X=－100 X=－111 X=＋1001 X=－10000000B，X＝－ 128 X＝－ 1111111B ，X＝－127 X＝－ 0 X＝0
A1 2 ～A0
13
CS CS
8K × 16 A ROM 13
CS
A1 3
CS A
1 6 K ×8 RAM(1) (2)
A1 3
WE D
13
CS A
16K × 8 RAM(3) (4)
A1 3
CS
…
13
… … …
A1 3
CS
1 6 K ×8
ARAM(15) WE D
(16)
D
8 8 8 8
WE
8
WE D
7
尾数=1.1111111
阶码=0，0000000 （6） 规格化浮点数： 最大数 = (1 − 2 −7 ) × 2 2
7
尾数=0.0000001
−1
阶码=1，1111111 最小数 = − 1 × 2
27 −1
尾数=0.1111111
阶码=1，1111111 最大负数 = − ( 2
−1
尾数=1.0000000
2 K × 16bit = 512 = 2 9 行 ，即 c=9，Cache 采用 2 路 8 Byte 218 × 16bit = 216 块 ，即 m=16。每块包含 4 个字， 8 Byte
组相联映射，则 r=1。主存容量为 每字包含 2 个字节。
主 存 字 块 0 大 组 字 块 0 1 … … 字 块 字 块 1 大 组 字 块 2 2 2 … … 字 块 … 2 8 -1 大 组 字 块 字 块 2 … 2 16 -2 8 9 -1 8 8 … 8 +1 -1 Cache 组地址 0 1 …
P156：6、 6－1 原码恢复余数算法
6－1 原码加减交替算法
6－2 原码恢复余数算法
6－2 原码加减交替算法
P156 7－1 补码加减交替算法
7－2 补码加减交替算法
P156：4.8
阶码（ 5 位补码） 尾数（6 位补码）
（1）X=-1.625=-1.101B
Y=5.25=101.01B
+ 2 −7 ) × 2 −2
7
阶码=0，0000000 最小正数 = 2 −1 × 2 −2