計算機組成原理37章作業(yè)答案

計算機構成原理3-7章作業(yè)答案習題參照答案第3章習題參照答案2、已知某64位機主存采納半導體儲存器，其地點碼為26位，若使用4M×8位的DRAM芯片構成該機所同意的最大主存空間，并采納內(nèi)存條構造形式，問；若每個內(nèi)存條為16M×64位，共需幾個內(nèi)存條?每個內(nèi)存條內(nèi)共有多少DRAM芯片?主存共需多少DRAM芯片?CPU怎樣選擇各內(nèi)存條?解：(1)226644條內(nèi)存條共需6416M(2)16M6432個芯片每個內(nèi)存條內(nèi)共有4M8(3)2266464M64CPU選擇內(nèi)存條用最高兩位地點A24主存共需多少4M84M128個RAM芯片，共有4個內(nèi)存條，故8和A25經(jīng)過2：4譯碼器實現(xiàn)；其他的24根地點線用于內(nèi)存條內(nèi)部單元的選擇。3、用16K×8位的DRAM芯片構成64K×32位儲存器，要求：畫出該儲存器的構成邏輯框圖。(2)設儲存器讀/寫周期為0.5μS，CPU在1μS內(nèi)起碼要接見一次。試問采納哪一種刷新方式比較合理?兩次刷新的最大時間間隔是多少?對所有儲存單元刷新一遍所需的實質刷新時間是多少?解：64K32416個芯片，此中每4片為一組構成16K×(1)用16K×8位的DRAM芯片構成64K×32位儲存器，需要用416K8D0D7、D8D15、D16D23和D24D31，其他同名32位——進行字長位數(shù)擴展(一組內(nèi)的4個芯片只有數(shù)據(jù)信號線不互連——分別接引腳互連)，需要低14位地點(A0A13)作為模塊內(nèi)各個芯片的內(nèi)部單元地點——分紅行、列地點兩次由A0A6引腳輸入；而后再由4組進行儲存器容量擴展，用高兩位地點A14、A15經(jīng)過2：4譯碼器實現(xiàn)4組中選擇一組。畫出邏輯框圖以下。A0A13A0A6A0A6A0A6A0A6RASD07D07D07D07CPU(1)(5)(9)(13)D815D815D815D815(2)(6)(10)(14)D1623D1623D1623D1623(3)(7)(11)(15)D2431D2431D2431D2431(4)(8)(12)(16)WEWEWEWEWERASRASRASD0D31A14RAS0RAS12-4RAS2A15譯碼RAS3(2)設刷新周期為2ms，并設16K8位的DRAM構造是1281288儲存陣列，則對所有單元所有刷新一遍需要128次(每次刷2習題參照答案新一行，共128行)若采納集中式刷新，則每2ms中的最后1280.5s=64s為集中刷新時間，不可以進行正常讀寫，即存在64s的死時間若采納分別式刷新，則每1s只好接見一次主存，而題目要求CPU在1μS內(nèi)起碼要接見一次，也就是說接見主存的時間間隔越短越好，故此方法也不是最合適的比較合適采納異步式刷新：采納異步刷新方式，則兩次刷新操作的最大時間間隔為2mss，可取15.5s；對所有儲存單元刷新一遍所需的實15.625128際刷新時間為：15.5s128=1.984ms；采納這類方式，每15.5s中有0.5s用于刷新，其他的時間用于訪存(大多數(shù)時間中1s能夠接見兩次內(nèi)存)。6、用32K×8位的E2PROM芯片構成128K×16位的只讀儲存器，試問：數(shù)據(jù)存放器多少位?地點存放器多少位?共需多少個E2PROM芯片?畫出此儲存器構成框圖。解：(1)系統(tǒng)16位數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)存放器16位系統(tǒng)地點128K＝217，因此地點存放器17位(3)共需128K16428片，分為4組，每組2片32K8構成框圖以下D815數(shù)據(jù)存放器D07CPUCS32KCS32KCS32K888A0A14W/RW/R地點存放器W/R32K32K32K888D0D7Y0A152-4Y1譯碼Y2A16

D81532KCS8A0A1432K8D07Y39、CPU履行一段程序時，cache達成存取的次數(shù)為2420次，主存達成存取的次數(shù)為80次，已知cache儲存周期為40ns，主存儲存周期為240ns，求cache／主存系統(tǒng)的效率和均勻接見時間。解：cache的命中率：3習題參照答案hNc2420Nm242096.8%Nc80主存慢于Cache的倍率：tm2406r40tcCache/主存系統(tǒng)的效率：e11(1r)h6586.2%r0.968均勻接見時間：tc4046.4nsta0.862e14、有一個辦理機，內(nèi)存容量1MB，字長1B，塊大小16B，cache容量64KB，若cache采納直接映照式，請給出2個不一樣標記的內(nèi)存地點，它們映照到同一個cache行。解：Cache共有64KB212個行，行號為12位16B16；塊號為16位內(nèi)存塊數(shù)：1MB/16B=2內(nèi)存地點長20位采納直接映照方式，因此cache的行號i與主存的塊號j之間的關系為：ijmodm，m為cache的總行數(shù)位的內(nèi)存地點格式以下：tag行號字地點4位12位4位兩個映照到同一個cache行的內(nèi)存地點知足的條件是：12位的行號同樣，而4位的標志不一樣即可，比以下邊的兩個內(nèi)存地點就知足要求：00000000000000000000=00000H與00010000000000000000=10000H15、假定主存容量16M32位，cache容量64K32位，主存與cache之間以每塊432位大小傳遞數(shù)據(jù)，請確立直接映照方式的有關參數(shù)，并畫出主存地點格式。解：由已知條件可知Cache共有64K32位14個行，行號為14位4232位16M32位222個塊，塊地點為22位，由行號和標志構成主存共有32位4cache的行號i與主存的塊號j之間的關系為：ijmodm，m為cache的總行數(shù)設32位為一個字，且按字進行編址，則4習題參照答案位的內(nèi)存地點格式以下：tag行號字地點8位14位2位第4章習題參照答案4．指令格式構造以下所示，試剖析指令格式及尋址方式特色。1510987430OP-源存放器變址存放器偏移量(16位)答：該指令格式及尋址方式特色以下：雙字長二地點指令，用于接見儲存器。操作碼字段OP能夠指定26=64種操作。RS型指令，一個操作數(shù)在通用存放器（選擇16個之一），另一個操作數(shù)在主存中。有效地點可經(jīng)過變址尋址求得，即有效地點等于變址存放器（選擇16個之一）內(nèi)容加上位移量。6．一種單地點指令格式以下所示，此中為I間接特色，X為尋址模式，D為形式地點，I、X、D構成該指令的操作數(shù)有效地點E，設R為變址存放器，R1為基值存放器，PC為程序計數(shù)器，請在下表中第一列地點填入合適的尋址方式名稱。尋址方式名稱IX有效地點E①000E=D②001E=（PC）+D③010E=（R）+D④011E=（R1）+D⑤100E=(D)⑥110E=((R1)+D)，D=0答：①直接尋址②相對尋址③變址尋址④基址尋址⑤間接尋址⑥先基址后間接尋址第5章習題參照答案2．拜見圖5.15的數(shù)據(jù)通路。畫出存數(shù)指令“STORl，(R2)”的指令周期流程圖，其含義是將存放器Rl的內(nèi)容傳遞至(R2)為地點的主存單元中。標出各微操作信號序列。5習題參照答案解：STOR1,(R2)的指令流程圖及微操作信號序列以下：16．判斷以下三組指令中各存在哪一種種類的數(shù)據(jù)有關?(1)I1LADR1，A；M(A)→R1，M(A)是儲存器單元I2ADDR2，Rl；(R2)+(R1)→R2(2)I1ADDR3，R4；(R3)+(R4)→R3I2MULR4，R5；(R4)(R5)→R4(3)I1LADR6，B；M(B)→R6，M(B)是儲存器單元I2MULR6，R7；(R6)(R7)→R6解：(1)I1的運算結果應當先寫入R1，而后再在I2中讀取R1的內(nèi)容作為操作數(shù)，因此是發(fā)生RAW(“寫后讀”)有關WARRAW和WAW兩種有關第7章習題參照答案7．(1)275*12288*4=12.89MB6習題參照答案(2)最高位密度D1按最小磁道半徑R1計算：D1=12288B/（2*3.14*115）mm=17B/mm最低位密度D2按最大磁道半徑R計算：R2=115+(27