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1、第四章1?一个容量为16KX 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？1KX 4 位，2KX 8 位，4K X 4 位，16KX 1 位，4K X 8 位，8KX 8 位地址线和数据线的总和=14+32=46根选择不 同的:;、1时，各需要的片数为:1K X 4 :(16K X 32 )/(1K X 4 )=16X 8 =128片2K X 8 :(16K X 32 )/(2K X8 )=8X 4=32片4K X 4 :(16K X 32 )/(4K X4 )=4X 8 =32片16K X 1 :(16K X 32 )/(16K X 1 )
2、=1X 32 二二 32片4K X 8 :(16K X 32 )/(4K X8 )=4X 4=16片8KX 8:( 16KX 32) /(8KX 8) = 2 X 4 = 8 片2 .现有1024X 1的存储芯片，若用它组成容量为16K X 8的存储器。试求：（1）实现该存储器所需的芯片数量？（2）若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量为4K X 8位，该存储器所需的地址线总位数是多少？其中几位用于选板？几位用于选片？几位用做片内地址？16K X 8=2X4 X 8,地址线为14根.4K X 8容量的板，共需要4块板子.则14根地址线的最高2位用于板选（00? 11,第1块板子？第4块板子
3、），4K*8位=2A12*8位=12*1K*8位，也就 是在每块板 子内需要4*8个芯片，而每8个芯片组成8位,也就是位扩展 池就是说需要4组，则除了最高2位，剩余 的12位中，有2位用于片选（00? 11,第一组？第4组）池就是：2位用于板选，2位用于片选,剩余 的10位用于片内地址选择？3.已知某计算机字长8位，现采用半导体存储器作主存，其地址线为 16位，若 使用 1K X 4的SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并采用存储模块结构形式。（1）若每块模板容量为4K X 8位，共需多少块存储模板？（2）画出一个模板内各芯片的连接逻辑图。解：（1）根据题干可知存储器容量为 64KB,故
4、共需16块存储模板。4 .某半导体存储器容量16K X 8位，可选SRAM芯片的容量为4K X 4位；地址 总 线A15Ao （低），双向数据总线 D7D0 （低），由R/W线控制读/写。设计并 画 出该存储器的逻辑图，并注明地址分配、片选逻辑及片选信号的极性。屯屏ii用乌 再神同井配At：HMKHOFFFH4Kx44Kx41QWH1FFFH4KX44Kx42W0H2FFFH4Kx44Kx430WH3FFFH4Kx44Kx44Kx84Kx84Kx8邪也址HOAlfCSA AQCSAM ?AiifCSA/l24Kx8AH-cs.ARA竹All-0A1H)AI14)AI1-0A13 AI2All
5、AI2人门”aA13 A125,现有如下存储芯片：2K X 1位的ROM、4K X 1位的RAM、8K X 1位的ROM。 若用它们组成容量为16KB的存储器，前4KB为ROM ,后12KB为RAM , CPU的 地址总线16位。(1)各种存储芯片分别用多少片？(2)正确选用译码器及门电路，并画出相应的逻辑结构图。(3)指出有无地址重叠现象。解：(1)需要用2KX 1的ROM芯片16片，4KX 1的RAM芯片24片。不能使用8KX 1的ROM芯片，因为它 大于 ROM应有的空间。(3)有重叠现象，因为地址线 A15、A14没有参加译码。6,用容量为16K X 1位的DRAM芯片构成64KB的存
6、储器。(1)画出该存储器的结构框图。(2)设存储器的读/写周期均为0.5g, CPU在1宙内至少要访存一次，试问采 用哪 种刷新方式比较合理？相邻两行之间的刷新间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？解：(2)由于存储器芯片规格为 16KX 1,所以其芯片内部的存储矩阵是 128X 128的存储矩阵。若采用集 中刷新方式，则死区为0.5 X 128=64微秒，而CPU 1微秒至少访存一次，长达 64微秒的死区显然不合理； 若采用分散刷新方式，则需要将系统存取周期增至 1微秒，降低了整机速度，且刷新过于频繁。所以应该采用异步刷新方式，假设允许的最大刷新间隔是2ms,则相邻两行
7、刷新间隔为 2ms/128=15.625微秒，全部存储单元刷新一遍实际时间0.5 X 128=64微秒。7.某半导体存储器容量15KB，其中固化区8KB,可选EPROM芯片为4KX8 ;可随 机读/写区7KB,可选SRAM芯片有：4KX4位、2KX4位、1KX4位。地址 总线 A15? Ao （Ao为最低位），双向数据总线 D7? Do （Do为最低位），R/W控 制读/ 写,MREQ为低电平时允许存储器工作信号。请设计并画出该存储器逻辑 图，注明 地址分配、片选逻辑、片选信号极性等。8.某机地址总线16位A15? Ao （Ao为最低位），访存空间64KB。外围设备与 主存 统一编址，I/O空
8、间占用FC00? FFFFH。现用2164芯片（64KX1）构成主 存储 器，请设计并画出该存储器逻辑图，并画出芯片地址线、数据线与总线的连接逻辑以及行选信号与列选信号的逻辑式，使访问I/O时不访问主存。动态刷新逻辑可以暂不考虑。:t/o空间为口 11 uoo oooo oooo? mi mi mi mi.可凶看出，AISAIO恒为i.所以.当A16-A10不全为1时为主存的地 址空间.此时应产生低电平片选*CS = A15 * A14 * A13 * A12 ? All ? A10 + MREQ9.设某机主存容量为4MB, Cache容量为16KB ,每块包含8个字，每字32位，设 计一个四
9、路组相联映像（即 Cache每组内共有四个块）的 Cache组织，要求：（1）画出主存地址字段中各段的位数。（2）设Cache的初态为空，CPU依次从主存第0、1、2、99号单元读出100个字（主存一次读出一个字），并重复按此次序读8次，问命中率是多少？（3）若Cache的速度是主存的6倍，试问有Cache和无Cache相比，速度提高多少倍？（D主存容ft 4MB,所以地址共22八每块为8X4 = 32宇节，所以块内地址是 5位.4块为一组，所以组内块地址是戈位.每粗共32X4二128字节，Cache A 16KB,共站KB / 12BB = 1制个组.所以粗地址T位样 主存可 以分为4MB
10、/ 16KB = 256牛区？所以区地址是8检.g位区地址7S区内粗地址雄组内块地址5位块内地址(2)分折乂由于3加的初态卑空的，所以 CPU访问0号字单元时未命中.此言寸需调入CACHED。号块，由于Cache每块有字.0?了号单元的内容被谓入 Cwh命故后峡访问1?丁号字单元时怙中.以此类推.主存第仄1、2?叫 的号字单元分别在0、X 2-. 12块中，所以CHJ第一连访 问0-99号单元的过程中，每牛块第 1牛单元均不他中？故井有 13次未命中.而第二遇到 第八追访 问时由于所有 信蠹均已调入Cache,所以全部命中.命中率=(800 - 13)/ 800 = 9S.375%(3)设访问
11、一次Cache需更时闻为则谊问一衣主存襦要时闻为6t.没有Cache时”访何主存需时同 6t;有Cache时，访问主存的时间是 6t * (1八98. 375? ) f访问 Cache的时间90. 375Mt,平均的访问时 佰为6t * (1-98. 379K) + 9S. 375%t= 1, 081251所以，速度提高为】6t / L 08125t氐5倍.第八章1.分别用 RZ、NRZ、NRZ-1、PE、FM、MFM和M2FM制记录方式记录下述 数据 序列，画出写电流波形。(1) 1101101110110(2) 10101100110002 .若对磁介质存储器写入数据序列10011 ,请画
12、出不归零-1制、调相制、调频 制、改进的调频制等记录方式的写电流波形。3 .某磁盘组有六片磁盘，每片可有两个记录面，存储区域内径为22cm,外径为33cm,道密度40道/厘米，位密度400b/cm ,转速2400r/min。试问：(1)共有多少个存储面可用？(2)共有多少个圆柱面？(3)整个磁盘组的总存储容量有多少？(4)数据传送率是多少？(5)如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一存储面上还是记录在同一圆柱面上？为什么？(6)如果采用定长信息块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？(1)6 X 2-2 = 10 (面)有10个存储面可用，因为最上和最下两
13、个面不能用。 有效存储区域=16.5-11=5.5(cm)因为道密度=40道/cm,所以40X5.5=220道，即220个圆柱面内层磁道周长为 2 n R=2X 3.14 X 11=69.08(cm)每道信息量=400 位/cmX69.08cm=27632 位=3454B每面信息量=3454BX 220=759880B盘组总容量=759880BX 10=7598800B(4)磁盘数据传输率Dr=rN, N为每条磁道容量，N=3454B, r为磁盘转速,r=2400 转 /60 秒=40 转/秒Dr=rN=40 X 3454B=13816B/s(3)数据传送率是多少？6.某磁盘格式化为24个扇区
14、和20条磁道。该盘能按需要选择顺时针或逆时针 旋 转，旋转一圈的时间为360ms,读一块数据的时间为1ms。该片上有3个文件：文件 A从磁道6、扇区1开始占有2块；文件B从磁道2、扇区5开始占有5块；文件C 从磁道5、扇区3开始占有3块。试问：该磁盘的平均等待时间为多少？平均寻道时间是多少？若磁头移动和磁盘转动不同时进行，且磁头的初始位置在磁道 0、扇区0,按顺序C、B、A读 出上述 3个文件，总的时间是多少？在相同的初始位置情况下，读出上述3个文 件的最短时间是多少？此时文件的读出次序应当怎样排列？第九章1.什么是中断向量？中断向量如何形成？向量中断和非向量中断有何差异？侧：中断向址是指向量
15、中断在中断事件在提出中断请求时， 通过硬件向工机 提供 的中断向量地址。中断向量由中断源的有关硬件屯路形成 .向量中断和非向 的区别在 丁 ：前者是芥那些中断服务程 序的入口地址杲由中断事件白己提 供的中断、后者是 指中断事件不能直接提供中断服务程 序入口地址的中断.2?假设有1、2两个设备，其优先级为设备1设备2,若它们同时提出中断请求 试说明中断处理过程，画出其中断处理过程示意图，并标出断点。解；中断处理过柑不总眉见图吕-1 5 .帆巾、iZ I iW-3 .现有A、B、C、D共4个中断源，其优先级由高向低按 A、B、C、D顺序排 列。若中断服务程序的执行时间为 20 P s,请根据下图(
16、图1)所示时间轴给出 的中 断源请求中断的时刻，画出 CPU执行程序的轨迹。0服务-c服鸳-A脱势-I 50 <SO 70t图1中断请求时间轴4 .设某机有5级中断：L0、L1、L2、L3、L4 ,其中断响应优先次序为：L0最 高、L1次之、L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1 L3 LO 一L4 L2,试问：(1)各级中断服务程序中的各中断屏蔽码应如何设置(设每级对应一位，当该位为“0”，表示中断允许；当该位为 “ 1”，表示中断屏蔽)？(2)若这5级同时都发出中断请求，试画出进入各级中断处理过程示意图。解：(1)各级中断服务程序中的备中断屏蔽码设置如衣3册示耳中祈墙普砸? ? H
17、in4?101第1境111IQ0100第耳端1Q11194ftA w01015 .实现多重中断应具备何种条件？如有 A、B、C、D共4级中断，A的优先级 最 高，B次之，D最低。如在程序执行过程中，C和D同时申请中断，该 先响 应哪级中断？如正在处理该中断时， A、B又同时有中断请求，试画出该多 级中断 处理的流程来。< * tn >-< ms 55-H聊年乡a iva< r | + V ?产<_r6 .简述DMA传送的工作过程。M : DMA传送的工作过程为：DMA预处理:在WA传送之前必须娶做 准备工作.即初始化* CPU肖先执行 几条 I/O指令*用丁测试外
18、设的伏态S I-JDMA 控制器的有关寄存器设置初ffts设置餐送方 向.启动该外部设备等。在这些工 作完成之后,CPU继续执行来的 程序.由外设向 DMA押制器发1MA清求.再由DMA控制器【iMPU发总线请求。数据传送：MA的数拥传送盯既单字节或宇)为慕本单伉，也盯以数据块 为基 本单位。DMA后处理：逍传送长度计数器计到 0时.DMA操作结束，DMA桂制器向CPU发 中断请求，CPI停止原米程序的执f？转去执彳亍中断服务程序做 DMA结束处理 工 佻(5)应记录在同一个柱面上4?某磁盘存储器的转速为 3000r/min ,共有4个盘面，5道/毫米，每道记录信息 12288B ,最小磁道直
19、径为 230mm ,共有275道。试问：(1)该磁盘存储器的存储容量是多少？(2)最高位密度和最低位密度是多少？(3)磁盘的数据传送率是多少？(4)平均等待时间是多少？磁盅的存储容星为多大？O存储容量二听己录面数 乂每面磁适薮乂磁道容量=4J& x 275K x字节=13516300A= V1高位密度和展低位密度分别是多少？O佞密度二道眷量-磁适周长(2TTR )O皋，内 117AA 逍半径 Rm|n = 230mm2 = 115mmO簸夕卜基碓道半桎 只河口勺=FUm + 275/5 = 115 + 55 = 17OmmO兢高柱密度 =TN迂88宇节卡2tt Rmin = 17字节/
20、mmO莘H氐位密度字节* 2tt Rmnv =11nA/mm 磁盘彖地住输毕为辛少?O石兹:A ：妾千专三# =1 2203 x=61 4400A*均咎彳与时向足争少言O干均竽待时巨1 = 1/2 X 1 /耳年仓蓄=-i/2 x -l/SOA/O * 1 2 3 4=1/100A =-| Oms5.某磁盘组有效盘面20个，每个盘面上有800个磁道。每个磁道上的有效记忆容量为13000B,块间隔235B,旋转速度3000r/min 。试问：(1)该磁盘存储器中，若以1000B 为一个记录，这样，一个磁道能存放个记录。若要存放12 万个记录，需要多少个圆柱面( 一个记录不允许跨越多个磁道 ) ？(2) 这个磁盘存储器的平均等待时间是多少？在10KQ 90 I 0() I !O 12CI 1 30 】 40