计算机组成原理习题IandII篇-带答案
计算机组成原理课后习题-参考答案
习题参考答案
5-2：计算机为什么要设置时序部件？ 周期、节拍、脉冲三级时序关系如何 表示？
一条指令运行的各种操作控制信号在时间上有严格 的定时关系， 的定时关系，时序部件用以控制时序以保证指令 的正确执行。 的正确执行。 将指令周期划分为几个不同的阶段， 将指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段称为 一个机器周期。 一个机器周期。 一个机器周期又分为若干个相等的时间段， 一个机器周期又分为若干个相等的时间段，每个时 时间段称为一个时钟周期（节拍）。 时间段称为一个时钟周期（节拍）。 在一个时钟周期（节拍）内可设置几个工作脉冲， 在一个时钟周期（节拍）内可设置几个工作脉冲， 用于寄存器的清除、接收数据等工作。 用于寄存器的清除、接收数据等工作。
9
习题什么特点？
依据控制器中的时序控制部件和微操作控制信号形 成部件的具体组成与运行原理不同，通常把控制 成部件的具体组成与运行原理不同， 器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。 器区分为微程序控制器和硬布线控制器两大类。 微程序控制方式是用一个ROM做为控制信号产生 微程序控制方式是用一个 做为控制信号产生 的载体， 中存储着一系列的微程序， 的载体，ROM中存储着一系列的微程序，组成微 中存储着一系列的微程序 程序的微指令代码产生相应的操作控制信号， 程序的微指令代码产生相应的操作控制信号，这 是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充， 是一种存储逻辑型的控制器。方便修改和扩充， 但指令执行速度较慢。 但指令执行速度较慢。 硬布线控制方式采用组合逻辑电路实现各种控制功 在制造完成后， 能，在制造完成后，其逻辑电路之间的连接关系 就固定下来，不易改动。其运行速度快， 就固定下来，不易改动。其运行速度快，但构成 复杂。 复杂。
13
习题参考答案
计算机组成原理习题含参考答案
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在下列寻址中，（）寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案：C2、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定，可能一条，也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案：A3、以下有关I/O端口的叙述中，错误的是（）oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号，也可以单独编号正确答案：B4、用移码表示浮点数的阶码，其好处是（）。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案：B5、在取指操作结束后，程序计数器中存放的是（）。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案：D6、微指令格式分为水平型和垂直型，水平型微指令的位数（）,用它编写的微程序（）。
A、较短，较少B、较长，较短C、较多，较长D、较少，较短正确答案：B7、用二地址指令来完成算术运算时，其结果一般存放在（）。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器（ACC）中D、以上都不对正确答案：A8、为了缩短指令中某个地址段（或地址码）的位数，有效的方法是采取（）。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案：D9、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是（）oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案：A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是（）oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案：C11、D/A转换是（）。
A、把数字量转换为模拟量，把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量，把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案：A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒，编译优化后，P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案：A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案：C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案：A15、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案：A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
《计算机组成原理》习题参考答案
《计算机组成原理》习题参考答案习题一一、判断题⒈（√）⒉（√）⒊（√）⒋（×）⒌（×）⒍（×）⒎（√）⒏（×）⒐（√）⒑（√）二、单选题⒈⑴C ⑵B ⒉ C ⒊D 4. B 5. D6. C7. B8. C9. A 10. B三、填空题⒈⑴进行数据变换和算术、逻辑运算⑵为计算机的工作提供统一的时钟，按照程序，不断的取指令、分析指令，把指令中的操作码译码成相应的操作命令，并进行时序分配，变成相应的控制信号，驱动计算机的各部件按照节拍有序地完成程序规定的操作内容⒉⑴系统软件⑵应用软件⑶系统软件⑷控制和管理计算机的所有资源⒊⑴数字⑵模拟⑶处理的是数字量⑷处理的是模拟量⒋⑴字长⑵长⒌⑴计算机的地址总线的根数⑵=2地址总线根数⒍⑴内存储器⑵外存储器⒎计算机系统的运算速度指标，即每秒钟执行多少百万条指令⒏⑴曙光4000A ⑵10万⑶美国、日本）⒐⑴CPU ⑵CPU ⑶主机）⒑⑴机器语言⑵翻译程序）⒒计算机的运算速度与下列因素决定：⑴、⑵、⑶和⑷。
⒓某微处理器的地址总线有16条，则该微处理器所能直接访问的存储空间为⑴字节；若该存储空间的起始地址是0000H，那么最高地址应为⑵。
习题二一、判断题⒈（×）⒉（√）⒊（√）⒋（√）⒌（×）⒍（×）⒎（×）⒏（×）⒐（√）⒑（√）二、单选题⒈D ⒉C ⒊(1) D (2) A (3) C (4)B (5) B (6) A⒋ B ⒌ (1) A (2) D ⒍ (1) C (2) F (3) B (4) C (5) A⒎在计算机中，由于受有限字长的限制，用机器代码表示数时会产生误差，该误差称为(1) ；若取圆周率π=3.…的近似值为π*=3.1416，则它有 (2) 有效数字。
(1) A.相对误差 B.绝对误差 C.截断误差 D.测量误差(2) A.2位 B.3位 C.4位 D.5位⒏ (1) B (2) A (3) D (4)C (5) B⒐ (1) (2) ； (3) (4) (5) 。
计算机组成原理课后答案
计算机组成原理课后答案习题解答第一章思考题与习题1．什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？计算机系统是指计算机硬件、软件和数据通信设备的物理或逻辑的综合体。
硬件即指计算机的实体部分。
软件是由计算机运行所需的程序及相关文档硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要4．如何理解计算机组成和计算机体系结构？计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性，通常是指用机器语言编程的程序员所看到的传统机器的属性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O 机理等等计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。
5．冯·诺依曼计算机的特点是什么？(1) 计算机由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成(2) 指令和数据以同等的地位存放于存储器内，并可以按地址寻访(3) 指令和数据均可以用二进制代码表示(4) 指令由操作码和地址码组成(5) 指令在存储器内按顺序存放。
(6) 机器以运算器为中心。
6．画出计算机硬件组成框图，说明各部件的作用及计算机硬件的主要技术指标。
硬件的主要技术指标：(1) 机器字长：指 CPU 一次能处理数据的位数，通常与 CPU 的寄存器位数有关(2) 存储容量：包括主存容量和辅存容量，存放二进制代码的总数＝存储单元个数×存储字长(3) 运算速度：主频、Gibson 法、MIPS 每秒执行百万条指令、CPI 执行一条指令所需时钟周期数、FLOPS 每秒浮点运算次数7．解释下列概念：主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
主机——是计算机硬件的主体部分，由CPU+MM（主存或内存）组成；CPU——中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器+控制器组成；存储字长——存储器一次存取操作的最大位数；存储容量——存储器中可存二进制代码的总量；机器字长——CPU能同时处理的数据位数；等于处理器内部寄存器位数指令字长——一条指令包含的二进制代码位数；8．解释下列英文代号：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS。
计算机组成原理课后答案3篇
计算机组成原理课后答案1. CPU结构和指令运行1.什么是CPU？它的主要功能是什么？CPU（中央处理器）是一种微处理器，它是计算机硬件系统的主要组成部分，主要功能是执行计算机指令集中的指令，并控制各种硬件设备协调工作。
2. CPU执行指令的步骤是什么？CPU执行指令的步骤主要包括以下几个步骤：1）取指令：将指令从内存中读取到指令寄存器中；2）译码：根据指令码对指令进行译码；3）执行：按照指令的要求进行处理，包括算术运算、逻辑运算、存储访问等；4）结果存储：将运算结果存储到寄存器或内存中。
3. CPU的主要寄存器有哪些？它们分别用来存储什么？CPU主要寄存器有以下几个：1）程序计数器（PC）：用于存储下一条指令的地址；2）指令寄存器（IR）：用于存储当前正在执行的指令；3）累加器（ACC）：用于存储算术运算的结果；4）数据寄存器（DR）：用于存储操作数；5）地址寄存器（AR）：用于存储内存地址；6）状态寄存器（SR）：用于存储CPU的状态信息。
4. 什么是指令周期？它包括哪些阶段？指令周期是指一个CPU执行一条指令所需要的时间，一般包括取指、译码、执行和访存等几个阶段。
具体包括：1）取指周期：将指令从内存中取到指令寄存器中；2）译码周期：对指令进行译码，确定指令类型和操作对象；3）执行周期：按照指令要求进行计算或存储访问等操作，产生结果；4）访存周期：用于访问内存，将结果写回内存中。
5. CPU的字长是什么？它对CPU的性能有什么影响？CPU的字长是指一次可以处理的最大数据位数，通常以比特数表示。
字长越长，CPU一次处理的数据就越多，计算能力越强，执行同一指令时所需的时钟周期也相应减少，因此影响了CPU的性能。
此外，字长还与CPU的寻址能力、数据传输速率等有关。
2. 存储器层次结构1. 计算机存储器的层次结构包括哪些？计算机存储器的层次结构包括以下几层：1）寄存器：位于CPU内部，存储最频繁使用的数据和指令；2）高速缓存（cache）：位于CPU与主存之间，缓存最近使用过的数据和指令；3）主存：存储程序执行时需要的数据和指令；4）辅助存储器：存储大量的数据和程序，如硬盘、光盘等。
计算机组成原理(第2版)答案
2.1 将下列各数值写成按权展开式： （572.106）8 （A3D.F0E）16 （1011.011）2 （4211.375）10 3 2 1 0 解 ：（4211.375）10=4×10 +2×10 +1×10 +1×10 +3×10-1+7×10-2+5×10-3 （572.106）8=5×82+7×81+2×80+1×8-1+0×8-2+6×8-3 （A3D.F0E）16 =A×162+3×161+D×160+F×16-1+0×16-2+E×16-3 （1011.011）2=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3 2.2 将二进制数 11011，-0.1001，101011.0011 转换成十进制数。 解：11011=1×24+1×23+0×22+1×21+1×20=16+8+0+2+1=(27)10 -0.1001=-(1×2-1+0×2-2+0×2-3+1×2-4)=(-0.5625)10 101011.0011=1 × 25+0 × 24+1 × 23+0 × 22+1 × 21+1 × 20+0 × 2-1+0 × 2-2+1 × 2-3+1 × 2-4=(43.1875) 10 2.3 将十进制数 199，0.375，0.2，69.3，-523.11 转换成二进制数。 解： (199)10=(11000111)2 （0.375）10=（0.011）2 (0.2)10=(0.001100)2 (69.3)10=(1000101.010011)2 (-523.11)10=(-1000001011.000111)2 解析：具体解法见书 P15—P16。 2.4 试借助八进制为过渡制，进行题 2.2 与题 2.3 的转换。 3 分析：由于二进制基数为 2，八进制基数为 8，由于 2 =8，所以八进制的一位对应的二进
(完整版)计算机组成原理第2章例题及参考答案
第二章数码系统例题及答案例题1写出下列各数的原码、反码、补码、移码（用二进制数表示）。
（1）－35/64 （2）23/128 （3）－127（4）用小数表示－1 （5）用整数表示－1 （6）用整数表示－128解：－1在定点小数中原码和反码表示不出来，但补码可以表示，－1在定点整数中华表示最大的负数，－128在定点整数表示中原码和反码表示不出来，但补码可以。
例题2设机器字长为16位，分别用定点小数和定点整数表示，分析其原码和补码的表示范围。
解：（1）定点小数表示最小负数最大负数0 最小正数最大正数二进制原码 1.111...111 1.000...001 0.000...001 0.111 (111)十进制真值- (1-215) -2152－151-2-15原码表示的范围：- (1-215) ～1-2-15二进制补码 1.000...000 1.111...111 0.000...001 0.111 (111)十进制真值-1 -2152－151-2-15原码表示的范围：- 1 ～1-2-15（2）定点整数表示最小负数最大负数0 最小正数最大正数二进制原码1111...111 1000...001 0000...001 0111 (111)十进制真值- (215－1) -1 ＋1 215－1原码表示的范围：- (215－1) ～215－1 [-32767 ~ +32767]二进制补码1000...0001111...111 0000...001 0111 (111)十进制真值-1 +1 215-1原码表示的范围：- 215～215-1 [-32768 ~ +32767]一、选择题1．下列数中最小的数为（）。
A．(101001)2B．(52)8C．(101001)BCD D．(233)162．下列数中最大的数为（）。
A．(10010101)2B．(227)8C．(96)16D．(143)53．在机器数中，（）的零的表示形式是惟一的。
计算机组成原理选择题习题+参考答案
计算机组成原理选择题习题+参考答案一、单选题（共IOO题，每题1分，共100分）1、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（）。
A、程序计数器B、指令寄存器C、状态条件寄存器D、主存地址寄存器正确答案：A2、在（）中，0的表示是唯一的。
A、补码B、原码C、反码D、以上三种编码正确答案：A3、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。
I.提高CPU时钟频率I1优化数据通路结构II1对程序进行编译优化A、I、II、IIIB、仅I和IIC、仅I和IIID、仅II和III正确答案：A4、下列描述中（）是正确的。
A、一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元B、控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果C、所有的数据运算都在CPU的控制器中完成D、以上答案都正确正确答案：A5、CPU取出一条指令并执行该指令的时间被称为（）。
A、指令周期B、时钟周期C、CPU周期D、机器周期正确答案：A6、堆栈的存取原则是（）oA、随机存取B、后进先出C、先进先出D、后进后出正确答案：B7、()不是发生中断请求的条件。
A、一条指令执行结束B、一次I/O操作结束C、机器内部发生故障D、一次DMA操作结束正确答案：A8、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、2-11-(1-2-11)C、2-12-(1-2-12)D、(1/2+2-11)-(1-2-11)正确答案：A9、字长16位，用定点补码小数表示时，一个字能表示的范围是()oA、0〜(1-2[-15])B、-1〜(1-2[-15])C、-1〜+1D、-(1-2[-15])〜(1-2[-15])正确答案：B10、在浮点数中，当绝对值太大，以至于超过机器所能表示的数据时，称为浮点数的()A、正下溢B、上溢C、正上溢D、正溢正确答案：B11、当采用双符号位时，发生溢出的特征是：双符号位为()。
A、11B、00C、都不是D、10正确答案：D12、计算机高级程序语言一般分为编译型和解释型两类，在JAVA、FORTRAN和C语言中，属于编译型语言的是（）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、选择题(每小题2分，共50分)1.可以在计算机中直接执行的语言和用助记符编写的语言分别是（C）。
I．机器语言II. 汇编语言III. 高级语言IV. 操作系统原语V. 正则语言A．II IIIB．II IVC．I IID．I V2.冯诺依曼计算机中指令和数据均以二进制的形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（C）。
A．指令操作码的译码结果B．指令和数据的寻址方式C．指令周期的不同阶段D．指令和数据所在的存储单元3.存放欲执行指令的寄存器是（D）。
A. ARB. PCC. MDRD. IR4.一个8位的计算机系统以16位来标示地址，则该计算机系统中有（C）个地址空间。
A. 256B. 65535C. 65536D. 1310725.下列叙述中正确的是（C）A．寄存器的设置对汇编语言是透明的B．实际应用程序的测试结果能够全面代表计算机的性能C．系列机的基本特性是指令系统向后兼容D．软件和硬件在逻辑功能上是等价的6.指令流通常是（A）A．主存流向控制器B．从控制器流向主存C．从控制器流向控制器D．从主存流向主存7.存储单元是指（B）A. 存放一个字节的所有存储元集合。
B. 存放一个存储字的所有存储元集合。
C. 存放一个二进制信息位的存储元集合。
D. 存放一条指令的存储元集合。
8.存储字是指（A）A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合B．存放在一个存储单元中的二进制代码位数C．存储器单元的集合D．机器指令9.存储字长是指（B）A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合B．存放在一个存储单元中的二进制代码位数C．存储单元的个数D．机器指令的位数10.微型计算机中控制总线提供的完整信息是（E）A. 存储器和I/O设备的地址码B. 来自I/O设备和存储器的响应信号C. 所有存储器和I/O设备的时序信号和控制信号D. 上述各项E. 上述B、C两项F. 上述A、B两项11.三种集中式总线控制中，（C）方式响应时间最快，（A）方式对电路最敏感。
A. 链式查询B. 计数器定时查询C. 独立请求12.总线复用方式可以（C）A．提高总线的传输带宽B．增加总线的功能C．减少总线中信号线的数量13.假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4 字节信息，一个总线周期占用2 个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是（B）A. 10MB/sB. 20MB/SC. 40MB/SD. 80MB/S14.某同步总线的时钟频率为100MHz，宽度为32位，地址/数据线复用，每传送一个地址或者数据占用一个时钟周期。
若该总线支持突发（猝发）传输方式，则一次“主存写”总线事务传输128位数据所需要的时间至少是（C）A. 20nsB. 40nsC. 50nsD. 80ns15.在总线上，同一时刻（A）。
A．只能有一个主设备控制总线传输操作B．只能有一个从设备控制总线传输操作C．只能有一个主设备和一个从设备控制总线的传输操作D．可以有多个主设备控制总线的传输操作16.主存通过（A）来识别信息是地址还是数据。
A．总线的类型B．存储器数据寄存器（MDR）C．存储器地址寄存器（MAR）D．控制单元（CU）17.传输一张分辨率为640*480像素、65536色的照片（采用无压缩方式），设有效数据传输率为56kbit/s，大约需要的时间是（D）。
A. 34.82sB. 43.86sC. 85.71sD. 87.77s18.某总线有104根信号线，其中数据线（DB）为32根，若总线工作频率为33MHz，则其理论最大传输率为（C）。
A. 33MB/sB.64MB/sC.132MB/sD.164MB/s19.存取周期是指（D）A. 存储器进行连续读操作允许的最短间隔时间。
B. 存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间。
C. 存储器的写入时间。
D. 存储器进行连续读或写操作允许的最短间隔时间。
20.下列有关RAM和ROM得叙述中正确的是（A）。
I RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器II RAM和ROM都是采用随机存取方式进行信息访问III RAM和ROM都可用做CacheIV RAM和ROM都需要进行刷新A. 仅I和IIB. 仅II和IIIC. 仅I ，II，IIID. 仅II，III，IV21.某计算机存储器按字节编址，主存地址空间大小为64MB，现用4M*8位的RAM芯片组成32MB的主存储器，则存储器地址寄存器MAR的为数至少是（D）。
A. 22位B. 23位C.25位D.26位22.某计算机的cache共有16块，采用二路组相联映射方式（即每组2块）、每个主存块大小为32字节，按字节编址。
主存129号单元所在主存块应该装入到cache的组号是（C）。
A.0B.2C.4D.623.在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映射是由（C）。
A. 操作系统来管理的B. 程序员调度的C. 由硬件自动完成的D. 既可能是操作系统来管理，也可能是由硬件自动完成的24.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时___C___。
A. 减少了信息传输量B. 提高了信息传输的速度C. 减少了信息传输线的条数D. 加重了CPU的工作量25.交叉存贮器实质上是一种___A___存贮器，它能_____执行______独立的读写操作。
A. 模块式，并行，多个B. 模块式，串行，多个C. 整体式，并行，一个D. 整体式，串行，多个二、简答题（答案略，自己查书）1. 已知收到的海明码为0100111（按配偶原则配置），试问欲传送的信息是什么？2. 简述中断处理过程（设备级与处理机级）。
3. 同步通信与异步通信的主要区别是什么，并说明两种方式下通信双方是如何联络的。
4. 什么是刷新？刷新有几种方式？简要说明之。
5. 在DMA方式中有没有中断请求，为什么？DMA接口电路中应设置哪些硬件。
四、应用题1.某总线支持二级cache块传输方式，若每块6个字，每个字长4字节，时钟频率是100MHz。
（1）当读操作时，第一个时钟周期接收地址，第二、三个为延时周期，另用4个周期传送一个块。
读操作的总线传输速率是多少？（2）当写操作时，第一个时钟周期接收地址，第二个为延时周期，另用4个周期传送一个块，写操作的总线传输速率是多少？（3）设在全部的传输中，70%用于读，30%用于写，则该总线在本次传输中平均速率是多少？答：（1）读操作需要的时钟周期数= 1+2+4 = 7读操作传送的数据量= 6*4 = 24B总线传输速率= 24B/（7*1/100M）= 343MB/s（2）写操作需要的时钟周期数= 1+1+4 = 6写操作的数据量= 6*4 = 24B总线传输速率= 24B/(6*1/100M) = 400MB/s(3) 70%*343 + 30%*400 = 360MB/s2.设CPU共有16根地址线和8根数据线，并用MREQ’（低电平有效）作为访存控制信号，WR’作为读/写命令信号（高电平读，低电平写）。
设计一个容量为32KB、地址范围为0000H – 7FFFH，且采用低位交叉编址的四体并行存储器。
要求：（1）选择合适的RAM，采用1片如教材94页图4.36的译码器，画出CPU和存储芯片的连接图。
（2）指出每个存储芯片的容量及地址范围。
答：（1）连接图如下图（2）四个芯片，每个芯片为8K。
第00芯片地址范围为0,4,8,7FFCH；第01芯片地址范围为1,5,9,7FFDH；第01芯片地址范围为2,6,A,7FFEH；第01芯片地址范围为3,7,B,7FFFH；3.某32位计算机，CPU主频为800MHz，Cache命中时的CPI为4，Cache块大小为32字节；主存采用8体交叉存储方式，每个体的存储字长为32位、存储周期是40ns；存储器总线宽度为32位，总线时钟频率为200MHz，支持突发传送总线事务。
每次读突发传送总线事务的过程包括：送首地址和命令、存储器准备数据、传送数据。
每次突发传送32字节，传送地址或者32位数据均需要一个总线时钟周期。
请回答下列问题，要求给出理由或者计算过程。
（1）CPU和总线的时钟周期各是多少？总线的带宽（即最大数据传输率）为多少？（2）Cache缺失时，需要用几个读突发传送总线事务来完成一个主存块的读取？（3）存储器总线完成一次读突发传送总线事务所需的时间是多少？（4）若程序BP执行过程中，共执行了100条指令，平均每条指令需要1.2次访存，Cache 缺失率是5%，不考虑替换等开销，则BP的CPU执行时间是多少？注解：CPU执行时间 = CPU计算时间 + Cache缺失时的额外开销CPU计算时间 = IC（指令条数）* CPI（平均每条指令周期数）* 周期时间解答：（1）CPU时钟周期为主频的倒数，即1/800M = 1.25ns。
总线的周期为总线时钟频率的倒数，即1/200M = 5ns。
总线的带宽= 4B/5ns = 800MB/s（2）每次突发32个字节，块大小32个字节，即1个突发完成一个主存块的读取。
（3）完成一个Cache块读访问的过程：传送地址；启动第一个存储体，每隔5ns(一个总线周期)启动一个存储体，正好间隔40ns（一个存储周期）可以再次启动第一个存储体；流水线工作，每5ns（一个总线周期）完成32位的数据传送。
因此：存储总线完成一次读突发包括送地址（1个总线周期），存储器数据准备（一个存储周期）和数据传送（8个总线周期），共5ns+40ns+8*5ns = 85ns。
（4）CPU执行时间= 100*4 *1.25ns+ 100*1.2*5%*85ns = 500ns+510ns = 1010ns。
4. 某机器主存为2KB，指令cache容量为32B。
指令长度均为4B，该段程序执行前，指令cache的内容为空。
先在该机器上执行如下循环程序，假设该程序加载到内存的00000100000地址上，循环执行10次。
OK: LD.D F2，0(R1)MULT.D F4，F2，F0LD.D F6，0(R2)ADD.D F6，F4，F6SD.D 0(R2)，F6ADDI R1，R1，#8ADDI R2，R2，#8SUBI R3，R3，#1BNEZ R3，OK问：（1）假设直接映射，每块8B，请给出程序结束时每个Cache块所对应的主存字块标记，并求出失效率；（2）假设直接映射，每块16B，请给出程序结束时每个Cache块所对应的主存字块标记，并求出失效率；（3）假设二路组相连，每块8B，替换采用LRU算法，请给出程序结束时每个Cache块所对应的主存字块标记，并求出失效率。
解：本题要点：直接映射和组相连映射下主存地址的划分，替换过程。
主存地址划分：（1）主存地址划分分析：直接映射，每块8B，Cache容量32B，一共4块，即Cache块地址为2位，块内位移为3位。