北师17年春季（497）计算机组成原理 作业（二）答案参考

作业答案

《计算机组成原理》作业（二）
学完3-5章后可以完成作业（二）。作业总分100分，将作为平时成绩记入课程总成绩。
简答题（每题5分，共20分）
存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？
说明存取周期和存取时间的区别？
什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？
什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法？
应用题（共80题）
1．（15分）有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：
（1） 该存储器能存储多少个字节的信息？
（2） 如果存储器由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少芯片？
（3） 需要多少位地址作芯片选择？
2． （20分）用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，要求：
(1) 画出该存储器的组成逻辑框图。
(2) 设存储器读/写周期为0.5μS, CPU在1μS内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？
3． （15分）CPU执行一段程序时, cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。
4．（10分）指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

5．（20分）今有4级流水线分别完成取值、指令译码并取数、运算、送结果四步操作，今假设完成各步操作的时间依次为100ns,100ns,80ns,50ns。
请问：（1）流水线的操作周期应设计为多少？
（2）若相邻两条指令发生数据相关，而且在硬件上不采取措施，那么第二条指令要推迟多少时间进行。
　　　（3）如果在硬件设计上加以改进，至少需推迟多少时间？
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