计算机系统结构综合题样稿.doc

1. 一个处理机共有10条指令，各指令在程序中出现概率以下表：
(1) 采取最优Huffman编码法（信息熵）计算这10条指令操作码最短平均长度。(2) 采取Huffman编码法编写这10条指令操作码，并计算操作码平均长度，计算和最优Huffman编码法（信息熵）相比操作码信息冗余量。将得到操作码编码和计算结果填入上面表中。(3) 采取2/8扩展编码法编写这10条指令操作码，并计算操作码平均长度，计算和最优Huffman编码法相比操作码信息冗余量。把得到操作码编码和计算结果填入上面表中。
(4) 采取3/7扩展编码法编写这10条指令操作码，并计算操作码平均长度，计算和最优Huffman编码法相比操作码信息冗余量。把得到操作码编码和计算结果填入上面表中。
[解答]



















0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
采取最优Huffman编码法（信息熵）操作码最短平均长度为：
指令序号
出现概率
Huffman编码法
2/8扩展编码法
3/7扩展编码法
I1

00
00
00
I2

10
01
01
I3

010
1000
10
I4

110
1001
11000
I5

0110
1010
11001
I6

1110
1011
11010
I7

1111
1100
11011
I8

01110
1101
11100
I9

011110
1110
11101
I10

011111
1111
11110
操作码平均长度



操作码信息冗余量
%
%
%
2. 一个虚拟存放器按字节编址，最多有128个用户，每个用户最多要用2048页，每页512字节。主存容量8M字节，快表按地址访问，共16个存放字，快表地址码经散列变换得到，为降低散列冲突，快表分为两组，有两套独立相等比较电路。试：
写出多用户虚地址和主存地址格式，并给出各字段长度。
散列变换部件输入、输出位数各为多少？每个相等比较电路位数是多少？
快表每个存放字总长度为多少位？为哪多个字段？各字段长度为多少位？
[解答]
虚地址长度为27位，格式以下：
主存地址需要23位：格式以下

因为用户号和虚页号共有18位，所以，散列变换输入需要18位，而输出为快表地址，假如我们假设快表是根据字寻址，那么是3位（快表分为两组，每组8个存放字）。或4位（16个存放字，每字两个入口）。相等比较电路需要比较多用户虚页号，以消除散列冲突，所以，相等比较电路需要18位。
快表中需要存放两项内容：多用户虚页号和实页号。多用户虚页号为18位，实页号为14位，共有32位。
3. 用一条5个功效段浮点加