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计算机组成原理试题及答案一、选择题。
1. 下列哪个是计算机组成原理的基本概念？A. 数据结构。
B. 操作系统。
C. 计算机体系结构。
D. 算法。
答案，C。
2. 计算机组成原理的核心是什么？A. 中央处理器。
B. 内存。
C. 输入输出设备。
D. 总线。
答案，A。
3. 下列哪个不是计算机组成原理中的主要部件？A. 控制单元。
B. 运算器。
C. 存储器。
D. 输入设备。
答案，D。
4. 计算机组成原理中，数据和指令在内存中是以什么形式存储的？B. 十进制。
C. 八进制。
D. 十六进制。
答案，A。
5. 计算机组成原理中，控制单元的主要功能是什么？A. 控制数据传输。
B. 进行运算。
C. 存储数据。
D. 输入输出。
答案，A。
1. 计算机组成原理中，CPU的作用是进行数据处理和______。
答案，控制。
2. 内存是计算机中的______存储器。
答案，临时。
3. 计算机组成原理中，总线是连接各个部件的______。
答案，通信线路。
4. 控制单元的主要功能是______。
答案，控制数据传输和处理。
5. 计算机组成原理中，运算器负责进行______运算。
答案，算术和逻辑。
1. 简述计算机组成原理中的冯·诺依曼结构。
答，冯·诺依曼结构是一种计算机体系结构，主要包括存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备等五大部分。
其中存储器用于存储数据和指令，运算器用于进行算术和逻辑运算，控制器用于控制数据传输和处理，输入设备用于接收数据输入，输出设备用于显示处理结果。
2. 什么是指令周期？它与时钟周期有什么关系？答，指令周期是指计算机执行一条指令所需的时间，它包括取指令周期、执行周期和访存周期。
时钟周期是CPU中时钟脉冲的时间间隔，它决定了CPU的工作速度。
指令周期与时钟周期的关系在于，时钟周期是指令周期的基本单位，指令周期是由若干个时钟周期组成的。
四、综合题。
1. 简述计算机组成原理中的存储器层次结构。
答，计算机存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、内存和外存等多个层次。
1.请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。
2.请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？3.请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。
4.简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。
5.什么是闪速存储器？它有那些特点？6.集中式仲裁有几种方式？画出计数器定时查询方式的逻辑结构图，说明其工作原理。
有三种方式：链式查询方式，计数器定时查询方式，独立请求方式。
计数器定时查询方式逻辑结构图如下：图B 6.67.在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。
因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。
8.用16k×8位的SRAM芯片构成64K×16位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框图。
存储器容量为64K×16位，其地址线为16位（A15—A0），数据线也是16位（D15—D0）SRAM芯片容量为16K×8位，其地址线为14位，数据线为8位，因此组成存储器时须字位同时扩展。
字扩展采用2 ：4译码器，以16K为一个模块，共4个模块。
位扩展采用两片串接。
图C1.19.提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。
措施有：采用高速器件，采用cache （高速缓冲存储器），采用多体交叉存储器，采用用双端口存储器，采用相联存储器，加长存储器的字长。
10.若机器字长36位，采用三地址格式访存指令，共完成54种操作，操作数可在1K地址范围内寻找，画出该机器的指令格式。
操作码需用6位，操作数地址码需用10位。
格式如下6 10 10 10OP D1 D2 D3OP:操作码6位D1：第一操作数地址，10位D2：第二操作数地址，10位D3：第三操作数地址，10位11.举例说明存储器堆栈的原理及入栈、出栈的过程。
计算机组成原理复习题（含答案）计算机组成原理复习题⼀、选择题：1.双字节⼀般指（C ）⼆进制数。
A．1位B．32位C．16位D．8位2.在主机中，能对指令进⾏译码的器件是（D ）。
A．存储器B．ALU C．运算器D．控制器3.若⼀个数的编码是10000000，它的真值是-127，则该编码是（D ）。
A．原码B．移码C．补码D．反码4.在I/O控制⽅式中，主要由程序实现的是（C ）。
A．PPU⽅式B．DMA⽅式C．中断⽅式D．通道⽅式5.在浮点数的表⽰范围中，（B ）在机器数中不出现，是隐含的。
A．阶码B．基数C．尾数D．符号6.指令系统采⽤不同的寻址⽅式的主要⽬的是（ D ）。
A．提⾼访问速度B．简化指令译码电路C．增加内存容量D．扩⼤寻址范围7.若标志寄存器Z=1 ，表明（C ）A．运算结果为负B．运算结果为1 C．运算结果为0 D．运算结果为正8.寄存器间接寻址⽅式中，操作数在（B ）中。
A．寄存器B．存储器C．堆栈D．CPU9．DMA接⼝（B ）。
A．可以⽤于主存与主存之间的数据交换 B．内有中断机制C．内有中断机制，可以处理异常情况 D．内⽆中断机制10.计算机主频的周期是指（A ）A．时钟周期B．指令周期C．⼯作周期D．存取周期11.运算器是由多种部件组成的，其核⼼部件是（D ）。
A．数据寄存器B．累加器C．多数转换器 D. 算术逻辑运算单元12.使CPU与I/O设备完全并⾏⼯作⽅式是（C ）⽅式。
A．程序直接传送B．中断C．通道D．程序查询13.某计算机字长32位，存储容量为64KB，若按照字节编址，它的寻址范围是（B ）A．8K B．16K C．32K D． 4K 14．⽬前我们所说的个⼈台式商⽤机属于( D )。
A．巨型机 B．中型机 C．⼩型机 D．微型机15．冯·诺依曼机⼯作⽅式的基本特点是( B )。
A．多指令流单数据流 B．按地址访问并顺序执⾏指令C．堆栈操作 D．存储器按内容选择地址16．CPU的组成中不包含( A )。
计算机组成原理试题及答案全套第一部分：选择题1.下列关于计算机内存的说法，错误的是：A.内存是计算机的主要存储器件之一B.内存是临时存储器件，供程序运行时使用C.内存容量越大，计算机的性能越强D.内存分为主存和辅存，主存速度较快，但容量相对较小答案：C2.下列关于CPU的说法，错误的是：A.CPU是计算机的核心部件，负责执行指令和控制计算机的运行B.CPU由运算器、控制器和寄存器组成C.CPU的速度越快，计算机的运行速度越快D.CPU的主频越高，计算机的运行速度越慢答案：D3.下列关于指令周期的说法，错误的是：A.指令周期是CPU执行一条指令所需的时间B.指令周期包括取指令、译码、执行、访存四个阶段C.指令周期的长度取决于CPU的主频D.指令周期越短，CPU的执行效率越高答案：D4.下列关于存储器层次结构的说法，错误的是：A.存储器层次结构分为寄存器、高速缓存、主存和辅存B.存储器层次结构越高，存取速度越快，容量越小C.高速缓存是位于CPU和主存之间的高速存储器D.存储器层次结构的设计目标是在速度、容量和成本之间取得平衡答案：B5.下列哪项措施可以提高计算机系统的安全性？A.设置强密码B.定期更新操作系统和应用程序补丁C.安装杀毒软件和防火墙D.以上都是答案：D6.下列关于计算机硬盘的说法，错误的是：A.硬盘是一种磁存储设备，用于长期存储数据B.硬盘的读写速度相对较慢，但容量较大C.硬盘的存储介质是固态闪存芯片D.硬盘采用磁道、扇区和柱面的方式来寻址数据答案：C第二部分：填空题1.计算机系统由________、软件和人员三部分组成。
答案：硬件2.CPU的两个主要功能是执行________和控制计算机的运行。
答案：指令3.存储器层次结构的设计目标是在速度、________和成本之间取得平衡。
答案：容量4.计算机的存储器分为________和辅存两部分。
答案：主存5.操作系统的主要功能包括________管理、文件管理和用户接口等。
计算机组成原理期末典型例题1.CPU结构如图1所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
1)标明图中四个寄存器的名称。
2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。
3)简述数据在运算器和主存之间进行存 / 取访问的数据通路。
图1解：1)a为数据缓冲寄存器 DR ，b为指令寄存器 IR ，c为主存地址寄存器，d为程序计数器PC。
2)主存 M →缓冲寄存器 DR →指令寄存器 IR →操作控制器。
3)存贮器读：M →缓冲寄存器DR →ALU →AC4)存贮器写：AC →缓冲寄存器DR →M2. 某机器中，配有一个ROM芯片，地址空间0000H—3FFFH。
现在再用几个16K×8的芯片构成一个32K×8的RAM区域，使其地址空间为8000H—FFFFH。
假设此RAM 芯片有/CS和/WE信号控制端。
CPU地址总线为A15—A0,数据总线为D7—D0,控制信号为R//W，MREQ(存储器请求)，当且仅当MREQ和R//W同时有效时，CPU 才能对有存储器进行读(或写)。
1)满足已知条件的存储器，画出地址码方案。
2)画出此CPU与上述ROM芯片和RAM芯片的连接图。
解：存储器地址空间分布如图1所示，分三组，每组16K×8位。
由此可得存储器方案要点如下：1)用两片16K*8 RAM芯片位进行串联连接，构成32K*8的RAM区域。
片内地址：A0 ——A13 ，片选地址为：A14——A15；2)译码使用2 ：4 译码器；3)用 /MREQ 作为2 ：4译码器使能控制端，该信号低电平（有效）时，译码器工作。
4)CPU的R / /W信号与RAM的/WE端连接，当R // W = 1时存储器执行读操作，当R // W = 0时，存储器执行写操作。
如图1图1CPU与芯片连接如图2：图2的ROM区域，现在用一3. 某机器中，已知配有一个地址空间为(0000—1FFF)16个SRAM芯片（8K×8位）形成一个16K×16位的ROM区域，起始地址为（2000）。
计算机组成原理复习题带答案第1章计算机系统概述⼀、选择题1、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是 C。
A、计算机可以存储⼤量信息B、计算机能代替⼈的脑⼒劳动C、计算机是⼀种信息处理机D、计算机可实现⾼速运算2、1946年2⽉，在美国诞⽣了世界上第⼀台电⼦数字计算机，它的名字叫（1）C，1949年研制成功的世界上第⼀台存储程序式的计算机称为（2）。
（1）A、EDVAC B、EDSAC C、ENIAC D、UNIVAC-Ⅰ（2）A、EDVAC B、EDSAC C、ENIAC D、UNIVAC-Ⅰ3、计算机硬件能直接执⾏的只能是B。
A、符号语⾔B、机器语⾔C、汇编语⾔D、机器语⾔和汇编语⾔4、对计算机软、硬件资源进⾏管理，是 A 的功能。
A、操作系统B、数据库管理系统C、语⾔处理程序D、⽤户程序⼆、填空题1、计算机的各⼤部件通过____总线____________连接在⼀起，它是各部件之间传输信息的通道。
2、计算机按内部信息形式可以分为___模拟____________和___数字信号_两类。
3、计算机硬件⼀般由_运算器，控制器_______、__存储器______、_输⼊_______和、____输出____和五⼤部分组成。
4、运算器是⼀个数据加⼯部件，主要完成⼆进制___算术_______运算及__逻辑________运算。
5、运算器的___位数________越多，计算的精度就越⾼，但是所费的电⼦器件也越多，成本越⾼。
三、简答题1、简述计算机的发展过程。
1、第⼀代电⼦管计算机1946年2⽉，诞⽣了世界上第⼀台电⼦数字计算机——ENIAC ，1949年研制成功的世界上第⼀台存储程序式的计算机EDSAC。
2、第⼆代晶体管计算机1947年在贝尔实验室制成第⼀个晶体管，进⼊20世纪50年代全球出现⼀场以晶体管代替电⼦管的⾰命。
3、第三代集成电路计算机4、⼤规模集成电路计算机5、超⼤规模集成电路计算机3、冯.诺依曼计算机的特点是什么？它包括哪些主要组成部分？各部分的功能是什么？1、计算机由运算器、存储器、控制器、输⼊设备和输出设备五⼤部件组成2、指令和数据以同等的地位存放在存储器内，并可以按地址寻访3、指令和数据均⽤⼆进制数表⽰4、指令由操作码和地址组成。
计算机组成原理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 计算机系统由哪两大部分组成？A. 硬件系统和软件系统B. 中央处理器和外部设备C. 存储器和输入/输出设备D. 运算器和控制器答案：A2. 下列哪个寄存器用于存储指令？A. 程序计数器B. 指令寄存器C. 状态寄存器D. 数据寄存器答案：B3. 下列哪种总线用于连接CPU和内存？A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 外部总线答案：B4. 在计算机系统中，下列哪个设备用于实现数据的输入和输出？A. CPUB. 内存C. 硬盘D. 输入/输出设备答案：D5. 下列哪种存储器属于易失性存储器？A. RAMB. ROMC. 硬盘D. U盘答案：A6. 在计算机中，下列哪种操作称为中断？A. CPU执行指令的过程B. CPU响应外部设备请求的过程C. CPU执行系统调用的过程D. CPU进行输入/输出操作的过程答案：B7. 下列哪种计算机体系结构采用精简指令集？A. CISCB. RISCC. VLIWD. SIMD答案：B8. 在计算机中，下列哪种设备用于实现数据的高速缓存？A. L1缓存B. L2缓存C. 硬盘D. 内存答案：A9. 下列哪种计算机总线标准用于连接显卡？A. PCIB. AGPC. PCI-ED. USB答案：C10. 在计算机系统中，下列哪种设备用于存储大量数据？A. 内存B. 硬盘C. U盘D. 光盘答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 计算机硬件系统包括________、________和________三大部件。
答案：中央处理器、内存、外部设备2. 计算机的运算器主要包括________和________两部分。
答案：算术逻辑单元、寄存器组3. 计算机的控制器主要包括________、________和________三部分。
答案：指令寄存器、程序计数器、指令译码器4. 计算机的输入/输出设备主要包括________、________、________和________等。
计算机组成原理试题及答案一、选择题1. 在计算机中，字长是指（）A. 计算机的内存容量B. CPU一次能处理的数据的位数C. 计算机的硬盘容量D. 计算机的显示器分辨率答案：B2. 冯·诺伊曼计算机体系结构的主要特点是（）A. 程序存储B. 程序控制C. 程序存储和程序控制D. 程序执行答案：C3. 在计算机中，浮点数的表示方式是（）A. 定点小数B. 科学记数法C. 指数形式D. 十进制数答案：C4. 计算机的指令周期包括（）A. 指令取值和指令执行B. 数据取值和数据执行C. 指令取值、数据取值和指令执行D. 指令执行和数据执行答案：A5. 在计算机系统中，主存储器的主要作用是（）A. 长期存储数据和程序B. 临时存储数据和程序C. 长期存储操作系统D. 临时存储操作系统答案：B二、填空题1. 计算机的中央处理器（CPU）主要由________和________组成。
答案：算术逻辑单元（ALU）；控制单元（CU）2. 在计算机系统中，________是用于暂时存储指令和数据的存储器。
答案：寄存器3. 计算机的存储系统通常包括主存储器和________。
答案：辅助存储器4. 计算机的输入设备包括键盘、鼠标等，而输出设备包括显示器、打印机等。
其中，________是计算机最基本的输入设备。
答案：键盘5. 在计算机中，指令的执行通常分为取指、分析和________三个阶段。
答案：执行三、简答题1. 简述计算机的五大基本组成部件。
答案：计算机的五大基本组成部件包括：输入设备、输出设备、存储器、中央处理器（CPU）和总线。
2. 解释什么是指令流水线，并简述其优缺点。
答案：指令流水线是一种在计算机中用于提高指令执行效率的技术，它将指令的执行过程分解为多个阶段，每个阶段可以并行处理不同的指令。
优点包括提高指令执行速度和CPU利用率；缺点包括资源冲突、流水线冒险等。
四、计算题1. 假设一个计算机的字长为32位，计算其最大正整数的值。
某机字长16位，采用补码定点小数表示，符号位为1位，数值位为15位，则可表示的最小负数为（）。
A. −(1−215)B. −(1−2−16)C. −1D. −(1−2−15)答案C某机字长32位，采用原码定点小数表示，符号位为1位，数值位为31位，则可表示的最小负小数为（）。
A. −1B. −(1−2−32)C. −(1−2−31)D. −2−31答案C某机字长32位，采用补码定点整数表示，符号位1位，数值位31位，则可表示的最小负整数为（）。
A. −(231−1)B. −(232−1)C. −(230−1)D. −231答案D已知[X]原=110100，[X]移=（）。
A. 101100B. 001100C. 101011D. 011011答案B下列数中最大的数是（）。
A. （101001）2B. （52）8C. （00111001）BCDD. （2C）16答案D下列数中最小的数是（）。
A. （101001）2B. （52）8C. （00111001）BCDD. （101）16答案C两个补码数相减，只有在符号位（）时有可能产生溢出。
A. 相同B. 不同C. 都是0D. 都是1答案B下列说法正确的是（）。
A. 采用双符号位补码进行加减运算可以避免溢出B. 只有定点数运算才有可能溢出，浮点数运算不会产生溢出C. 只有将两个正数相加时才有可能产生溢出D. 只有带符号数的运算才有可能产生溢出答案D浮点数的数值精度取决于（）。
A. 阶码的位数B. 尾数的位数C. 阶码采用的编码D. 尾数采用的编码答案B长度相同但格式不同的2种浮点数，假设前者阶码长、尾数短，后者阶码短、尾数长，其他规定均相同，则下列选项中（）是正确的。
A. 两者可表示的数的范围和精度相同B. 前者可表示的数的范围大且精度高C. 后者可表示的数的范围小但精度高D. 前者可表示的数的范围小且精度高答案C关于移码，下列选项中（）是错误的。
A. 对于同一个数值，移码和补码数值位相同，符号位相反B. 移码的符号位0表示负数，1表示正数C. 移码既可以表示整数，也能表示小数D. 移码不能用于浮点数的尾数部分答案C定点运算器用来进行（）。
计算机组成原理期末考试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 计算机系统由哪两大部分组成？A. 硬件和软件B. 中央处理器和外部设备C. 输入设备和输出设备D. 存储器和运算器答案：A2. 下面哪一个不是计算机硬件的基本组成？A. 运算器B. 控制器C. 存储器D. 键盘答案：D3. 下面哪一个寄存器不属于CPU内部寄存器？A. 指令寄存器（IR）B. 程序计数器（PC）C. 累加器（AC）D. 磁盘地址寄存器（MAR）答案：D4. 下面哪一个不是计算机的性能指标？A. 字长B. 主频C. 内存容量D. 操作系统答案：D5. 下面哪一个不是计算机的总线类型？A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 信号总线答案：D6. 下面哪一个不是存储器的层次结构？A. 缓存（Cache）B. 主存储器（RAM）C. 辅助存储器（硬盘）D. 寄存器答案：D7. 下面哪一个不是计算机的输入设备？A. 键盘B. 鼠标C. 扫描仪D. 打印机答案：D8. 下面哪一个不是计算机的输出设备？A. 显示器B. 打印机C. 扬声器D. 键盘答案：D9. 下面哪一个不是计算机的总线标准？A. PCIB. USBC. SATAD. HTTP答案：D10. 下面哪一个不是计算机的指令类型？A. 数据传送指令B. 运算指令C. 控制指令D. 通信指令答案：D二、填空题（每题3分，共30分）1. 计算机硬件系统主要包括五大部件，分别是________、________、________、________和________。
答案：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备2. 计算机的运算器主要由________、________和________组成。
答案：算术逻辑单元（ALU）、累加器（AC）、寄存器3. 计算机的指令系统主要包括________、________和________三种类型的指令。
答案：数据传送指令、运算指令、控制指令4. 计算机的存储器层次结构包括________、________和________。
《计算机组成原理》例题安康学院 成典勤第三章 系统总线例1．假设总线的时钟频率为33MHz ，且一个总线时针周期为一个总线传输周期。
若在一个总线传输周期可并行传送4个字节的数据，求该总线的带宽，并分析哪些因素影响总线的带宽。
解：总线的带宽是指单位时间内总线上可传输的数据位数，通常用每秒传送信息的字节数来衡量，单位可用MBps （兆字节每秒）表示。
由时针频率f=33MHz ，可得时钟周期T=1/f ，根据题目假设的条件，一个总线传输周期为一个时钟周期，且在一个总线传输周期传输4个字节数据，故总线带宽为)21(132103344/4206=≈⨯⨯=⨯=M MBps Hz B f B T B影响总线带宽的因素有：总线宽度、传输距离、总线发送和接收电路工作频率的限制以及数据传输形式等。
例2．在一个16位的总线系统中，若时针频率为100MHz ，总线传输周期为5个时钟周期，每一个总线传输周期可传送一个字，试计算总线的数据传输率。
解：根据时钟频率为100MHz ，得一个时钟周期为s MHz μ01.0)100/(1=数据传输率为Bps bps s b 6610401032005.0/16⨯=⨯=μ第四章 存储器例3．设CPU 共有16根地址线和8根数据线，并用MREQ 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）采用下图所列芯片，详细画出CPU 和存储芯片的连接图。
（2）指出图中每个存储芯片的容量及地址范围（用十六进制表示）。
解：32KB 四体结构的存储器可由4片88⨯K 位存储芯片组成，由于采用低位交叉编址，因此需用末两位地址1A 、0A 控制片选信号，用13根地址线14A ～2A 与存储芯片的地址线相连。
满足地址范围为0000H ～7FFFH 的存储器与CPU 的连接如图所示，图中各片存储芯片的地址范围是：第0片 0，4，…，7FFCH ；第1片 1，5，…，7FFDH ；第2片 2，6，…，7FFEH ；第3片 3，7，…，7FFFH ；例4．用一个8512⨯K 位的闪存存储芯片组成一个324⨯M 位的半导体只读存储器。
试回答：（1）该存储器的数据线数是多少？（2）该存储器的地址线数是多少？（3）共需几片这种存储芯片？（4）说明每根地址线的作用。
解：（1）对于324⨯M 位的存储器，数据线为32位。
（2）对于324⨯M 的的存储器，按字寻址的范围是222，按字节寻址的范围是242，故该存储器的地址线为24位23A ～0A（3）4片8512⨯K 位的闪存可组成32512⨯K 位的存储器，324⨯M 位的存储器共需32片8512⨯K 位的闪存。
（4）CPU 的24根地址线中，最低2位地址01A A 为字节地址，20A ～2A 这19根地址线与闪存的地址线相连，最高3位地址212223A A A 可通过3线---8线译码器形成片选信号。
每一个片选信号同时选中4片闪存，以满足32位的数据线要求。
例5．定量分析n 体低位交叉存储器连续读取n 个字所需的时间。
解：连续读取n 个字所需的时间为τ)1(-+n T ，如下图所示例6．设有8个模块组成的八体存储器结构，每个模块的存取周期为400ns ，存储字长为32位。
数据总线宽度为32位，总线传输周期为50ns ，试求顺序存储（高位交叉）和交叉存储（低位交叉）的存储器带宽。
解：八体存储器连续读出8个字的信息量为b b 256832=⨯顺序存储存储器连续读出8个字的时间是s ns ns 7103232008400-⨯==⨯ 交叉存储存储器连续读出8个字的时间是s ns ns ns 7105.775050)18(400-⨯==⨯-+高位交叉存储器的带宽是bps bps 77108)1032/(256⨯=⨯-低位交叉存储器的带宽是bps bps 771034)105.7/(256⨯=⨯-例7．假设CPU 执行某段程序时，共访问缓存命中3800次，访问主存200次，已知缓存存取周期为50ns ，主存存取周期为250ns 。
求缓存---主存系统的效率和平均访问时间。
解：（1）缓存的命中率为95.0)2003800/(3800=+（2）由题可知，访问主存的时间是访问缓存时间的5倍（250/50=5）设访问缓存的时间为t ，访问主存的时间为5t ，缓存---主存系统的效率为e ，则%3.83%1002.11%1005)95.01(95.0%100=⨯=⨯⨯-+⨯=⨯=t t t e 平均访存时间访问缓存的时间 （3）平均访问时间ns ns ns 60)95.01(25095.050=-⨯+⨯=例8．设某机主存容量为16MB ，缓存的容量为16KB 。
每字块有8个字，每个字32位。
设计一个四路组相联映射（即缓存每组内共有4个字块）的缓存组织，要求：（1）画出主存地址字段中各段的位数。
（2）设缓存初态为空，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），并重复此次序读8次，问命中率是多少？（3）若缓存的速度是主存速度的6倍，试问有缓存和无缓存相比，速度提高多少倍？解：（1）根据每个字块有8个字，每个字32位，得出主存地址字段中字块内地址字段为5位。
根据缓存容量为B KB 14216=，字块大小为52B ，得缓存共有92块，故c=9。
根据四路组相联映射42=r ，得2=r ，则7=-=r c q 。
根据主存容量为B MB 24216=，得出主存地址字段中主存字块标记位数为24-7-5=12主存地址字段各段格式如图所示：（2）由于每个字块中有8个字，而且初态缓存为空，因此CPU 读第0号单元时，未命中，必须访问主存，同时将该字所在的主存块调入缓存第0组中的任一块内，接着CPU 读1～7号单元时，均命中。
同理CPU 读第8、16、…、96号单元时均未命中。
可见CPU 在连续读100个字中共有13次未命中，而后7次循环读100个字全部命中，命中率为%375.98%1008100138100=⨯⨯-⨯ （3）根据题意，设主存存取周期为6t ，缓存的存取周期为t ，没有缓存的访问时间为8006⨯t ，有缓存的访问时间为136)13800(⨯+-t t ，则有缓存和没有缓存相比，速度提高倍数为5.41136)13800(8006≈-⨯+-⨯t t t例9．一个采用直接映射方式的16KB 缓存，假设块长为8个32位的字，试问地址为FDA459H 的主存单元在缓存中的什么位置（指出块号和块内地址，均用十进制表示）？解：根据缓存容量为16KB ，得出缓存的地址为14位。
由于每字32位，块长为8个字，则缓存的块内地址为5位（高3位为字地址，末2位为字节地址）。
地址为FDA459H 的主存单元，其二进制地址为1111 1101 1010 0100 0101 1001，对应缓存第10 0100 010（即十进制170）块中的第6个字的第1字节。
例10．假设缓存的工作速度为主存的5倍，缓存的命中率为90%，试问采用缓存后，存储器的性能提高多少？解：设主存的存取周期为m t ，则缓存的存取周期为m m t t 2.05/=，故平均访存时间为m m m t t t 28.010.090.02.0=⨯+⨯采用缓存后，存储器性能为原来的57.328.0/=m m t t 倍，即提高了2.57倍。
例11．已知缓存---主存系统的效率为85%，平均访问时间为60ns ，缓存比主存快4倍，求主存的存取周期和缓存的命中率。
解：设缓存---主存系统的效率为e 平均访问时间为a t ，缓存的取周期为c t ，命中率为h ，主存的存取周期为m t 。
根据%100⨯=a c t t e 得ns ns e t t a c 5185.060=⨯=⋅= 由于缓存比主存快4倍，则ns ns t t c m 255551)14(=⨯=+⨯=根据m c a t h ht t )1(-+=，其中ns t a 60=，ns t c 51=，ns t m 255=，得%6.95=h例12．设CPU 共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ 作为访存控制信号（低电平有效），用WR 作为读/写控制信号（高电平读，低电平写）。
现有芯片及各种门电路（门电路自定），如下图所示。
画出CPU 与存储器的连接图，要求：（1）存储芯片地址空间分配：0～2047为系统程序区；2048～8191为用户程序区。
（2）指出选用的存储芯片类型及数量。
（3）详细画出片选逻辑。
解：根据主存地址空间分配，0～2047为系统程序区，选用1片2K×8位ROM 芯片；2048～8191为用户程序区，选用2K×8位RAM芯片，即存储芯片与CPU的连接如图所示。
例13．一个磁盘存储器共有6个盘片，假设最上、下两个面不可用，每面有204条磁道，每条磁道有12个扇段，每个扇段有512B，磁盘机以7200r/min速度旋转，平均定位（寻道）时间为8ms。
（1）计算该磁盘存储器的存储量。
（2）计算该磁盘存储器的平均寻址时间。
解：（1）6个盘片共有10个记录面，磁盘存储器的总容量为512B×12×204×10=12533760B（2）磁盘存储器的平均寻址时间=平均寻道时间+平均等待时间平均等待时间=[60s/(7200r/min)] ×0.5≈4.165ms平均寻址时间=8ms+4.165ms=12.165ms例14．一个磁盘组共有11片，假设最上、下两个面不用，每片有203道，数据传输率为983040Bps，磁盘组转速为3600r/min，假定每个记录块有1024B，且系统可挂16台这样的磁盘机，计算磁盘存储器的总容量并设计磁盘地址格式。
解：由于数据传输速率=每一磁道的容量×磁盘转速，且磁盘转速为3600r/min=60r/s，故每一磁道的容量=（983040Bps）/（60r/s）=16384B，扇段数=16384B/1024B=16。
表示磁盘地址格式的参数包括：台数为16，记录面为20，磁道数为203，扇段数为16，故磁盘地址格式如图所示。
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