计算机组成原理第5章习题参考答案

1、第五章存储系统和结构练习参考回答存储系统和结构练习参考回答5-15半导体存储器容量16K8，可选SRAM筹码容量4K4；地址巴士A15A0(低)、双向计算机总线D7D0(低)和_ /R W线控制读/写。设计和绘制牙齿存储的逻辑图，并显示地址分配、切片选择逻辑和切片选择信号的极性。解决方案：同时需要8个芯片来扩展单词。地址分配如下：a15 a14 a13 a12 a11a 0 x 0 0 -第一个群组x 0 1 -第二个群组x 1 0 -第三个群组x 1 5-16。现有内存芯片为2 k1 ROM，4 k1 RAM，8 k1 ROM。用于配置16KB容量的存储时，前4KB是ROM，后12KB是RA

2、M，CPU的地址巴士16位。(1)每个内存芯片使用多少个芯片？(2)正确选择解码器和门电路，并绘制相应的逻辑原理图。(3)指示地址是否重复。解决方案：(1)需要16个2K1 ROM筹码和24个4K1 RAM筹码。8K1 ROM芯片不可用，因为ROM牙齿比必须存在的空间大小。(2)每个内存芯片的地址如下：a15 a14 a13 a12 a11 a10a0x 00-2kb rom x00 1-2kb rom x01-2kb rom x01-4kb ram x 1 1-4kb ram对应逻辑映射图图2。(3)地址重复。地址线A15，A14位于解码图1 15问题逻辑框图2 16K1问题的逻辑框图4 k

3、4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM 4 k4 SRAM d0 d3d 4 D7 wr/5-17中相邻两行之间的刷新间隔是多少？重新更新所有存储单元所需的实际时间是多少？解决方法不能使用集中式刷新方法，可以使用分布式和异步刷新方法，但是异步刷新方法更合理，因为CPU需要在1uS内至少访问一次。16K1的DRAM芯片需要14位地址，因此行和列地址分别为7位，筹码存储阵列的行数为27=128，列数为128。两个相邻行之间的刷

4、新间隔=最大刷新间隔行数=2毫秒/128=15.625uS 15.5uS，即在读取或写入操作31次后刷新行。刷新所有存储单元一次所需的实际刷新时间=0.5uS128=64us。5-18具有单个巴士结构、地址巴士16位(A15A0)、计算机总线8位(D7D0)和控制总线的主内存相关信号MREQ。主内存地址分配如下：由08191到系统节目区域的ROM芯片组成。819232767中用户节目区域，最后一个(最大地址)2K地址空间是系统节目工作区域。(以上地址均以十进制表示为字节地址。)现有内存芯片是8K8的ROM，16K1、2K8、4K8和8K8的SRAM。在上面的规格中，选择芯片设计牙齿主存储，绘制

5、主内存的连接框，绘制切片选择逻辑和与CPU的连接。根据CPU的地址线、数据电缆，总主内存空间为64K8，系统节目区域由ROM芯片组成，用户节目区域和系统节目工作区域由RAM芯片组成。总需求：1个8K8的ROM筹码、3个8K8的SRAM筹码和1个2K8的SRAM筹码。主记忆体位址分配如下图所示。a15 a14 a13 a12 a11 a10 A0 0 0 0 0-8kb rom 0 1-8kb ram 0 1-000h 1 ffh 2000 H3 fffh 4000 H5 ffh 6000 H7 ffh ffh f800h ffffh补充了5-1。有8K4的静态RAM芯片。创建16K8的随机内存

6、。需要多少芯片？胶片选择信号是如何发生的？如果内存芯片的读取和写入由两条线(RD和WR)控制，并且系统提供的控制信号为R/W(高读取、低写入)和MREQ(低存取内存)，请绘制该阵列的配置逻辑图。解决方案需要4块ram筹码。每个芯片的筹码内部地址线连接外部提供的地址线的低13位A12-0。四条RAM的双向数据线分别连接到每条(U1和U0、U3、U2)配置位扩展的数据线。U1和U0的切片选择以及U3和U2的切片选择和逻辑如下：5-25将特定机器的主内存容量设置为4MB，将高速缓存容量设置为16KB，每个块包含8个字符。设计四向组连接图像(即每个缓存组共四个块)的缓存组织必须绘制(1)默认记忆体位址

7、字段中的段数。(2)将高速缓存的初始状态设置为空，CPU一次读取主内存0，1，2，99单元中的100个单词(主内存一次读取一个单词)，并询问命中率是多少。(3)如果快取比主要区域快6倍，与没有快取相比，速度有多快，1 1 R/W CS0片段选择信号的逻辑：CS0=a15a 14 a13 MREQ R/W CS1=a15 a14 a13 MREQ cs2=a15 a14 a13 MREQD3-0 CsA 12-0 8k 4u 0 D3-0 a12-0 rd wra 13d 7-4d 3-0 MREQ r/w CS1-0 CS3-2 CS1-0 CS3-2说明3360 mreq低并为aa天一倍？解

8、释(1)主内存容量为4MB，按字节寻址，主内存地址为22位，地址格式为：区域编号(8位)组编号(7位)组中的块编号(2位)块中的地址(5位)高速缓存的地址格式为组编号，因此主内存、据悉，5-27使用基于页面的虚拟存储，其中一个节目的命令的虚拟地址为0001111110000。程序的分页表起始地址为0011，页面大小K，页面表的最后4位(实际页码)如下表所示。命令地址(虚拟地址)转换后显示主物理地址。解决方法：页面大小K，页面内地址0位，根据页面表，主内存物理地址为1100110008-3。如果将数据序列10011写在磁介质存储上，请画一个写电流波形，不要画0 -1第一、调制、频率调制、增强的频

9、率调制等记录方式。解释电流波形如下图所示。1 0 0 1 NRZ-1 PE FM MFM 8-4主内存和磁介质存储的运行速度指标有何不同？为什么磁盘阵列使用两个或多个指标来说明操作速度？因为磁盘阵列必须先将磁头移动到指定磁道(可以视为随机访问)，然后再旋转到唱片块(扇区)牙齿磁头下，才能进行读取和写入，所以磁盘阵列的平均访问时间必须至少包括平均寻道时间和平均等待时间。8-5磁盘组包含6个磁盘，每个磁盘可以有2个写入面。存储内径为22厘米，外径为33厘米，度密度为40度/厘米，位密度为400b/cm，旋转速度为2400r/min。问：(1)可用的储存曲面有多少？2)总共有多少圆柱面？(？(3)整个磁盘组的总存储容量是多少？(4)数据速率是多少？(5)档案长度超过轨道容量时，是应该记录在同一存储面上，还是应该记录在同一圆柱面上？(？为什么？(6)使用固定长度信息块唱片格式时，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令可以使用表示磁盘地址的方法解决方案(1)62=12(面)，共12个存储面。(2)40(33