计算机组成原理习题课1

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1、1、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（）A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题B、扩大主存贮器容量C、扩大CPU中通用寄存器的数量D、既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量2、若一台计算机的字长为4个字节，则表明该机器（）A、能处理的数值最大为4位十进制数B、能处理的数值最多由4位二进制数组成C、在CPU中，能够作为一个整体加以处理的二进制代码为32位D、在CPU中，运算结果最大为2的32次方3、求110101101的海明校验编码。4、某机器中，已知道有一个地址空间为0000H～1FFFH的ROM区域，现在再用RAM芯片(

2、8K×4)形成一个16K×8的RAM区域，起始地址为2000H，假设RAM芯片有CS和WE信号控制端。CPU地址总线为A15～A0，数据总线为D7～D0，控制信号为R/(读/写)，MREQ(当存储器进行读或写操作时，该信号指示地址总线上的地址是有效的)。要求：（1）满足已知条件的存储器，画出地址译码方案。（2）画出ROM与RAM同CPU连接图。5、（10分）已知某8位机的主存采用半导体存贮器，地址码为18位，若使用4K×4位SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式。问：（1）若每个模板为32K×8位，共需几个模块板?（2）

3、每个模块内共有多少片RAM芯片?（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择模块板？解：（1）由于主存地址码给定18位，所以最大空间为218=256K，主存的最大容量为256K。现在每个模块板的存贮容量为32KB，所以主存共需256KB/32KB=8块板。（2）每个模块板的存贮容量为32KB，现用4K×4位的SRAM芯片。每块板采用位并联与地址串联相结合的方式：即用2片SRAM芯片拼成4K×8位（共8组），用地址码的低12位（A0~A11）直接接到芯片地址输入端，然后用地址码的高3位（A14~A12）通过3：8译码器输出分别接到8组芯片的片选端

4、。共8×2=16个SRAM（3）根据前面所得，共有8个模板，每个模板上有16片芯片，故主存共需8×16=128片芯片（SRAM）。CPU选择各模块板的方法是：各模块板均用地址码A0~A14译码，而各模块的选择用地址码最高三位A17，A16，A15通过3：8译码器输出进行选择。6、（10分）用512K*16位的SRAM存储器芯片组成一个2M*32的半导体存储器，试问：1）数据寄存器多少位？2）地址寄存器多少位？3）共需要多少个这样的器件？4）画出此存储器的组成框图.解：1）数据寄存器32位2）地址寄存器21位3）共需要8片4）参考课本例题“字位同

5、时扩展”图7、（10分）某机中，已知配有一个地址空间为0000H~3FFFH的ROM区域，现在再用RAM芯片8K×8形成16K×8的RAM区域，起始地址为8000H,假设RAM芯片有CS和WE信号控制端,CPU的地址总线为A15—A0,数据总线D7—D0,控制信号为R/W,MREQ,.要求:(1)画出地址译码方案　　(2)将RAM和ROM用CPU连接8、（9分）用定量分析方法证明交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。4模块交叉存储器，连续读取m个字所需的时间为t1=T+(m-1)τ而顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为t2=mT可见，交叉存储器的

6、带宽确实大大提高了9、（10分）某计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存取周期为45纳秒，主存的存取周期为200纳秒。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存。问：（1）Cache的命中率是多少？（2）CPU访问内存的平均时间是多少纳秒？（3）Cache-主存系统的效率是多少？解：①命中率H=Nc/（Nc+Nm）=（4500-340）/4500=92.4%（4分）②CPU访问内存的平均时间t=45*0.924+200*（1-0.924）=50.78ns（7分）③Cache-主存系统的效率e=4

7、5/50.78=88.6%（10分）10、（10分）某磁盘存储器的转速为n转/分，共有4个记录盘面，每道记录信息为m字节，共256道，问：①磁盘存储器的存储容量是多少？②磁盘数据传输率是多少？解：（1）磁盘存储器的存储容量256*4*m=1024m（字节）（5分）（2）数据传输率=转速*每道容量=n/60*m=nm/60(字节/秒)（10分）11、磁盘组有６片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内径２２cm，外径３３cm，道密度为４０道／cm，内层位密度４００位／cm，转速２４００转／分。问：(1)共有多少柱面？（2）组总存储容

8、量是多少？（3）数据传输率是多少?如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？为什么？某磁盘存储器的转速为3