计算机组成原理3-7章作业答案.doc

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1、习题参考答案第3章习题参考答案2、已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M×8位的DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用内存条结构形式，问；(1)若每个内存条为16M×64位，共需几个内存条?(2)每个内存条内共有多少DRAM芯片?(3)主存共需多少DRAM芯片?CPU如何选择各内存条?解：(1)共需内存条(2)每个内存条内共有个芯片(3)主存共需多少个RAM芯片，共有4个内存条，故CPU选择内存条用最高两位地址A24和A25通过2：4译码器实现；其余的24根地址线用于内存条内部单元的选择。3、用16K×8位的DRAM芯片构成

2、64K×32位存储器，要求：(1)画出该存储器的组成逻辑框图。(2)设存储器读/写周期为0.5μS，CPU在1μS内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理?两次刷新的最大时间间隔是多少?对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?解：(1)用16K×8位的DRAM芯片构成64K×32位存储器，需要用个芯片，其中每4片为一组构成16K×32位——进行字长位数扩展(一组内的4个芯片只有数据信号线不互连——分别接D0~D7、D8~D15、D16~D23和D24~D31，其余同名引脚互连)，需要低14位地址(A0~A13)作为模块内各个芯片的内部单元地址——

3、分成行、列地址两次由A0~A6引脚输入；然后再由4组进行存储器容量扩展，用高两位地址A14、A15通过2：4译码器实现4组中选择一组。画出逻辑框图如下。(2)设刷新周期为2ms，并设16K´8位的DRAM结构是128´128´6习题参考答案8存储阵列，则对所有单元全部刷新一遍需要128次(每次刷新一行，共128行)l若采用集中式刷新，则每2ms中的最后128´0.5ms=64ms为集中刷新时间，不能进行正常读写，即存在64ms的死时间l若采用分散式刷新，则每1ms只能访问一次主存，而题目要求CPU在1μS内至少要访问一次，也就是说访问主存的时间间隔越短越好，故

4、此方法也不是最适合的l比较适合采用异步式刷新：采用异步刷新方式，则两次刷新操作的最大时间间隔为，可取15.5ms；对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间为：15.5ms´128=1.984ms；采用这种方式，每15.5ms中有0.5ms用于刷新，其余的时间用于访存(大部分时间中1ms可以访问两次内存)。6、用32K×8位的E2PROM芯片组成128K×16位的只读存储器，试问：(1)数据寄存器多少位?(2)地址寄存器多少位?(3)共需多少个E2PROM芯片?(4)画出此存储器组成框图。解：(1)系统16位数据，所以数据寄存器16位(2)系统地址128K＝21

5、7，所以地址寄存器17位　　(3)共需，分为4组，每组2片　　　(4)组成框图如下9、CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache／主存系统的效率和平均访问时间。解：cache的命中率：6习题参考答案主存慢于Cache的倍率：Cache/主存系统的效率：平均访问时间：14、有一个处理机，内存容量1MB，字长1B，块大小16B，cache容量64KB，若cache采用直接映射式，请给出2个不同标记的内存地址，它们映射到同一个cache行。解：Cac

6、he共有，行号为12位内存块数：1MB/16B=216；块号为16位内存地址长20位采用直接映射方式，所以cache的行号i与主存的块号j之间的关系为：，m为cache的总行数20位的内存地址格式如下：tag行号字地址4位12位4位两个映射到同一个cache行的内存地址满足的条件是：12位的行号相同，而4位的标记不同即可，例如下面的两个内存地址就满足要求：00000000000000000000=00000H与00010000000000000000=10000H15、假设主存容量16M´32位，cache容量64K´32位，主存与cache之间以每块4´32

7、位大小传送数据，请确定直接映射方式的有关参数，并画出主存地址格式。解：由已知条件可知Cache共有，行号为14位主存共有，块地址为22位，由行号和标记组成cache的行号i与主存的块号j之间的关系为：，m为cache的总行数设32位为一个字，且按字进行编址，则6习题参考答案24位的内存地址格式如下：tag行号字地址8位14位2位第4章习题参考答案4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。1510987430OP-源寄存器变址寄存器偏移量(16位)答：该指令格式及寻址方式特点如下：(1)双字长二地址指令，用于访问存储器。(2)操作码字段OP可以指定

8、26=64种操作。(3)RS型指令，一