I6 MUL R6，R7 ；（R6）×（R7）→ R6
解：（1）写后读（RAW）相关；（2）读后写（WAR）相关，但不会引起相关冲突；（3）写 后读（RAW）相关、写后写（WAW）相关
例题.流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）相关；读后写（WAR）相关；写
后写（WAW）相关。判断以下三组指令各存在哪种类型的数据相关。 箭头左边读右边写。 (1) I1: ADD R1，R2，R3 ；(R2) + (R3)->R1 I2: SUB R4，R1，R5 ； (R1) - (R5)->R4 写后读（RAW）相关（从右向左读） (2) I3: STA M(x)，R3 ； (R3)->M(x)， M(x)是存储器单元
I4: ADD R3，R4，R5 ；(R4)+(R5)->R3 ；读后写（WAR）相关
(3) I5: MUL R3，R1，R2 ；(R1)×(R2)->R3 I6: ADD R3，R4，R5 ； (R4) + (R5)->R3 写后写（WAW）相关
10.（1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz，总线带宽是多少？
（2）如果一个总线宽度周期中并行传送64位数据，总线时钟频率升为66MHz，总线带宽是多少？ 解：（1）设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，根据定义可得
Dr=D/T=D×1/t=D×f=4B×33×106/s(10的6次方每秒)=132MB/s （2）64位=8B Dr=D*f=8B*66*106/s(10的6次方每秒）=528MB/s
11. 设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ=50ns。问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少?
解：顺序存储器和交叉存储器连续读出m=4个字的信息总量都是：q=64位×4=256位 顺序存储器和交叉存储器连续读出4个字所需的时间分别是： t2=mT=4×200ns=800ns=8×10-7s;
t1=T+(m-1)=200ns+3×50ns=350ns=3.5×10-7s 顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是： W2=q/t2=256÷(8×10-7)=32×107［位/s］;
W1=q/t1=256÷(3.5×10-7)=73×107［位/s］ 12.CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知cache存取周期为50ns，主存存取周期为250ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。 解：
h=Nc/(Nc+Nm)=1900/(1900+100)=0.95 r=tm/tc=250ns/50ns=5
e=1/(r+(1-r)h)=1/(5+(1-5)×0.95)=83.3% ta=tc/e=50ns/0.833=60ns
11．主存容量为4MB，虚存容量为1GB，则虚存地址和物理地址各为多少位？如页面大小为4KB，
则页表长度是多少？
解：已知主存容量为4MB，虚存容量为1GB ∵ 2^22＝4M ∴物理地址为22位又 ∵ 2^30＝1G ∴虚拟地址为30位页表长度为 1GB÷4KB＝230÷212=218=256K
1.计算机的外围设备是指 除了CPU和内存以外的其他设备
2.打印机根据印字方式可以分为 击打式 和 非击打式 两大类，在击打式类打印机中，只有针型打印机型打印机能打印汉字。
3.一光栅扫描图形显示器，每帧有1024*1024像素，可以显示256种颜色，问刷新存储器容量至少需要多大？
解：（1024*1024*256）/（8*8）=1MB
4.一个双面CD-ROM光盘，每面有100道，每道9个扇区，每个扇区存储512B，请求出光盘格式化容量。
6.某双面磁盘，每面有220道，已知磁盘转速r=4000转/分，数据传输率为185 000B/S，求磁盘总容量。
7.某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录面，每道记录信息为12 288B，最小磁道直径为230mm，共有275道。问： （1）磁盘存储器的存储容量是多少？ （2）最高位密度与最低位密度是多少？ （3）磁盘数据传输率是多少？ （4）平均等待时间是多少？ （5）给出一个磁盘地址格式方案。
9. 在集中式总线仲裁中，独立请求方式方式响应时间最快， 菊花链方式方式对电路故障最敏感。 10. 采月串行接口进行7位ASCII码传送，带有1位奇校验位，l位起始位和1位停止位,当传输率为9600波特时，字符传送速率为 960。
11．系统总线中地址线的功能是 指定主存和I/O设备接口电路的地址。 12．系统总线中控制器的功能是 提供主存、I/O接口设备的响应信号。
14. PCI是一个与处理器无关的 高速外围总线，它采用同步时序协议和集中式仲裁策略，并具有自动配置能力。
15. PCI总线的基本传输机制是 猝发式 传送。利用 桥 可以实现总线间的 并行 传送，使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。PCI允许 多条 总线 猝发式 工作。
1．如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（即踏步等待），那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中：程序查询方式 主机与设备是串行工作的；DMA方式主机与设备是并行工作的；程序中断方式主程序与设备是并行运行的。
2．中断向量地址是中断服务程序入口地址。
4．采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个存储周期的时间。
【例1】磁盘组有6片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内径22cm，外径33cm，道密度为40道/cm，内层位密度400位/cm，转速6000转/分。问： （1） （2） （3） （4） （5）
共有多少柱面？
盘组总存储容量是多少？ 数据传输率多少？
采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？ 如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？
解（1）有效存储区域：16.5-11=5.5cm
因为道密度：40道/cm，所以40×5.5=220道，即220个圆柱面。 （2）内层磁道周长为：2πR=2×3.14×11=69.08cm 每道信息量：400位/cm×69.08cm=27 632位=3454B 每面信息量：3454B×220=759 880B 盘组总容量：759 880B×10 = 7 598 800B （3）磁盘数据传输率Dr=rN N为每条磁道容量，N=3454B
r为磁盘转速，r=6000转/60秒=100转/秒 Dr=rN=100×3454B=345400B/s
（4）直接寻址的最小单位是一个记录块（一个扇区），每个记录块记录固定字节数目的信息，在定长记录的数据块中，活动头磁盘组的编址方式可用如下格式：
17 16 15 8 7 4 3 0
台 号 柱面（磁道）号 盘面（磁头）号 扇区号 此地址格式表示有4台磁盘，每台有16个记录面，每面有256个磁道，每道有16个扇区 （6）
例4 设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ=50ns。问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少? 解：顺序存储器和交叉存储器连续读出m=4个字的信息总量都是：q=64位×4=256位 顺序存储器和交叉存储器连续读出4个字所需的时间分别是：
应记录在同一个柱面上，因为不需要重新找道，数据读/写速度快。
t2=mT=4×200ns=800ns=8×10-7s;
t1=T+(m-1)τ=200ns+3×50ns=350ns=3.5×10-7s 顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是：
W2=q/t2=256÷(8×10)=32×10［位/s］;
-7
7
W1=q/t1=256÷(3.5×10-7)=73×107［位/s］
例1 若浮点数x的754标准存储格式为(41360000)16求其浮点数的十进制数值。
0100 0001 0011 0110 0000 0000 0000 0000 符号位:S=0
阶码:E=10000010(移码)
指数:e=E-01111111=00000011=(3)10 尾数:M=1.011011
故: x =+(1.011011)×2=1011.011=(11.375)10
例2 将数(20.59375)10转换成754标准的32位浮点数的二进制存储格式.
3
解:(20.59375)10=10100.10011=1.010010011×24 e=4 E=100+01111111=10000011 M=010010011 S=0
32位浮点数格式:
0100 0001 1010 0100 1100 0000 0000 0000 =(41A4C000)16
例5 设机器字长16位，定点表示，尾数15位，数符1 位，问：
（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？ （2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？
解（1）定点原码整数表示
最大正数值=（215-1）10=+32767 最小负数值=-（215-1）10=-32767 （2）定点原码小数表示
最大正数值=（1-2-15）10=+0.1111?11
最小负数值=-（1-2-15）10=-0.1111?11
例6 假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制数所表示的非零规格化浮点数x,真值表示为:x=(-1)S×(1.M)×2E-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？
解:(1)最大正数0 11111111 1111?11 x=[1+(1-2-23)]×2127
(2)最小正数0 00000000 0000?00 x=1.0×2-128
(3)最小负数1 11111111 1111?11 x=-[1+(1-2-23)]×2127
(4)最大负数1 00000000 0000?00 x=-1.0×2-128
例29 假设每个过程段所需的时间为：求阶差 τ1＝70ns,对阶 τ2＝60ns,相加τ3＝90ns,规格化
τ4＝80ns,缓冲寄存器L的延时为 tl＝10ns,求 (1)4 级流水线加法器的加速比为多少？(2)如果每个过
程段的时间相同,即都为75ns,(包括缓冲寄存器时间),加速比是多少？
[解:]
(1)加法器的流水线时钟周期至少为
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