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部分作业参考答案

第四章

13.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？

解：

（1）218=256K，则该机所允许的最大主存空间是256K×8位（或256KB）；

（2）模块板总数=256K×8/32K×8

=8块；

（3）板内片数=32K×8位/4K×4位

=8×2=16片；

（4）总片数=16片×8=128片；

（5）CPU通过最高3位地址译码选板，次高3位地址译码选片。

21.设某机主存容量为4MB，Cache容量为16KB，每字块有8个字，每字32位，设计一个四

路组相联映象（即Cache每组内共有4个字块）的Cache组织，要求：

（1）画出主存地址字段中各段的位数；

（2）设Cache的初态为空，CPU依次从主存第0、1、2……99号单元读出100个字（主

存一次读出一个字），并重复按此次序读8次，问命中率是多少？

（3）若Cache的速度是主存的6倍，试问有Cache和无Cache相比，速度提高多少倍？

答：

（1）由于容量是按字节表示的，则主存地址字段格式划分如下：

87232

（2）由于题意中给出的字地址是连续的，故（1）中地址格式的最低2位不参加字的读出操作。

当主存读0号字单元时，将主存0号字块（0~7）调入Cache（0组x号块），主存读8号字单

元时，将1号块（8~15）调入Cache（1组x号块）……主存读96号单元时，将12号块（96~103）

调入Cache（12组x号块）。

共需调100/813次，就把主存中的100个数调入Cache。除读第1遍时CPU需访问主

存13次外，以后重复读时不需再访问主存。则在800个读操作中：

访Cache次数=（100-13）+700=787次

Cache命中率=787/80098%

（3）设无Cache时访主存需时800T（T为主存周期），加入Cache后需时：

787T/6+13T144.167T

则：800T/144.167T5.55倍

有Cache和无Cache相比，速度提高4.55倍左右。

23.画出RZ、NRZ、NRZ1、PE、FM写入数字串1011001的写入电流波形图。

27.某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录盘面，每毫米5道，每道记录信息12288

字节，最小磁道直径为230mm，共有275道，求：

（1）磁盘存储器的存储容量；

（2）最高位密度（最小磁道的位密度）和最低位密度；

（3）磁盘数据传输率；

（4）平均等待时间。

解：

（1）存储容量=275道×12288B/道×4面=13516800B

（2）最高位密度=12288B/(×230)=17B/mm=136位/mm（向下取整）

最大磁道直径=230mm+275道/5道×2=230mm+110mm=340mm

最低位密度=12288B/(×340)=11B/mm=92位/mm（向下取整）

（3）磁盘数据传输率

=12288B×30