计算机系统结构 第二章(习题解答)

1. 数据类型、数据表示和数据结构之间是什么关系?在设计一个计算机系统

时,确定数据表示的原则主要有哪几个? 答:

2. 假设有A和B两种不同类型的处理机,A处理机中的数据不带标志位,其

指令字长和数据字长均为32位。B处理机的数据带有标志位,每个数据的字长增加至36位,其中有4位是标志符,它的指令条数由最多256条减少至不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数,每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序,分别计算这个程序在A处理机和B处理机中所占用的存储空间大小(包括指令和数据),从中得到什么启发? 答:

我们可以计算出数据的总数量:

∵ 程序有1000条指令组成,且每条指令平均要访问两个操作数 ∴ 程序访问的数据总数为:1000×2=2000个 ∵ 每个数据平均访问8次

∴ 程序访问的不同数据个数为:2000÷8=250

对于A处理机,所用的存储空间的大小为:

Mem

A

Mem

instruction

Mem

data

1000 32 250 32 40000bit

对于B处理机,指令字长由32位变为了30位(条数由256减少到64),这样,所用的存储空间的大小为:

Mem

B

Mem

instruction

Mem

data

1000 30 250 36 39000bit

由此我们可以看出,由于数据的平均访问次数要大于指令,所以,采用带标志符的数据表示不会增加总的存储空间大小。

3. 对于一个字长为64位的存储器,访问这个存储器的地址按字节编址。假设

存放在这个存储器中的数据中有20%是独立的字节数据(指与这个字节数据相邻的不是一个字节数据),有30%是独立的16位数据,有20%是独立

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