2015计算机组成原理108复习题(5)

其中Rx为变址寄存器（10位），PC为程序计数器（20位），位移量D可正可负。该指令格式可以实现RR型，RS型寻址功能。

84、如图B2.1表示使用快表（页表）的虚实地址转换条件，快表存放在相联存贮器中，其中容量为8个存贮单元。问：

当CPU 按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地址码是多少？ 当CPU 按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地址码是多少？ 当CPU 按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地址码是多少？

页号 该页在主存中的起虚拟地址 页号 页始地址 内地址 33 42000 1 15 0324 25 38000 7 96000

7 0128 2 6 60000 48 0516 4 40000

3

15 80000

21

5 30 50000 70000 图B2.1

解：（1） 用虚拟地址为1的页号15作为快表检索项，查得页号为15的页在主存中的起始地址为80000，故将80000与虚拟地址中的页内地址码0324相加，求得主存实地址码为80324。 主存实地址码 = 96000 + 0128 = 96128

虚拟地址3的页号为48，当用48作检索项在快表中检索时，没有检索到页号为48的页面，此时操作系统暂停用户作业程序的执行，转去执行查页表程序。如该页面在主存中，则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存；如该页面不存在，则操作系统要将该页面从外存调入主存，然后将页号及其在主存中的起始地址写入快表。 85、已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001，

求 [ x ]补 ，[ -x ]补 ，[ y ]补 ，[ -y ]补 ，x + y = ？ ，x – y = ？

解：[ x ]原 = 1.01111 [ x ]补 = 1.10001 所以 ：[ -x ]

补

= 0.01111

[ y ]原 = 0.11001 [ y ]补 = 0.11001 所以 ：[ -y ]

补

= 1.00111

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[ x ]补 11.10001 [ x ]补 11.10001

+ [ y ]补 00.11001 + [ -y ]补 11.00111

[ x + y ]补 00.01010 [ x - y ]补 10.11000

所以： x + y = +0.01010 因为符号位相异，结果发生溢出

86、假设机器字长16位，主存容量为128K字节，指令字长度为16位或32位，共有128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。

解：由已知条件，机器字长16位，主存容量128KB / 16= 64K字，因此MAR = 16位，共128条指令，故OP字段占7位。采用单字长和双字长两种指令格式，其中单字长指令用于算术逻辑和I / O类指令，双字长用于访问主存的指令。

15 9 5 4 3 2 1 0 OP R1 R2

15 9 8 6 5 3 2 0

OP X R2 D 23

寻址方式由寻址模式X定义如下： X = 000 直接寻址 E = D（64K） X = 001 立即数 D = 操作数

X = 010 相对寻址 E = PC + D PC = 16位 X = 011 基值寻址 E = Rb + D ，Rb =16 位 X = 100 间接寻址 E = （D） X = 101 变址寻址 E = RX + D ，RX = 10位

87、某机字长32位，常规设计的存储空间≤32M ，若将存储空间扩至256M，请提出一种可能方案。

解：可采用多体交叉存取方案，即将主存分成8个相互独立、容量相同的模块M0，M1，M2，?M7，每个模块32M×32位。它各自具备一套地址寄存器、数据缓冲寄存器，各自以同等的方式与CPU传递信息，其组成结构如图B3.3：

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图B3.3

CPU访问8个存贮模块，可采用两种方式：一种是在一个存取周期内，同时访问8个存贮模块，由存贮器控制器控制它们分时使用总线进行信息传递。另一种方式是：在存取周期内分时访问每个体，即经过1 / 8存取周期就访问一个模块。这样，对每个模块而言，从CPU给出访存操作命令直到读出信息，仍然是一个存取周期时间。而对CPU来说，它可以在一个存取周期内连续访问8个存贮体，各体的读写过程将重叠进行。

88、图B3.1所示的处理机逻辑框图中，有两条独立的总线和两个独立的存贮器。已知指令存贮器IM最大容量为16384字（字长18位），数据存贮器DM最大容量是65536字（字长16位）。各寄存器均有“打入”（Rin）和“送出”（Rout）控制命令，但图中未标出。

图B3.1

设处理机指令格式为：

17 10 9 0

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