计算机组成原理的分析题举例

以下是一个计算机组成原理的分析题的例子：

假设有一台计算机，它的主频为2GHz，每个时钟周期可以执行一条指令，每条指令需要2个时钟周期才能完成。该计算机使用32位地址总线，每个地址对应4个字节（32位），内存容量为2GB。请回答以下问题：

1.该计算机的CPU时钟周期是多少纳秒？
2.该计算机的指令执行速度是多少条每秒？
3.该计算机的内存地址空间有多少个地址？
4.该计算机最大可寻址内存容量是多少？

答案：

1. CPU时钟周期 = 1 / 主频 = 1 / 2GHz = 0.5纳秒
2. 每条指令需要2个时钟周期，因此指令执行速度为：2GHz / 2 = 1GHz，即每秒可以执行10亿条指令。
3. 32位地址总线可以寻址2^32个地址，每个地址对应4个字节，因此内存地址空间为：2^32 * 4B = 16GB。
4. 该计算机使用32位地址总线，最大可寻址2^32个地址，每个地址对应4个字节，因此最大可寻址内存容量为：2^32 * 4B = 16GB，而实际内存容量为2GB，因此该计算机的内存使用率为12.5%。