发布时间 : 星期三 文章计算机组成原理全部习题解答更新完毕开始阅读
0 0010 0000 0000 0000 ～ 0 0011 1111 1111 1111 0 2000H～0BFFFH 备用区 40K （5×8K） 0 0100 0000 0000 0000 ～ 0 0101 1111 1111 1111 0 0110 0000 0000 0000 ～ 0 0111 1111 1111 1111 0 1000 0000 0000 0000 ～ 0 1001 1111 1111 1111 0 1010 0000 0000 0000 ～ 0 1011 1111 1111 1111
0 1100 0000 0000 0000 ～ 0 1111 1111 1111 1111 0 C000H ～ 0 FFFFH 16KSRAM 第一片 1 0000 0000 0000 0000 ～ 1 0011 1111 1111 1111 1 0000H ～ 1 3FFFH 16KSRAM 第二片 1 0100 0000 0000 0000 ～ 1 0111 1111 1111 1111 1 4000H ～ 1 7FFFH 16KSRAM 第三片 1 1000 0000 0000 0000 ～ 1 1011 1111 1111 1111 1 8000H ～ 1 BFFFH 16KSRAM 第四片
1 1100 0000 0000 0000 ～ 1 1111 0111 1111 1111 1 C000H ～ 1 F7FFH 14KSRAM 第五片 （14K） 1 1111 1000 0000 0000 ～ 1 1111 1111 1111 1111 1 F800H ～ 1 FFFFH 2K I/O 地址
（2）试画出主存芯片与CPU的连接逻辑图。 A16~14进行片选，每根片选信号的选中范围是16K： 8KROM 1片只能用8K，OE0＝Y0＋A13
Y0?A13、Y1、Y2 用于选择40K备用区
16KSRAM 第一片 OE1＝Y3 16KSRAM 第二片 OE2＝Y4 16KSRAM 第三片 OE3＝Y5 16KSRAM 第四片 OE4＝Y6
16KSRAM 第五片 OE5＝Y7＋A13A12A11
Y7?A13A12A11 用于选择I/O 地址
4.9 已知某8位机的主存采用4K×4位的SRAM芯片构成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形
式，该机地址总线为18位，问：
（1）若每个模块板为32K×8位，共需几个模块板？
（2）每个模块板内共有多少块4K×4位的RAM芯片？请画出一个模块板内各芯片连接的逻辑框图。 （3）该主存共需要多少4K×4位的RAM芯片？CPU如何选择各个模块板？ 答：
（1）主存总容量 218×8＝256K×8，∵每个模块板为32K×8位，∴ 共需256K/32K＝8个模块板。 （2）每个模块板内共有32K×8位/4K×4位＝16片RAM芯片。 一个模块板内各芯片连接的逻辑框图：
D7～D4 DD73～～DD00 RAM0 A11～A0 RAM0 RAM1 RAM1 RAM2 RAM2 RAM3 RAM3 RAM4 RAM4 ? ? 7 RAM7 RAMR/W ? 3—8译码器 MEMR EN C B A （3）该主存共需要16×8＝128片4K×4位的RAM芯片。用地址高3位，通过3－8译码器形成各模板选择信号。
4.10 64K×1位DRAM芯片通常制成两个独立的128×256阵列。若存储器的读/写周期为0.5μs，则对集中式刷新而言，其“死区”时间是多少？如果是一个256K×1位的DRAM芯片，希望能与上述64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则它的存储阵列应如何安排？
解：⑴ 两个独立的128×256阵列共128×2＝256行，读/写周期为0.5μs
对集中式刷新而言，其“死区”时间为：256×0.5μs＝128μs
⑵ 要求256K×1位的DRAM芯片与64K×1位DRAM芯片有相同的刷新延时，则存储阵列的行数应一致，即为256行，所以256K×1位的DRAM芯片的存储阵列应安排为256×1024，即分为两个独立的128×1024的阵列。
4.11 某磁盘组有16个数据记录面，每面有256个磁道，每个磁道分为16个扇区，每个扇区包括512字节，
已知磁盘内磁道直径为10英寸，外磁道直径为14英寸，转速为3600r/min， 磁头平均定位时间为15ms，求：
（1）该磁盘组最大存储容量是多少？
（2）该磁盘组最大位密度、磁道密度是多少？ （3）该磁盘的平均存取时间、数据传输率是多少？ 答：（1）该磁盘组最大存储容量是：C＝n×T×S×B＝16×256×16×512B＝32MB＝225B
（2）最大位密度 16×512×8/10π＝2087位/英寸＝2087bpi
磁道密度256/（14/2－10/2）＝256/2＝128道/英寸＝128 bpi （3）平均存取时间
数据传输率：Dr＝16×512×8×3600/60＝3932160bit/s＝491520B/秒＝480KB/s 平均等待时间：60/（3600×2）＝8.3ms 平均存取时间：8.3＋15＝23.3 ms
考虑：启动延迟＋传送一个扇区数据所需的时间。启动延迟未给，忽略。 传送一个扇区数据所需的时间＝512B/480KB≈1.042ms 平均存取时间：8.3＋15＋1.042≈24.3ms
4.12 若某机磁盘子系统共有4台驱动器，每台驱动器装有与上述磁盘组相同的磁盘组，请设计该磁盘子系统
的地址格式。 答：
A14 A13 A12 17 16 15 8 7 4 3 0 驱动器号（2位） 圆柱面号（8位） 盘面号（4位） 扇区号（4位）
4.13 Cache的通写和回写指什么？二者各有何优缺点？
答：Cache的通写和回写都是主存——Cache系统的更新策略问题。
Cache的通写又叫全写法，是指当CPU写Cache时，同时也更新该Cache块在主存中的相应内容，即写Cache的同时写主存。
Cache的回写又称写回法，是指当CPU写Cache时，不同时更新该Cache块在主存中的相应内容，即不写主存，而只在出现该Cache块的内容被替换出Cache时才写主存。
全写法的优点是能够保持Cache与主存的内容一致。缺点是无谓写较多，例如在写中间结果时，将增加系统开销。
写回法的优点是：可以提高系统的写操作的速度；减少主存的写操作次数。缺点是用写回法的Cache中的数据有时可能与主存中的不一致。 ?① 4.14 访问主存的地址是20位（A19－ A0），数据总线为8位，分别计算下列各种情况下标识Cache和数据Cache的大小，并画出对应的结构框图。
（1）全相联映象，内容Cache大小为1024；（2）直接映象，A15－A0作为索引；
（3）两路组相联映象，A14－A0作为索引； （4）4路组相联映象，A13－A0作为索引； （5）8路组相联映象，A12－A0作为索引； 答：
（1）全相联映象，内容Cache大小为1024时：
标识Cache的大小为：1024×20；数据Cache的大小为：1024×8。 （2）直接映象，A15－A0作为索引时：
标识Cache的大小为：216×4；数据Cache的大小为：216×8。 （3）两路组相联映象，A14－A0作为索引时：
标识Cache的大小为：215×20；数据Cache的大小为：1024×8。
4.15 光盘存储器有哪几类？各有何特点？ 答：光盘存储器有：
只读光盘（CD-ROM） 4.16 选择题
（1）需要定期刷新的存储芯片是___ B ___。
A. EPROM B. DRAM C. SRAM D. EEPROM （2）__ A ____存储芯片是易失性的。
A. SRAM B. UV-EPROM C. NV-RAM D. EEPROM
（3）有RAS和CAS引脚的存储芯片是___ B ___。
A. EPROM B. DRAM C. SRAM D. 三者都是 （4）下面叙述不正确的是___C ___。
A．半导体随机存储器可随时存取信息，掉电后信息丢失。 B. 在访问随机存储器时，访问时间与单元的物理位置无关。 C. 内存储器中存储的信息均是不可改变的。 D. 随机存储器和只读存储器可以统一编址。
（5）动态RAM与静态RAM相比，其优点是___C ___。
A. 动态RAM的存储速度快。 B. 动态RAM不易丢失数据。
C. 在工艺上，比静态RAM的存储密度高。
D. 控制比静态RAM简单。
（6）某512×8位RAM芯片采用一位读/写线控制读写，该芯片的引脚至少有___ C ___。 A. 17条 B. 19条 C. 21条 D. 522条
（7）在调频制记录方式中，写“0”和写“1”是利用___ ___。
A. 电平的高低变化 B. 电流的幅值变化 C. 电流的相位变化 D. 电流的频率变化
（8）由于磁盘上内圈磁道比外圈磁道短，因此__ B ____。
A. 内圈磁道存储的信息比外圈磁道少
B. 无论哪条磁道存储的信息量均相同，但各磁道的存储密度不同 C. 内圈磁道的扇区少使得它存储的信息比外圈磁道少
D. 各磁道扇区数相同，但内圈磁道上每扇区存储的信息少
（9）某存储器按字节编址，要求数据传输率达到8×106字节／秒，则应选用存储周期为 _D___的
存储芯片。
A. 800ns B. 250ns C. 200ns D. 120ns
（10）在下述存储器中，允许随机访问的存储器是___A ___。 A. 半导体存储器 B. 磁带 C. 磁盘 D. 光盘
（11）在下列几种存储器中，不能脱机保存信息的是___ C ___。 A. 磁盘 B. 磁带 C. RAM D. 光盘 4.17 是非题
（1）数据引脚和地址引脚越多芯片的容量越大。 √ （2）存储芯片的价格取决于芯片的容量和速度。 √ （3）SRAM每个单元的规模大于DRAM的。 √ （4）要访问DRAM，应首先给出RAS地址，之后再给出CAS地址。 √ （5）当CPU要访问数据时，它先访问虚存，之后再访问主存。 × （6）EDO和FPM都是页模式的DRAM。 √
（7）主存与磁盘均用于存放程序和数据，一般情况下，CPU从主存取得指令和数据，如果在主存中访
问不到，CPU才到磁盘中取得指令和数据。 √ （8）半导体存储器是一种易失性存储器，电源掉电后所存信息均将丢失。 ×
（9）Cache存储器保存RAM存储器的信息副本，所以占部分RAM地址空间。 × 4.18 填空题
（1）Cache使用的是 ① 存储芯片。
答：① SRAM
（2）主存由 ① （DRAM、硬盘）构成，虚存由 ② （DRAM、硬盘）构成。
答：① DRAM ② 硬盘
（3） ① （EDO、FPM）DRAM中，当CAS变高后，数据就在数据总线上消失了。
答：① FPM
（4）衡量非格式化硬盘的一个磁表面存储容量的两个指标是 ① 和 ② 。
答：① 道密度 ② 位密度 （5）Cache存储器的主要作用是解决 ① 。
答：① CPU与主存间速度匹配问题
（6）存储器的取数时间是衡量主存 ① 的重要指标，它是从 ② 到 ③ 的时间。
答：① 速度 ② 把要访问的存储单元的地址，加载到存储器芯片的地址引脚上 ③ 到读取的数据或指令在存储器芯片的数据引脚上可以使用为止 （7）磁盘的技术指标可用平均存取时间衡量，它包括 ① _和 ② 两个部分。
答：① 平均磁道定位时间 ② 平均旋转等待时间 （8）SRAM与DRAM中速度高的是 ① ，集成度高的是 ② 。