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计算机组成原理习题——4+8+9章带答案培训资料.doc

1、计算机组成原理习题4+8+9章带答案精品资料第四章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?当选用下列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) = 4

2、4 = 16片8K8:(16K32) / (8K8) = 24 = 8片2现有10241的存储芯片,若用它组成容量为16K8的存储器。试求:(1)实现该存储器所需的芯片数量?(2)若将这些芯片分装在若干块板上,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?几位用做片内地址?16K8=2148,地址线为14根.4K8容量的板,共需要4块板子.则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,也就是在每块板子内需要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,则除了最高2位,

3、剩余的12位中,有2位用于片选(0011,第一组第4组).也就是:2位用于板选,2位用于片选,剩余的10位用于片内地址选择.3已知某计算机字长8位,现采用半导体存储器作主存,其地址线为16位,若使用1K4的SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间,并采用存储模块结构形式。(1)若每块模板容量为4K8位,共需多少块存储模板?(2)画出一个模板内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/W()线控制读/写。设计并画出该存储器的逻辑

4、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RAM、8K1位的ROM。若用它们组成容量为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,并画出相应的逻辑结构图。(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)画出该存储器的结构框图。(

5、2)设存储器的读/写周期均为0.5s,CPU在1s内至少要访存一次,试问采用哪种刷新方式比较合理?相邻两行之间的刷新间隔是多少?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,所以其芯片内部的存储矩阵是128128的存储矩阵。若采用集中刷新方式,则死区为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;若采用分散刷新方式,则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,则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

6、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/写区7KB,可选SRAM芯片有:4K4位、2K4位、1K4位。地址总线A15A0(A0为最低位),双向数据总线D7D0(D0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A15A0(A0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

7、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每组内共有四个块)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)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 ?第八章1分别用RZ、NRZ、NRZ-1、PE、FM、MFM和M2FM

8、制记录方式记录下述数据序列,画出写电流波形。(1)1101101110110(2)10101100110002若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、改进的调频制等记录方式的写电流波形。3某磁盘组有六片磁盘,每片可有两个记录面,存储区域内径为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

9、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=220道,即220个圆柱面(3)内层磁道周长为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

10、/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,若以1000B为一个记录,这样,一个磁道能存放10个记录。若要存放12万个记录,需要多少个圆

11、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从磁道6、扇区1开始占有2块;文件B从磁道2、扇区5开始占有5块; 文件C从磁道5、扇区3开始占有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?若磁头移动和磁盘转动不同时进行,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?在相同的初始位置情况下,读出上述3个文件的最短时间是多少?此时文件的

12、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,若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,其优先级由高向低按A、B、C、D顺序排列。若中断服务程序的执行时间为20s,请根据下图(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)各级中断服务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)若这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。仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢9

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