计算机组成原理第4章习题1汇总.ppt

第4章 习题解答1 3. 存储器的层次结构主要体现在哪？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 缓存-主存，主存-辅存这两个层次； 缓存-主存解决速度问题；主存-辅存解决容量问题； 主存与CACHE之间的信息流动由硬件自动完成；主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用比主存实际物理地址空间大得多的虚拟地址空间编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说是透明的。 4. 说明存取周期和存取时间的区别。 存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 6. 某机字长为32位，存储容量是64KB，按字编址它的寻址范围是多少？若主存以字节编址，试画出主存字地址和字节地址的分配情况。 字长32位 32/8=4B 4字节 容量为64KB时 按字节编址，其寻址范围就是64K； 按字编址，其寻址范围为：64KB/4B= 16K字 0 0 1 2 3 4 4 5 6 7 8 8 9 10 11 … … … … … 4×(16K-1) 4×16K-4 4×16K-3 4×16K-2 4×16K-1 字节地址 字地址 7. 一个容量为16K×32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？1K×4位，2K×8位，4K×4位，16K×1位，4K×8位，8K×8位。 地址线 16K=214 14根 数据线 32位 32根 总和 14 + 32 = 46根 选择不同的芯片时，各需要的片数为： 1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片 2K×8：（16K×32） / （2K×8） = 8×4 = 32片 4K×4位：32； 16K×1：32片； 4K×8：16片； 8K×8：=8片 12. 画出用1024×4位的存储芯片组成一个容量为64K×8位的存储器逻辑框图。要求将64K分成4个页面，每个页面分16组，指出共需多少片存储芯片。 总片数 = (64K×8位) / (1K×4位)= 64×2 = 128 确定各级的容量： 页面容量 = 总容量 / 页面数 = 64K×8 / 4 = 16K×8位 组容量 = 页面容量 / 组数 = 16K×8位 / 16 = 1K×8位 组内片数 = 组容量 / 片容量 = 1K×8位 / 1K×4位 = 2 地址分配： 页面号 组号 组内地址 2 4 10 存储器逻辑框图：（字扩展） 16K×8（页面0） 16K×8（页面1） 16K×8（页面2） 16K×8（页面3） 页 面 译 码 器 2:4 A14 A15 CE0 CE1 CE2 CE3 A13~0 WE D7~0 页面逻辑框图：（字扩展） 1K×8（组0） 1K× 8（组1） 1K×8（组2） 1K×8（组15） ……………… 组 译 码 器 4:16 CS0 CS1 CS2 CS15 A9~0 WE D7~0 A10 A11 A12 A13 CEi 16K×8 G 组逻辑图如下：（位扩展） 1K×4 SRAM 1K×4 SRAM A9~0 WE CSi D7D6D5D4 D3D2D1D0 1K×8