计算机组成原理第4章习题2.ppt

第4章 习题解答;3. 存储器的层次结构主要体现在哪？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 缓存-主存，主存-辅存这两个层次； 缓存-主存解决速度问题；主存-辅存解决容量问题； 主存与CACHE之间的信息流动由硬件自动完成；主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用比主存实际物理地址空间大得多的虚拟地址空间编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说是透明的。;4. 说明存取周期和存取时间的区别。 存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间;6. 某机字长为32位，存储容量是64KB，按字编址它的寻址范围是多少？若主存以字节编址，试画出主存字地址和字节地址的分配情况。 字长32位 32/8=4B 4字节 容量为64KB时 按字节编址，其寻址范围就是64K； 按字编址，其寻址范围为：64KB/4B= 16K;7. 一个容量为16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位。 地址线 16K=214 14根 数据线 32位 32根 总和 14 + 32 = 46根 选择不同的芯片时，各需要的片数为： 1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片 2K×8：（16K×32） / （2K×8） = 8×4 = 32片 4K×4位：32； 16K×1：32片； 4K×8：16片； 8K×8：=8片;11. 一个8K×8位的动态RAM芯片，其内部结构排列成256×256形式，存取周期为0.1μs。试问采用集中刷新、分散刷新和异步刷新三种方式的刷新间隔各为多少？ 采用集中刷新方式刷新间隔为:2ms，其中刷新死时间为：256×0.1μs=25.6μs； 采用分散刷新方式刷新间隔为：256×（0.1μs+0.1μs）=51.2μs，无死时间； 采用异步刷新方式刷新间隔为:2ms，死时间0.1μs；;12. 画出用1024×4位的存储芯片组成一个容量为64K×8位的存储器逻辑框图。要求将64K分成4个页面，每个页面分16组，指出共需多少片存储芯片。 总片数 = (64K×8位) / (1K×4位)= 64×2 = 128 确定各级的容量： 页面容量 = 总容量 / 页面数 = 64K×8 / 4 = 16K×8位 组容量 = 页面容量 / 组数 = 16K×8位 / 16 = 1K×8位 组内片数 = 组容量 / 片容量 = 1K×8位 / 1K×4位 = 2 地址分配： ; 存储器逻辑框图：（字扩展）; 页面逻辑框图：（字扩展）;组逻辑图如下：（位扩展）;13. 设有一个64K×8位的RAM芯片，试问该芯片共有多少个基本单元电路？欲设计一种具有上述同样多存储基元的芯片，要求对芯片字长的选择应满足地址线和数据线的总和为最小，试确定这种芯片的地址线和数据线，并说明有几种解答。 存储基元总数 = 64K×8位 = 512K位 = 219位； 设地址线根数为a，数据线根数为b， 片容量为：2a×b = 219；b = 19﹣a； 若a = 19，b = 1，总和 19+1 = 20； a = 18，b = 2，总和 18+2 = 20； ? a = 17，b = 4，总和 17+4 = 21； ? 这种芯片的引脚分配方案有两种：地址线 = 19根，数据线 = 1根；或地址线 = 18根，数据线 = 2根。;14. 某8位微型机地址码为18位，若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器，试问： （1）该机所允许的最大主存空间是多少？ （2）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？ （3）每个模块板内共有几片RAM芯片？ （4）共有多少片RAM？ （5）CPU如何选择各模块板？ 最大主存空间是：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB 模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块 板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片 总片数 = 16片×8 = 128片 CPU通过最高3位地址译码输出选择模板，次高3位地址译码输出选择芯片,低12位为片内地址。;15. 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用（低电平有效）作访存控制信号，作读写命令信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：ROM（2K×8位，4K×4位，8K×