计算机组成与结构习题解析及答案

"这是一份关于《计算机组成与结构》课程的习题解答，主要涉及主存储器的相关计算，包括存储器容量的扩展和刷新策略的分析。" 在计算机科学中，计算机的组成与结构是理解和设计现代计算机系统的基础。这份资料详细解答了关于主存储器的一些关键问题，例如存储器的扩展以及刷新机制。首先，它提到有一个512K×16位的存储器，是由64K×1位的2164RAM芯片构建的。这种情况下，我们需要进行位扩展和字扩展来达到所需的存储容量。 位扩展是指增加存储单元的位宽，将单个芯片的1位扩展到16位。根据题目，需要16片芯片进行位扩展。字扩展则是指增加存储单元的数量，将单个芯片的64K字扩展到512K字，需要8片芯片进行字扩展。因此，总共有16片 × 8片 = 128片芯片构成512K×16位的存储器。 接着，资料讨论了刷新策略。分散刷新方式要求每个2164RAM芯片内的4个128×128结构在不超过2毫秒的时间内被刷新一次。这意味着每个芯片的刷新间隔是2毫秒除以4个芯片，即15.625微秒。 集中刷新方式则是在一个固定的周期内完成所有存储单元的刷新。如果读/写周期是0.1微秒，而整个存储器需要刷新128次（因为每个2164RAM芯片需要刷新1次），那么刷新一遍所需的时间是0.1微秒 × 128 = 12.8微秒。 此外，资料还提到了一个关于使用8K×4位的RAM芯片构建16K×8位存储区的问题，但没有给出具体的解答。通常，要构建16K×8位的存储器，需要进行字扩展和位扩展。字扩展是将8K（即2^13）扩展到16K（即2^14），需要2个8K×4位的芯片。位扩展是将4位扩展到8位，这通常通过并联两个4位芯片来实现。所以，总共需要2 × 2 = 4个8K×4位的RAM芯片。 理解这些基本概念对于理解计算机的内存组织、存储器层次结构以及如何设计和优化存储系统至关重要。在实际应用中，这些问题涉及到如何有效地管理和利用有限的存储资源，以及如何确保数据的正确性和系统的稳定性。