計(jì)算機(jī)組成原理習(xí)題489章帶答案稻谷書屋

1、第四章1一個(gè)容量為16k32位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？當(dāng)選用下列不同規(guī)格的存儲(chǔ)芯片時(shí)，各需要多少片？1k4位，2k8位，4k4位，16k1位，4k8位，8k8位地址線和數(shù)據(jù)線的總和 = 14 + 32 = 46根；選擇不同的芯片時(shí)，各需要的片數(shù)為：1k4：（16k32） / （1k4） = 168 = 128片2k8：（16k32） / （2k8） = 84 = 32片4k4：（16k32） / （4k4） = 48 = 32片16k1：（16k32）/ （16k1） = 132 = 32片4k8：（16k32）/ （4k8） = 44 = 16片8k8：（16k32） / （

2、8k8） = 24 = 8片2現(xiàn)有10241的存儲(chǔ)芯片，若用它組成容量為16k8的存儲(chǔ)器。試求：（1）實(shí)現(xiàn)該存儲(chǔ)器所需的芯片數(shù)量？（2）若將這些芯片分裝在若干塊板上，每塊板的容量為4k8位，該存儲(chǔ)器所需的地址線總位數(shù)是多少？其中幾位用于選板？幾位用于選片？幾位用做片內(nèi)地址？16k8=2148,地址線為14根.4k8容量的板,共需要4塊板子.則14根地址線的最高2位用于板選（0011,第1塊板子第4塊板子）,4k*8位212*8位12*1k*8位,也就是在每塊板子內(nèi)需要4*8個(gè)芯片,而每8個(gè)芯片組成8位,也就是位擴(kuò)展.也就是說需要4組,則除了最高2位,剩余的12位中,有2位用于片選（0011,第

3、一組第4組）.也就是：2位用于板選,2位用于片選,剩余的10位用于片內(nèi)地址選擇.3已知某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)8位，現(xiàn)采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器作主存，其地址線為16位，若使用1k4的sram芯片組成該機(jī)所允許的最大主存空間，并采用存儲(chǔ)模塊結(jié)構(gòu)形式。（1）若每塊模板容量為4k8位，共需多少塊存儲(chǔ)模板？（2）畫出一個(gè)模板內(nèi)各芯片的連接邏輯圖。解：（1）根據(jù)題干可知存儲(chǔ)器容量為64kb，故共需16塊存儲(chǔ)模板。4某半導(dǎo)體存儲(chǔ)器容量16k8位，可選sram芯片的容量為4k4位；地址總線a15a0（低），雙向數(shù)據(jù)總線d7d0（低），由r/線控制讀/寫。設(shè)計(jì)并畫出該存儲(chǔ)器的邏輯圖，并注明地址分配、片選邏輯及片選信號(hào)的極性。5現(xiàn)

4、有如下存儲(chǔ)芯片：2k1位的rom、4k1位的ram、8k1位的rom。若用它們組成容量為16kb的存儲(chǔ)器，前4kb為rom，后12kb為ram，cpu的地址總線16位。（1）各種存儲(chǔ)芯片分別用多少片？（2）正確選用譯碼器及門電路，并畫出相應(yīng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖。（3）指出有無(wú)地址重疊現(xiàn)象。解：（1）需要用2k1的rom芯片16片，4k1的ram芯片24片。不能使用8k1的rom芯片，因?yàn)樗笥趓om應(yīng)有的空間。（3）有重疊現(xiàn)象，因?yàn)榈刂肪€a15、a14沒有參加譯碼。6用容量為16k1位的dram芯片構(gòu)成64kb的存儲(chǔ)器。（1）畫出該存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)框圖。（2）設(shè)存儲(chǔ)器的讀/寫周期均為0.5s，cpu在1s

5、內(nèi)至少要訪存一次，試問采用哪種刷新方式比較合理？相鄰兩行之間的刷新間隔是多少？對(duì)全部存儲(chǔ)單元刷新一遍所需的實(shí)際刷新時(shí)間是多少？解：（2）由于存儲(chǔ)器芯片規(guī)格為16k1，所以其芯片內(nèi)部的存儲(chǔ)矩陣是128128的存儲(chǔ)矩陣。若采用集中刷新方式，則死區(qū)為0.5128=64微秒，而cpu 1微秒至少訪存一次，長(zhǎng)達(dá)64微秒的死區(qū)顯然不合理；若采用分散刷新方式，則需要將系統(tǒng)存取周期增至1微秒，降低了整機(jī)速度，且刷新過于頻繁。所以應(yīng)該采用異步刷新方式，假設(shè)允許的最大刷新間隔是2ms，則相鄰兩行刷新間隔為2ms/128=15.625微秒，全部存儲(chǔ)單元刷新一遍實(shí)際時(shí)間0.5128=64微秒。7某半導(dǎo)體存儲(chǔ)器容量15

6、kb ， 其中固化區(qū)8kb，可選eprom芯片為4k8 ；可隨機(jī)讀/寫區(qū)7kb，可選sram芯片有：4k4位、2k4位、1k4位。地址總線a15a0（a0為最低位），雙向數(shù)據(jù)總線d7d0（d0為最低位），r/w控制讀/寫，mreq為低電平時(shí)允許存儲(chǔ)器工作信號(hào)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并畫出該存儲(chǔ)器邏輯圖，注明地址分配、片選邏輯、片選信號(hào)極性等。8某機(jī)地址總線16位a15a0（a0為最低位），訪存空間64kb。外圍設(shè)備與主存統(tǒng)一編址，i/o空間占用fc00ffffh?，F(xiàn)用2164芯片（64k1）構(gòu)成主存儲(chǔ)器，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)并畫出該存儲(chǔ)器邏輯圖，并畫出芯片地址線、數(shù)據(jù)線與總線的連接邏輯以及行選信號(hào)與列選信號(hào)的邏輯式，使訪問

7、i/o時(shí)不訪問主存。動(dòng)態(tài)刷新邏輯可以暫不考慮。9設(shè)某機(jī)主存容量為4mb，cache容量為16kb，每塊包含8個(gè)字，每字32位，設(shè)計(jì)一個(gè)四路組相聯(lián)映像（即cache每組內(nèi)共有四個(gè)塊）的cache組織，要求 ：（1）畫出主存地址字段中各段的位數(shù) 。（2）設(shè)cache的初態(tài)為空，cpu依次從主存第0、1、2、99號(hào)單元讀出100個(gè)字（主存一次讀出一個(gè)字），并重復(fù)按此次序讀8次，問命中率是多少？（3）若cache的速度是主存的6倍，試問有cache和無(wú)cache相比，速度提高多少倍 ？第八章1分別用rz、nrz、nrz-1、pe、fm、mfm和m2fm制記錄方式記錄下述數(shù)據(jù)序列，畫出寫電流波形。（1）

8、1101101110110（2）10101100110002若對(duì)磁介質(zhì)存儲(chǔ)器寫入數(shù)據(jù)序列10011，請(qǐng)畫出不歸零-制、調(diào)相制、調(diào)頻制、改進(jìn)的調(diào)頻制等記錄方式的寫電流波形。3某磁盤組有六片磁盤，每片可有兩個(gè)記錄面，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑為22cm，外徑為33cm，道密度40道/厘米，位密度400b/cm，轉(zhuǎn)速2400r/min。試問 ：（1）共有多少個(gè)存儲(chǔ)面可用？（2）共有多少個(gè)圓柱面？（3）整個(gè)磁盤組的總存儲(chǔ)容量有多少？（4）數(shù)據(jù)傳送率是多少？（5）如果某文件長(zhǎng)度超過一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一存儲(chǔ)面上還是記錄在同一圓柱面上？為什么？（6）如果采用定長(zhǎng)信息塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什么？尋址命

9、令中如何表示磁盤地址？(1)62210（面）有10個(gè)存儲(chǔ)面可用，因?yàn)樽钌虾妥钕聝蓚€(gè)面不能用。(2)有效存儲(chǔ)區(qū)域=16.5-11=5.5(cm) 因?yàn)榈烂芏?40道/cm，所以405.5=220道，即220個(gè)圓柱面(3)內(nèi)層磁道周長(zhǎng)為2r=23.1411=69.08(cm) 每道信息量=400位/cm69.08cm=27632位=3454b 每面信息量=3454b220=759880b 盤組總?cè)萘?759880b10=7598800b(4)磁盤數(shù)據(jù)傳輸率dr=rn, n為每條磁道容量， n=3454b,r為磁盤轉(zhuǎn)速，r=2400轉(zhuǎn)/60秒=40轉(zhuǎn)/秒dr=rn=403454b=13816b/s(

10、5)應(yīng)記錄在同一個(gè)柱面上4某磁盤存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)速為3000r/min，共有4個(gè)盤面，5道/毫米，每道記錄信息12288b，最小磁道直徑為230mm，共有275道。試問：（1）該磁盤存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量是多少？（2）最高位密度和最低位密度是多少？（3）磁盤的數(shù)據(jù)傳送率是多少？（4）平均等待時(shí)間是多少？5某磁盤組有效盤面20個(gè)，每個(gè)盤面上有800個(gè)磁道。每個(gè)磁道上的有效記憶容量為13000b，塊間隔235b，旋轉(zhuǎn)速度3000r/min。試問：（1）在該磁盤存儲(chǔ)器中，若以1000b為一個(gè)記錄，這樣，一個(gè)磁道能存放10個(gè)記錄。若要存放12萬(wàn)個(gè)記錄，需要多少個(gè)圓柱面（一個(gè)記錄不允許跨越多個(gè)磁道）？（2）這個(gè)磁盤

11、存儲(chǔ)器的平均等待時(shí)間是多少？（3）數(shù)據(jù)傳送率是多少?6某磁盤格式化為24個(gè)扇區(qū)和20條磁道。該盤能按需要選擇順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為360ms，讀一塊數(shù)據(jù)的時(shí)間為1ms。該片上有3個(gè)文件： 文件a從磁道6、扇區(qū)1開始占有2塊；文件b從磁道2、扇區(qū)5開始占有5塊； 文件c從磁道5、扇區(qū)3開始占有3塊。試問：該磁盤的平均等待時(shí)間為多少？平均尋道時(shí)間是多少？若磁頭移動(dòng)和磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)不同時(shí)進(jìn)行，且磁頭的初始位置在磁道0、扇區(qū)0，按順序c、b、a讀出上述3個(gè)文件，總的時(shí)間是多少？在相同的初始位置情況下，讀出上述3個(gè)文件的最短時(shí)間是多少？此時(shí)文件的讀出次序應(yīng)當(dāng)怎樣排列？第九章1 什么是中斷向量？中

12、斷向量如何形成？向量中斷和非向量中斷有何差異？2假設(shè)有1、2兩個(gè)設(shè)備，其優(yōu)先級(jí)為設(shè)備1設(shè)備2，若它們同時(shí)提出中斷請(qǐng)求，試說明中斷處理過程，畫出其中斷處理過程示意圖，并標(biāo)出斷點(diǎn)。3現(xiàn)有a、b、c、d共4個(gè)中斷源，其優(yōu)先級(jí)由高向低按a、b、c、d順序排列。若中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間為20s，請(qǐng)根據(jù)下圖（圖1）所示時(shí)間軸給出的中斷源請(qǐng)求中斷的時(shí)刻，畫出cpu執(zhí)行程序的軌跡 。圖1 中斷請(qǐng)求時(shí)間軸4設(shè)某機(jī)有5級(jí)中斷：l0、l1、l2、l3、l4，其中斷響應(yīng)優(yōu)先次序?yàn)椋簂0最高、l1次之、l4最低?，F(xiàn)在要求將中斷處理次序改為l1l3l0l4l2，試問：（1）各級(jí)中斷服務(wù)程序中的各中斷屏蔽碼應(yīng)如何設(shè)置（設(shè)每級(jí)對(duì)應(yīng)一位，當(dāng)該位為“0” ，表示