组相联结构，块的大小为4个32位字。当Cache未命中时，以分组方式从主存读取4个字到Cache，假定主存容量为16M字节。请说明：

（1）Cache共分多少组？

（2）写出主存的字节地址的格式，并说明地址格式中的不同字段的作用和位数； 答：(1) 128组;

(2) 高位字块标记(13位) 组地址(7位) 块内地址(4位)

5.8 计算机主存容量为256K字，Cache为8K字。主存与Cache之间按组相联映射，Cache的每组有4个行，每行有64个字。假设开始时Cache为空，CPU按顺序从主存地址为0，1，2，… ，8447单元执行“取“操作（不命中时，采用将主存中含有该字的块送入Cache后，再从Cache中把需要的字读出送CPU的方法），然后又重复执行20次。设Cache存取时间为主存的1/10。替换使用LRU算法，请计算上述操作总的存取时间与不用Cache相比，速度提高多少倍？

答：约4.965倍

5.9 简述虚拟存储器的含义和作用。

33

略。 习题六

6．1 指令包括哪几部分？各表示什么含意？

略。

6．2 在一地址指令、二地址指令中，如何指定二个操作数地址？

如何存放操作结果？ 略。

6．3 简述指令操作码的扩展技术的基本方法。

略。

6．4 某机器字长16位，采用单字长指令，每个地址码6位。试采

用操作码扩展技术，设计14条二地址指令，80条一地址指令，60条零地址指令。请给出指令编码示意图。 1．（7分） ? 14条双地址指令：

操作码（4地址码A1(6地址位） 位) A2(6位) 码 操作码: 000000～001101

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? 80条单地址指令：

地址码A（6操作码（10位） 位） 操作码:1110××××××（64条中可选择前63条） 1111××××××（64条中可选择前17条） ? 60条零地址指令：

操作码（16位） 操作码: 1111111111××××××（64条中选择60个编码即可）

其他编码方案，只要符合操作码扩展技术都可以 6．5 什么是指令字长？什么是机器字长？它们之间有何关系？

略：

6．6 确定寻址方式的目的是什么？

略

6．7 请说明间接寻址和直接寻址的不同。 略。

6．8 简述变址寻址和基址寻址的主要区别。

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略。

6．9 单项选择题

（1）寄存器间接寻址方式中，操作数在（ ）中。

A. 程序计算器 B. 堆栈 C. 寄存器 D. 主存 答：D

（2）堆栈常用于（ ）。

A. 数据移位 B. 程序转移 C. 保护程序现场 D. 输入、输出 答：C

（3）单地址指令中，为了完成两个数的算术运算，除地址码指

明的一个操作数外，另一个数常需采用（ ）。

A．堆栈寻址 B. 立即寻址 C. 隐含寻址 D. 间接寻址 答：C

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