P4＝D5⊕D6＝1
最后得到被校验数据101101的海明码为1011100100。
7．已知被检信息为1010，选择的生成多项式是G（X）为X3＋X＋1，求CRC校验码，并求循环余数，说明其校验原理。
解：⑴ 生成多项式为K＋1位的X3＋X＋1，即G（X）＝1011。 ⑵ 确定校验位的位数为K＝3。
⑶ 在有效数据位后面添3（K＝3）个0，然后用它与G（X）进行模2除法运算，所得余数即为所求的校验位。
运算过程如下： 1001 1011√1010100 1011 1000 1001 011
余数为011，所以被检数据的CRC校验码为1010011。
⑷ 求循环余数：在上述余数011的基础上添0继续进行模2除法。余数循环如下： 011→110→111→101→001→010→100→011。除法过程略。
8．将二进制数1011010转换成8421码。 解：先把二进制数转换成十进制数，（1011011）2＝91＝（10010001）8421。
五、简答题
1．试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。
答：带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移码。
原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。 补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。
反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际应用。 移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使用比较方便。
2．试述浮点数规格化的目的和方法。 答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。
通常，采用向左规格化（简称左规），即尾数每左移一位，阶码减1，直至规格化完成。 3．在检错码中，奇偶校验法能否定位发生错误的信息位？是否具有纠错功能？ 答：⑴ 在检错码中，奇偶校验法不能定位发生错误的信息位。
⑵ 奇偶校验没有纠错能力。4．简述循环冗余码（CRC）的纠错原理。 4．简述循环冗余码（CRC）的纠错原理。
答：CRC码是一种纠错能力较强的校验码。在进行校验时，先将被检数据码的多项式用生成多项式G（X）来除，若余数为0，说明数据正确；若余数不为0，则说明被检数据有错。只要正确选择多项式G（X），余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。
3．2 补充题及解析
本节提供了大量的补充习题，题型包括选择题、填空题、简答题和综合题，并附有题目的解析，仅供读者参考。
3．2．1 选择题
3．2．2 填空题
3．2．3 简答题
9
3．2．4 综合题
第4章 存储系统
本章将给出主教材《计算机组成原理》第4章的习题及补充题的解析。 4．1 主教材习题解析
一．判断题
1．计算机的主存是由RAM和ROM两种半导体存储器组成的。 答：正确。
2．CPU可以直接访问主存，而不能直接访问辅存。 答：正确。
3．外（辅）存比主存的存储容量大、存取速度快。 答：错误。
4．动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。 答：正确。
5．Cache的功能全部由硬件实现。 答：正确。
6．引入虚拟存储器的目的是为了加快辅存的存取速度。 答：错误。
7．多体交叉存储器主要是为了解决扩充容量的问题。
答：错误。多体交叉存储器主要是为了提高存取速度，增加带宽。 8．Cache和虚拟存储器的存储管理策略都利用了程序的局部性原理。 答：正确。
9．多级存储体系由Cache、主存和辅存构成。 答：正确。
10．在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由编译器完成地址映射。 答：错误（由操作系统完成）。 二．选择题
1．主（内）存用来存放 。
A．程序 B．数据 C．微程序 D．程序和数据 解：答案为D。
2．下列存储器中，速度最慢的是 。
A．半导体存储器 B．光盘存储器 C．磁带存储器 D．硬盘存储器 解：答案为C。
3．某一SRAM芯片，容量为16K×1位，则其地址线有 。 A．14根 B．16K根 C．16根 D．32根 解：答案为A。
4．下列部件（设备）中，存取速度最快的是 。
A．光盘存储器 B．CPU的寄存器 C．软盘存储器 D．硬盘存储器 解：答案为B。
5．在主存和CPU之间增加Cache的目的是 。 A．扩大主存的容量
B．增加CPU中通用寄存器的数量 C．解决CPU和主存之间的速度匹配 D．代替CPU中的寄存器工作 解：答案为C。
6．计算机的存储器采用分级存储体系的目的是 。 A．便于读写数据 B．减小机箱的体积
C．便于系统升级 D．解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾 解：答案为D。
7．相联存储器是按 进行寻址的存储器。
A．地址指定方式 B．堆栈存取方式
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C．内容指定方式 D．地址指定与堆栈存取方式结合 解：答案为C。
8．某SRAM芯片，其容量为1K×8位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目应为 。
A．23 B．25 C．50 D．20 解：答案为D。
9．常用的虚拟存储器由 两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。 A．主存—辅存 B．快存—主存 C．快存—辅存 D．通用寄存器—主存 解：答案为A。 10．在Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一快的位置上，则这种方法称为 。
A．全相联映射 B．直接映射 C．组相联映射 D．混合映射 解：答案为A。
三．填空题
1．对存储器的要求是 、 、 ，为解决这三者的矛盾，计算机、采用 体系结构。
答：速度快、容量大、成本低，分级存储体系。
2．CPU能直接访问 和 ，但不能访问 和 。 答：主存、CACHE、外存、I/O设备。
3．Cache的映射方式有 、 和 三种。其中 方式，适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点，比较理想。
答：直接映象、全相联映象、组相联映象，组相联映象。
4．广泛使用的 和 都是半导体 存储器。前者的速度比后者快， 不如后者高。它们的共同缺点是断电后 保存信息。 答：依次为SRAM、DRAM、随机读写、集成度、不能。
5．闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及 能力，为现有的 体系结构带来巨大变化，因此作为 用于便携式电脑中。
答：瞬时启动、存储器、固态盘。 6．相联存储器不按地址而是按 访问的存储器，在Cache中用来存放 ，在虚拟存储器中用来存放 。
答：内容，行地址表，段表、页表和快表。
7．虚拟存储器指的是 层次，它给用户提供了一个比实际 空间大得多的 。
答：主-辅存，主存，虚拟地址。
8．磁盘的地址格式由 、 、 、 四部分组成。 答：台号、柱面号（磁道号）、盘面号（磁头号）、扇区号。 9．温彻斯特硬盘的特点是 、 和 。 答：固定盘片、活动磁头和密封结构。
10．一个完整的磁盘存储器由三部分组成，其中 又称磁盘机或磁盘子系统，是独立于主机的一个完整的设备， 是磁盘机与主机的接口部件， 用于保存信息。
答：驱动器、控制器、盘片。
四．计算题
1．设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，求： （1）该存储器能存储多少字节的信息？
（2）若存储器由4M×1位的RAM芯片组成，需要多少片？ （3）需要哪种译码器实现芯片选择？
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解：⑴ 存储单元数为2＝16M＝16777216，故能存储16M字节的信息。
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⑵ 由于存储容量为16MB（8位字长），每4M字节需要4片（位并联方式），故需芯片数为16/4×8＝32片。
⑶ 若用32片组成一个16M（8位字长），地址总线的低22位可直接连到芯片的A0-A21管脚，而地址总线的高2位（A22，A23）需要通过2：4线译码器进行芯片选择。存储器组成方案为位并联和地址串联相结合的方式。
2．某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，求：
（1）Cache的命中率是多少？
（2）CPU访问内存的平均访问时间是多少？ （3）Cache-主存系统的效率是多少？
解：⑴ 命中率H＝（4500－340）/ 4500＝0.92。
⑵ CPU访存的平均时间T＝0.92×45＋(1－0.92)×200＝57.4ns ⑶ cache-主存系统的效率e＝45/57.4=78℅
3．下图表示使用页表的虚实地址转换条件，页表存放在相联存储器中，其容量为8个存储单元，求：
页号 虚拟地址 页号 页内地址
1 2
该页在主存中的起始地址 3
15 0324 33 42000 25 7 38000 7 0128 96000 6 4 15 60000 40000 0516 48 80000 5 50000 30 70000 （1）当CPU按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地码是多少？ （2）当CPU按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地码是多少？ （3）当CPU按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地码是多少？
解：⑴ 用虚拟地址为1的页号15作为页表检索项，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
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