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2023年 408 计算机组成原理 第 15 题

计算机组成原理2023年选择题2分

题目

某计算机的 CPU 有 30 根地址线,按字节编址,CPU 和主存芯片连接时,要求主存芯片占满所有可能存储地址空间,并且 RAM 区和 ROM 区所分配的容量大小比为 3:1,若 RAM 在连续低地址区,ROM 在连续高地址区,则 ROM 的地址范围是( )。

错因

A

把"低地址"和"ROM"配错——00000000H ~ 0FFFFFFFH 是地址空间的最低 256 MB,是 RAM 的起始段。题目明说 RAM 在低地址、ROM 在高地址,A 直接搞反了。

B

把"3:1"分成的边界算错。RAM 和 ROM 比 3:1,总容量 1 GB → RAM 768 MB、ROM 256 MB。10000000H ~ 2FFFFFFFH 是中间 512 MB(地址空间的第 256 MB ~ 768 MB),既不是 RAM 区也不是 ROM 区,属于完全错位。

D

误以为 30 根地址线对应的最高地址是 0xFFFFFFFF(32 位)。30 根地址线只能寻址 GB,地址范围是 00000000H ~ 3FFFFFFFH——最高地址只到 0x3FFFFFFF。0x40000000 已经超出 30 位地址线的寻址范围,主存芯片上根本访问不到。

总解析

第一步:求总地址空间

30 根地址线 + 按字节编址 → 总容量 B GB。

地址范围:00000000H ~ 3FFFFFFFH(最高位是第 29 位,4 位十六进制最高 = 3)。注意 ,所以 30 位地址线的最大有效地址就是 0x3FFFFFFF。

第二步:按 3:1 划分容量

每 256 MB = B = 0x10000000,对应一个十六进制最高位的"+1"。

第三步:分配地址区间(RAM 在低、ROM 在高)

区域起始结束容量
RAM00000000H2FFFFFFFH768 MB(占 3 个 256 MB 段)
ROM30000000H3FFFFFFFH256 MB(占最后 1 个 256 MB 段)

ROM 起始 = RAM 结束 + 1 = 0x2FFFFFFF + 1 = 0x30000000;ROM 结束 = 总地址空间末尾 = 0x3FFFFFFF。

最终答案是 C(30000000H ~ 3FFFFFFFH)

关键易错点:30 根地址线 ≠ 32 位地址,最高地址只到 0x3FFFFFFF,不到 0xFFFFFFFF。看到 0x4xxxxxxx 之后的就要警觉超界。

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