计算机组成原理习题4+8+9章带答案.docx

1、计算机组成原理习题4+8+9章带答案第四章1一个容量为16K32位的存储器，其地址线和数据线的总和是多少？中选用以下不同规格的存储芯片时，各需要多少片？1K4位，2K8位，4K4位，16K1位，4K8位，8K8位地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根；选择不同的芯片时，各需要的片数为：1K4：16K32 / 1K4 = 168 = 128片2K8：16K32 / 2K8 = 84 = 32片4K4：16K32 / 4K4 = 48 = 32片16K1：16K32/ 16K1 = 132 = 32片4K8：16K32/ 4K8 = 44 = 16片8K8：16K32 / 8K8 =

2、 24 = 8片2现有10241的存储芯片，假设用它组成容量为16K8的存储器。试求：1实现该存储器所需的芯片数量？2假设将这些芯片分装在假设干块板上，每块板的容量为4K8位，该存储器所需的地址线总位数是多少？其中几位用于选板？几位用于选片？几位用做片地址？16K8=2148,地址线为14根.4K8容量的板,共需要4块板子.那么14根地址线的最高2位用于板选0011,第1块板子第4块板子,4K*8位212*8位12*1K*8位,也就是在每块板子需要4*8个芯片,而每8个芯片组成8位,也就是位扩展.也就是说需要4组,那么除了最高2位,剩余的12位中,有2位用于片选0011,第一组第4组.也就是：

3、2位用于板选,2位用于片选,剩余的10位用于片地址选择.3某计算机字长8位，现采用半导体存储器作主存，其地址线为16位，假设使用1K4的SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并采用存储模块构造形式。1假设每块模板容量为4K8位，共需多少块存储模板？2画出一个模板各芯片的连接逻辑图。解：1根据题干可知存储器容量为64KB，故共需16块存储模板。4某半导体存储器容量16K8位，可选SRAM芯片的容量为4K4位；地址总线A15A0低，双向数据总线D7D0低，由R/线控制读/写。设计并画出该存储器的逻辑图，并注明地址分配、片选逻辑及片选信号的极性。5现有如下存储芯片：2K1位的ROM、4K1位的R

4、AM、8K1位的ROM。假设用它们组成容量为16KB的存储器，前4KB为ROM，后12KB为RAM，CPU的地址总线16位。1各种存储芯片分别用多少片？2正确选用译码器及门电路，并画出相应的逻辑构造图。3指出有无地址重叠现象。解：1需要用2K1的ROM芯片16片，4K1的RAM芯片24片。不能使用8K1的ROM芯片，因为它大于ROM应有的空间。3有重叠现象，因为地址线A15、A14没有参加译码。6用容量为16K1位的DRAM芯片构成64KB的存储器。1画出该存储器的构造框图。2设存储器的读/写周期均为0.5s，CPU在1s至少要访存一次，试问采用哪种刷新方式比拟合理？相邻两行之间的刷新间隔是多

5、少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？解：2由于存储器芯片规格为16K1，所以其芯片部的存储矩阵是128128的存储矩阵。假设采用集中刷新方式，那么死区为0.5128=64微秒，而CPU 1微秒至少访存一次，长达64微秒的死区显然不合理；假设采用分散刷新方式，那么需要将系统存取周期增至1微秒，降低了整机速度，且刷新过于频繁。所以应该采用异步刷新方式，假设允许的最大刷新间隔是2ms，那么相邻两行刷新间隔为2ms/128=15.625微秒，全部存储单元刷新一遍实际时间0.5128=64微秒。7某半导体存储器容量15KB ， 其中固化区8KB，可选EPROM芯片为4K8 ；可随机读/写

6、区7KB，可选SRAM芯片有：4K4位、2K4位、1K4位。地址总线A15A0A0为最低位，双向数据总线D7D0D0为最低位，R/W控制读/写，MREQ为低电平时允许存储器工作信号。请设计并画出该存储器逻辑图，注明地址分配、片选逻辑、片选信号极性等。8某机地址总线16位A15A0A0为最低位，访存空间64KB。外围设备与主存统一编址，I/O空间占用FC00FFFFH。现用2164芯片64K1构成主存储器，请设计并画出该存储器逻辑图，并画出芯片地址线、数据线与总线的连接逻辑以及行选信号与列选信号的逻辑式，使访问I/O时不访问主存。动态刷新逻辑可以暂不考虑。9设某机主存容量为4MB，Cache容量

7、为16KB，每块包含8个字，每字32位，设计一个四路组相联映像即Cache每组共有四个块的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假设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 ？第八章1分别用RZ、NRZ、NRZ-1、PE、FM、MFM和M2FM制记录方式记录下述数据序列，画出写电流波形。1102002假设对磁介质存储器写入数据序列10011，请画出不归零-制、调相制、调频制、改良的调频制等记录方式

8、的写电流波形。3某磁盘组有六片磁盘，每片可有两个记录面，存储区域径为22cm，外径为33cm，道密度40道/厘米，位密度400b/cm，转速2400r/min。试问 ：1共有多少个存储面可用？2共有多少个圆柱面？3整个磁盘组的总存储容量有多少？4数据传送率是多少？5如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一存储面上还是记录在同一圆柱面上？为什么？6如果采用定长信息块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？(1)62210面有10个存储面可用，因为最上和最下两个面不能用。(2)有效存储区域=16.5-11=5.5(cm) 因为道密度=40道/cm，所以405.5=

9、220道，即220个圆柱面(3)层磁道周长为2R=23.1411=69.08(cm) 每道信息量=400位/cm69.08cm=27632位=3454B 每面信息量=3454B220=759880B 盘组总容量=759880B10=7598800B(4)磁盘数据传输率Dr=rN, N为每条磁道容量， N=3454B, r为磁盘转速，r=2400转/60秒=40转/秒Dr=rN=403454B=13816B/s (5)应记录在同一个柱面上4某磁盘存储器的转速为3000r/min，共有4个盘面，5道/毫米，每道记录信息12288B，最小磁道直径为230mm，共有275道。试问：1该磁盘存储器的存储

10、容量是多少？2最高位密度和最低位密度是多少？3磁盘的数据传送率是多少？4平均等待时间是多少？5某磁盘组有效盘面20个，每个盘面上有800个磁道。每个磁道上的有效记忆容量为13000B，块间隔235B，旋转速度3000r/min。试问：1在该磁盘存储器中，假设以1000B为一个记录，这样，一个磁道能存放10个记录。假设要存放12万个记录，需要多少个圆柱面一个记录不允许跨越多个磁道？2这个磁盘存储器的平均等待时间是多少？3数据传送率是多少?6某磁盘格式化为24个扇区和20条磁道。该盘能按需要选择顺时针或逆时针旋转，旋转一圈的时间为360ms，读一块数据的时间为1ms。该片上有3个文件： 文件A从磁

11、道6、扇区1开场占有2块；文件B从磁道2、扇区5开场占有5块； 文件C从磁道5、扇区3开场占有3块。试问：该磁盘的平均等待时间为多少？平均寻道时间是多少？假设磁头移动和磁盘转动不同时进展，且磁头的初始位置在磁道0、扇区0，按顺序C、B、A读出上述3个文件，总的时间是多少？在一样的初始位置情况下，读出上述3个文件的最短时间是多少？此时文件的读出次序应当怎样排列？第九章1什么是中断向量？中断向量如何形成？向量中断和非向量中断有何差异？2假设有1、2两个设备，其优先级为设备1设备2，假设它们同时提出中断请求，试说明中断处理过程，画出其中断处理过程示意图，并标出断点。3现有A、B、C、D共4个中断源，

12、其优先级由高向低按A、B、C、D顺序排列。假设中断效劳程序的执行时间为20s，请根据以下图图1所示时间轴给出的中断源请求中断的时刻，画出CPU执行程序的轨迹 。图1 中断请求时间轴4设某机有5级中断：L0、L1、L2、L3、L4，其中断响应优先次序为：L0最高、L1次之、L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1L3L0L4L2，试问：1各级中断效劳程序中的各中断屏蔽码应如何设置设每级对应一位，当该位为“0 ，表示中断允许；当该位为“1 ，表示中断屏蔽？2假设这5级同时都发出中断请求，试画出进入各级中断处理过程示意图。5实现多重中断应具备何种条件？如有A、B、C、D共4级中断，A的优先级最高，B次之，D最低。如在程序执行过程中，C和D同时申请中断， 该先响应哪级中断？如正在处理该中断时，A、B又同时有中断请求，试画出该多级中断处理的流程来。6简述DMA传送的工作过程。