计算机组成原理：浮点数运算及存储器、指令系统解析

"该文档是计算机组成原理的复习资料，主要涵盖了浮点数运算、存储器系统和指令系统的知识。" 在计算机组成原理中，浮点数运算是一种重要的计算方式，特别是在处理大范围数值和科学计算时。在文档的第二章中，详细介绍了浮点数的加法过程。首先，两数的阶码需要对齐，这通过求阶差并对阶完成。如果其中一个数的阶码较小，就需要将它的尾数右移相应位数，同时阶码加2。例如，题目中的例子中，2010×0.11011011（x）和2100×(-0.10101100)（y），通过计算得出阶码差为-2，因此x的尾数需要右移两位。接着进行尾数求和，这里涉及到正负数的加法，注意保持浮点数的规格化状态，如果运算结果不在0.5到1之间，就需要进行规格化处理。在规格化处理中，通过移位使得小数点前保留一个非零数字，同时更新阶码。然后进行舍入处理，通常是0舍1入。最后，判断阶码符号位是否溢出，若没有溢出，则得到最终结果。 第三章讨论了存储器系统，包括主存和高速缓存（Cache）的性能指标。通过给定的效率和访问时间，我们可以计算Cache的存取周期和主存存取周期，以及Cache的命中率。例如，如果cache/主存系统效率为85%，平均访问时间为60ns，cache比主存快4倍，我们可以得出主存储器周期是204ns，而Cache的命中率大约是0.94。此外，还涉及了如何使用SRAM芯片构建1M×32位的存储器，包括计算所需模块板的数量、每块板上的芯片数量，以及整体所需的芯片总数，以及地址线的分配。 第四章讲解了指令系统，特别是指令格式的设计。这里提到的指令格式是一种单字长的二地址指令，操作码（OP）字段可以定义128条不同的指令，源寄存器和目标寄存器都属于通用寄存器，可以用于各种计算和数据转移操作。 总结来说，这份复习资料深入地探讨了计算机内部处理浮点数的方式，存储器层次结构的优化，以及指令集设计的基本原理，对于理解和掌握计算机组成原理的基础知识非常有帮助。