77范文网 - 专业文章范例文档资料分享平台

存储器习题解答

来源:网络收集 时间:2018-11-30 下载这篇文档 手机版
说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全,需要完整文档或者需要复制内容,请下载word后使用。下载word有问题请添加微信号:或QQ: 处理(尽可能给您提供完整文档),感谢您的支持与谅解。点击这里给我发消息

1. 用下列芯片构成存储系统,各需要多少个RAM芯片?需要多少位地址作为片外地址译码?设系统为20位地址线,采用全译码方式。

(1)512×4位RAM构成16KB的存储系统; (2)1024×1位RAM构成128KB的存储系统; (3)2K×4位RAM构成64KB的存储系统; (4)64K×1位RAM构成256KB的存储系统。

解:(1) 需要16KB/512×4=64片,片外地址译码需20-log2512=11位地址线。

(2) 需要128KB/1K×1=1024片,片外地址译码需20-log21024=10位地址线。

(3) 需要64KB/2K×4=64片,片外地址译码需20-log2(1024×2)=9位地址线。 (4) 需要256KB/64K×1位=32片,片外地址译码需20-log2(1024×64)=4位地址线。

2. 现有一种存储芯片容量为512×4位,若要用它组成4KB的存储容量,需多少这样的存储芯片?每块芯片需多少寻址线?而4KB存储系统最少需多少寻址线? 解: 4K×8bit /512×4bit= 16片,需要16片存储芯片;

29 = 512,每片芯片需9条寻址线;

212 = 4096,4KB存储系统最少需12条寻址线。

3. 一个具有8KB直接相联Cache的32位计算机系统,主存容量为32MB,假定该Cache中块的大小为4个32位字。

(1)求该主存地址中区号、块号和块内地址的位数。

(2)求主存地址为ABCDEF16的单元在Cache中的位置。

解: (1) 主存区数为32MB/8KB = 4096,212 = 4096,区号的位数为12; 区内块数为8KB/4×4B = 512,29 = 512,块号的位数为9;

块内单元数(字节编址)为4×32 / 8 = 16,24 = 16,块内地址的位数4。 (2)主存地址为ABCDEF16的单元其二进制地址为:

0 1010 1011 1100 1101 1110 1111 (主存字节地址为25位) 区号为0 1010 1011 110 块号为0 1101 1110

数据在Cache中的位置是 0 1101 1110 1111

4. http://caoliuroom.pen.io/有一个Cache-主存存储层次,主存容量为8个块,Cache容量为4个块。采用直接地址映象:

(1)对于如下主存块地址流:0,1,2,5,4,6,4,7,1,2,4,1,3,7,2,如果主存中内容一开始未装入Cache中,请列出每次访问后Cache中各块的分配情况;

(2)指出块命中的时刻;

(3)求出此期间Cache的命中率。

解:(1) 每次访问后Cache中各块的分配情况如下表。 时间 地址流 0块 1块 2块 3块 1 0 0 2 3 1 2 0 0 1 1 2 4 5 0 5 2 5 4 4 5 2 6 6 4 5 6 7 4 4 5 6 8 7 4 5 6 7 9 1 4 1 6 7 10 2 4 1 2 7 11 4 4 1 2 7 12 1 4 1 2 7 13 3 4 1 2 3 14 7 4 1 2 7 15 2 4 1 2 7 (2)从表可见命中时刻为:7,11,12和15 (3)h =4 / 15 =0.267

5. 一个组相联映象Cache由64个存储块构成,每组包含4个存储块;主存包含4096个存储块,每块由128字组成,访存地址为字地址。

(1)一个主存地址有多少位?一个Cache地址有多少位?

(2)计算主存地址格式中,区号、组号、块号和块内地址字段的位数。 解:(1) 主存4096块----12位, 每块128字----7位, 共19位 Cache 64块----6位, 每块128字----7位, 共13位

(2) 主存区数 = 主存块数 / Cache块数 = 4096 / 64 =64个区---- 6位 区内组数 = Cache块数 / 组内块数 = 64 / 4 =16个组---- 4位 组内块数为4 ----2位

块内地址为7位(字地址,每块128字) 主存地址格式如下:

6位 6位 2位 7位

区号 组号 组内块号 块内地址

6. 有一个16KB 4路组相联Cache的32位微处理器,假定该Cache的块为4个32位的字。 (1)画出该Cache的结构逻辑图,指出主存地址的不同字段的作用。 (2)主存地址为ABCDE8F8的单元在Cache中的什么位置。

解:(1) Cache容量为16KB,地址14位; 采用4路组相联结构,块地址2位;块长为4个字,块内地址2位;每个字32位(4个字节),字内字节地址2位。由(2)知主存地址为32位,则区号为32-14 = 18位。则逻辑结构图如下:

(2)主存地址单元ABCDE8F8的二进制表示为:

1010 1011 1100 1101 1110 1000 11110 1000 Cache地址为:10 1000 11110 1000

7. 有一个”Cache-主存”存储层次。主存共分为8个块(0~7),Cache为4个块(0~3),采用组相联映象,组内块数为2块,采用LRU(近期最少使用法)的替换算法。 (1)画出主存、Cache地址的各字段对应关系;

(2)画出主存、Cache空间块的映象对应关系的示意图;

(3)对于如下主存块地址流:1、2、4、1、3、7、0、1、2、5、4、6、4、7、2,设主存中的內容在初始化时未装入Cache中,写出随时间的Cache中各块的使用情况;指出块失效又发生块争用的时刻;求出此期间Cache的命中率。

解:(1) 主存、Cache地址的各字段对应关系如下:

(2) 主存的第0和第1块映射到Cache的第0和第1块; 主存的第2和第3块映射到Cache的第2和第3块; 主存的第4和第5块映射到Cache的第0和第1块; 主存的第6和第7块映射到Cache的第2和第3块。

如下图所示:

(3) Cache 中各块的使用状况如下图所示:

块失效又发生块争用的时刻为:6、7、9、10、11、12、14、15。Cache命中3次,在此期间Cache的命中率为:

H = 3 / 15 = 0.2。

8. 某一存储器系统如下图所示,问它们的存储容量各是多少?RAM和EPROM存储器地址分配范围各是多少?

解:该存储系统由一片EPROM芯片和一片RAM组成,由集成译码电路74LS138进行片选译码。 EPROM芯片片内地址线12条为A0~A11,直接同8088的地址线A0~A11相连(注意,这里的地址线已从双重总线AD0~AD15,A16/S3~A19/S6中分离出来;另外,由于图中采用控制线IO/M,因此CPU必然为8088)。 8088的高8位地址线A12~A19参加片外译码。 按74LS138的工作要求G1必须为高电平,G2A、G2B为低电平,则A19~A15=11111,EPROM的CE同74LS138的Y5相接,A14A13A12=101,由此可得本题中EPROM的地址范围11111101000000000000~11111101111111111111即FD000H~FDFFFH,容量为4KB。

而RAM芯片内地址线11条为A0~A10,直接同8088的地址线A0~A10相连,8088的高8位地址线A12~A19参加片外译码。 这里必须注意,CPU的A11未参加RAM的片内和片外的译码,是一个任选项,是0是1都可以。 这里RAM的CS同74LS138的Y1相连。 A14A13A12=001,由此可得本题中RAM的地址范围为11111001X00000000000~11111001X11111111111,这样RAM的地址范围有2个,当A11=0时,地址范围为F9000H~F97FFH和F9800H~F9FFFH,存在“地址重叠”。 这里还需说明的是RAM芯片的CS、OE同74LS138的Y1相连,RAM芯片的WE同“非与门”(或门)的输出端相连。这样,当CS为低电平选中RAM,同时OE为低电平,此时对RAM的读写取决于WE。当进行存储器读操作时,IO/ M=“L”,WR=“H”, 或门输出为高电平,RAM的WE=“H”。由6116的工作方式表可知WE=“L”, OE=“L”为读操作;当进行存储器写操作时,IO / M=L,WR=“L”, OE=“L”。由6116的工作方式表可知WE=“L”,OE=X(不管是“H”是“L”)都为写操作。

EPROM的地址范围为FD000H~FDFFFH,存储容量为4KB;RAM的地址范围为F9000H~F97FFH或F9800H~F9FFFH,存储容量为2KB。由于A11未参加译码,因而有地址重叠,一个内存单元有2个地址对应。

9. 使用6116、2732和74LS138译码器构成一个存储容量为12KB ROM(00000H~02FFFH)、8KB RAM(03000H~04FFFH)的存储系统。系统地址总线为20位,数据总线为8位。 解:①译码地址线安排:

2732的容量为4K×8位存储器芯片,有12条地址线,12KB ROM需采用3片2732。6116的容量为2K×8位存储器芯片,有11条地址线,8KB RAM需采用4片6116。ROM有片外译码的地址线为8条,RAM有片外译码的地址线为9条。采用74LS138译码,每个输出端对应4KB地址范围,对于6116的A11还需进行二次译码。

② 列出地址范围:

EPROM1 A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A12 A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 11 A10 A9 A0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 00000~0 0 0FFFH EPROM2 0 01000~01FFFH 0 EPROM3 0 02000~02FFFH 0 SRAMI 0 03000~037FFFH 0 SRAM2 0 03800H~03FFFH 0 SRAM3 0 04000H~047FFH 0 SRAM4 0 04800H~04FFFH 0

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读,免费范文网,提供经典小说综合文库存储器习题解答在线全文阅读。

存储器习题解答.doc 将本文的Word文档下载到电脑,方便复制、编辑、收藏和打印 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!
本文链接:https://www.77cn.com.cn/wenku/zonghe/327167.html(转载请注明文章来源)
Copyright © 2008-2022 免费范文网 版权所有
声明 :本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
客服QQ: 邮箱:tiandhx2@hotmail.com
苏ICP备16052595号-18
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)
注册会员下载
全站内容免费自由复制
注册会员下载
全站内容免费自由复制
注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: