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E2需考虑偏置值。尾数相除求商的尾数M M1 / M2。结果规格化对商的尾数M进行规格化处理并相应调整阶码E。舍入处理对规格化后的尾数进行舍入。溢出判断判断阶码E是否溢出。16. 简述全相联、直接映射、组相联等三种主存与cache的地址映射方式。全相联映射规则主存中的任意一块可以装入Cache中的任意一个位置。优点空间利用率最高冲突概率最低。缺点查找时需要将主存块地址与Cache中所有块的标签同时比较电路复杂、成本高、速度慢。直接映射规则主存中的每一块只能被装入Cache中唯一指定的一个位置通常规则Cache块号 主存块号 mod Cache总块数。优点硬件简单查找速度快只需比较一个标签。缺点冲突概率高Cache空间利用率低。即使其他Cache块空闲特定的主存块也只能进入固定位置。组相联映射规则是前两者的折中。将Cache分成若干组Set每组包含多个块路。主存块可映射到特定组内的任意一块规则组号 主存块号 mod 组数。优点降低了冲突概率提高了灵活性是实践中最常用的方式。n路组相联意味着每组有n个块。缺点硬件复杂度介于全相联和直接映射之间。17. 简述微程序控制的基本思想。微程序控制的基本思想是将一条机器指令的执行过程分解为一系列更基本的、由微命令控制的微操作。将这些微操作对应的微命令进行编码形成一条条微指令。再将这些微指令按执行顺序编排起来构成一个微程序并事先存入一个专用的控制存储器中。当执行机器指令时通过读取并执行对应的微程序发出一系列微命令从而控制数据通路完成指令功能。它用软件微程序的方法来设计和实现硬件控制器的功能。18. 总线带宽的概念常用单位概念总线带宽指的是单位时间内总线上可传输的数据总量即总线的数据传输速率。它是衡量总线性能的关键指标。常用单位兆字节每秒MB/s或吉比特每秒Gb/s。19. 当代流行的标准总线追求与结构、CPU、技术无关的开发标准其总线内部结构包含哪几类信号线为实现开放性现代标准总线的内部结构通常包含以下四类功能独立的信号线数据线传输数据信息宽度根数决定了一次可传输的数据位数。地址线传输地址信息用于指定数据读写的源或目标位置宽度决定了系统的寻址空间。控制线传输各种控制、状态和时序信号。如读写命令、中断请求、总线仲裁、时钟、复位等。电源线和地线为连接到总线的模块提供电能和电流回路。20. 名词解释RISC和CISC及二者主要差别。CISC复杂指令集计算机。其设计思想是通过增强指令的功能设置功能复杂的指令使目标程序变得更短以缩小软件与硬件之间的语义差距。典型代表是x86架构。RISC精简指令集计算机。其设计思想是通过简化指令功能、优化指令流水线使绝大多数指令能在一个时钟周期内完成并通过大量使用寄存器和编译器优化来提升性能。典型代表是ARM、MIPS、RISC-V架构。二者主要差别特性CISCRISC指令系统复杂、庞大指令多格式多变长度可变。简单、精简指令少格式规整长度固定。指令执行周期不同指令执行时间相差很大复杂指令需要多个时钟周期。绝大多数指令除Load/Store在单周期内完成。寻址方式丰富多样。简单、规整通常只支持少数几种基本寻址。通用寄存器数量较少。数量较多大量操作在寄存器间进行。控制实现早期多采用微程序控制现代也多结合硬连线。普通采用硬布线控制便于流水线优化。主导角色硬件功能强大旨在简化编译器设计。编译器作用关键负责优化代码以充分利用硬件如流水线、寄存器。设计目标缩小机器语言与高级语言的语义差距减少程序代码量。提高指令执行效率优化流水线追求每个周期完成更多工作。应用场景传统桌面、服务器x86。嵌入式、移动设备、高性能计算ARM, RISC-V。