计算机组成原理重点整理

下载后可任意编辑 浮点存储 1．若浮点数x的754标准存储格式为4136000016，求其浮点数的十进制数值。 解将16进制数展开后，可得二制数格式为 0 100 00010011 0110 0000 0000 0000 0000 S 阶码8位 尾数23位 指数e阶码-12710000010-0111111100000011310 包括隐藏位1的尾数 1.M1.011 0110 0000 0000 0000 00001.011011 于是有 x-1S1.M2e1.011011231011.01111.37510 2. 将数20.5937510转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式。 解首先分别将整数和分数部分转换成二进制数 20.5937510100.10011 然后移动小数点，使其在第1，2位之间  10100.100111.01001001124 e4于是得到 S0, E4127131, M010010011 最后得到32位浮点数的二进制存储格式为 0100000110100100110000000000000041A4C00016 3. 假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非零规格化浮点数ｘ,真值表示为（非IEEE754标准）ｘ＝－1s1.M2E－128 问它所表示的规格化的最大正数、最小正数、最大负数、最小负数是多少 1最大正数 0 1111 1111 111 1111 1111 1111 1111 1111 ｘ＝[1＋1－2-23]2127 2最小正数 000 000 000000 000 000 000 000 000 000 00 ｘ＝1.02－128 3最小负数 111 111 111111 111 111 111 111 111 111 11 ｘ＝－[1＋1－2－23]2127 4最大负数 100 000 000000 000 000 000 000 000 000 00 ｘ＝－1.02－128 4.用源码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算xXy。 （1）x11000 y11111 2 x-01011 y11001 （1）原码阵列 x 0.11011, y -0.11111 符号位 x0⊕y0 0⊕1 1 [x]原 11011, [y]原 11111 1 1 0 1 1 * 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 [x*y]原 1， 11 0100 0101 带求补器的补码阵列 [x]补 0 11011, [y]补 1 00001 乘积符号位单独运算0⊕1＝1 1 1 0 1 1 * 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 尾数部分算前求补输出│X│＝11011，│y│＝11111 XY＝-0.1101000101 2 原码阵列 x -0.11111, y -0.11011 符号位 x0⊕y0 1⊕1 0 [x]补 11111, [y]补 11011 1 1 1 1 1 *1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 [x*y]补 0,11010,00101 带求补器的补码阵列 [x]补 1 00001, [y]补 1 00101 乘积符号位单独运算1⊕1＝0 尾数部分算前求补输出│X│＝11111，│y│＝11011 1 1 1 1 1 *1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 XY＝0.1101000101 5. 计算浮点数xy、x-y x 2-101*-0.010110, y 2-100*0.010110 [x]浮 11011,-0.010110 [y]浮 11100,0.010110 Ex-Ey 1101100100 11111 [x]浮 11100,1.1101010 xy 1 1. 1 1 0 1 0 1 0 0. 0 1 0 1 1 0 0 0. 0 0 1 0 1 1 规格化处理 0.101100 阶码 11010 xy 0.101100*2-6 x-y 1 1.1 1 0 1 0 1 1 1.1 0 1 0 1 0 1 1.0 1 1 1 1 1 规格化处理 1.011111 阶码 11100 x-y-0.100001*2-4 6. 设过程段 Si所需的时间为τi,缓冲寄存器的延时为τl,线性流水线的时钟周期定义为 τ＝max{τi}＋τl＝τm＋τl 流水线处理的频率为 f＝1/τ。 一个具有k 级过程段的流水线处理 n 个任务需要的时钟周期数为Tk＝k＋n－1， 所需要的时间为 T＝Tk τ 而同时，顺序完成的时间为T＝nkτ k级线性流水线的加速比 *Ck TL ＝ nk Tk k＋n－1 内部存储器 *闪存高性能、低功耗、高可靠性以及移动性 编程操作实际上是写操作。所有存储元的原始状态均处“1”状态，这是因为擦除操作时控制栅不加正电压。编程操作的目的是为存储元的浮空栅补充电子，从而使存储元改写成“0”状态。假如某存储元仍保持“1”状态，则控制栅就不加正电压。如图a表示编程操作时存储元