1、第四章 存储器一、选择题1、断电后,下列说法中,正确的是( A)。AROM 中的数据仍然存在 BDRAM 中的数据仍然存在CSRAM 中的数据仍然存在 DCD-ROM 中的数据会丢失2、一个 8 位的微型机系统以 16 位来表示地址,则该计算机系统有( )个地址空间。A128 B256 C 1024 D655363、主存储器和 CPU 之间增设高速缓冲器的目的是(A )A. 解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题B. 扩大主存储的容量C. 扩大 CPU 中通用寄存器的数量D. 扩大 CPU 中通用寄存器的数量和主存储器的容量4、某计算机的字长为 16 位,它的存储容量为 64KB,若按字寻址,
2、其寻址范围是(A )A. 032KB B. 032K-1 C. 064KB D. 064K-15、静态存储器的功耗和集成度比动态存储器要(A)。A、大、小 B、大、大 C、小、小 D、小、大 6、在三层次存储系统中不包括(C )。A、辅助存储器 B、主存储器 C、寄存器 D、Cache 7、存储器是计算机系统的记忆设备,主要用于(D )A存放程序 B存放软件 C存放微程序 D存放程序和数据8、采用虚拟存储器的主要目的是(A )A提高主存储器的存取速度 B扩大主存储器空间,并能进行自动管理C提高外存储器的存取速度 D扩大外存储器的存储空间9、EPROM 是指(D )A 读写存储器 B只读存储器C
3、可编程的只读存储器 D可擦除可编程的只读存储器10、若 RAM 中每个存储单元为 16 位,则下面所述正确的是(B )A. 地址线也是 16 位 B地址线与 16 无关C地址线与 16 有关 D地址线不得少于 16 位11、某芯片,其容量 5128 位,除电源和接地端,该芯片引出线的最小数目应为(D )A. 23 B. 25 C. 50 D. 1912、在 RISC 计算机中,大部分指令在( D )机器周期内完成。A、一个 B、小于一个 C、一个或小于一个 D、大于一个 13、在一般微处理器中,(D )包含在 CPU 中。A主内存 外存 主存储器 Cache14、DRAM 是指(C )。 A随
4、机访问存储器 顺序访问存储 动态随机访问存储器 静态随机访问存储器15、计算机中的地址总线共有 24 位,则该机器可访问的内存最大为( )。A1MB 24MB 4MB 16MB16、CPU 不能直接访问的是(D )。ARAM ROM 内存 外存17、SRAM 是指( D) ,A随机访问存储器 B顺序访问存储器C动态随机访问存储器 D静态随机访问存储器18、计算机中的存储器系统是指( D)。ARAM 存储器 BROM 存储器C主存储器 D主存储器和外存储器19、“640K 存储器”是指下列(C )。A.4023Bytes 的存储器 B6402 3 Bits 的存储器C640 210Bits 的存
5、储器 D6402 10Bytes 的存储器20、需要进行刷新处理存储器的是(C )A. ROM B. EPROM C. DRAM D. SRAM二、填空题1、EPROM 是指 可擦写可编程只读存储器 。2、动态 RAM 靠电容存储电荷存贮信息, 使用时需不断 刷新才能使信息保持。3、层次化存储体系涉及到主存、辅存、Cache 和寄存器,按存取时间由短至长的顺序是寄存器,Cache,主存,辅存 。4、设 Cache 的存取时间为 tc,命中率为 h,主存的存取时间为 tm,则平均存取时间为 h*tc+(1-h)*(tc+tm) 。5、对存储器的访问包括读、写 两类。6、从计算机指令系统设计的角度
6、,可将计算机分为复杂指令系统计算机(CISC)和精简指令系统计算机( RISC) 。三、简答题1、比较 SRAM 和 DRAM。(1)结构SRAM 利用的是双稳态触发器的记忆功能保存数据;DRAM 利用电容的充放电存储二进制数据;(2)特点SRAM 存取速度快,用于 Cache 等速度要求高的应用场合。不需要刷新,扩展电路简单,使用方便。集成度低,价格高,功耗大;DRAM 存取速度较慢,适合大容量存储器。需不断刷新,外围控制电路复杂。集成度高,价格低,功耗小。2、什么叫刷新?动态存储器为什么需要刷新? 刷新是指周期性地对电容执行读出再写入的操作。动态存储器采用电容的充放电存储数据,由于电容存在
7、漏电现象,因此其中所存电荷会随时间的推移逐渐丢失,为维持数据,需不断刷新。3、简述 Cache 中的三种地址映像方式及各自特点。(1)直接映像方式 主存的一个字(或字块)只能映像到整个高速缓冲存储器的一个准确确定的字(或字块)中。二者的对应关系是完全确定的,没有任何选择的余地。在高速缓冲存储器标志字段仅写入主存地址的区段号。比较时仅用主存地址的区段号与高速缓冲存储器标志字段比较即可。优点是硬件简单,成本低,地址变换速度快,但冲突率高,适合大容量 Cache 用。(2)全相联映像方式 主存的一个字(或字块)可以映像到整个高速缓冲存储器的任意一个字(或字块)中。标志字段存放了主存地址的一部份,实现
8、高速缓冲存储器标志字段的比较操作要访问到每一个高速缓冲存储单元。命中率较高,但电路过多过复杂,实现成本太高,速度慢,适合小容量 Cache 使用。(3)多路组相联映像方式 全相联映像方式与直接映像方式的折中方案。把高速缓冲存储器分为若干组,每组包含几个区段,主存组间采用全相联映像方式,而组内采用直接映像方式。4、比较“主存辅存”、“Cache主存”层次的不同点。(1)目标不同:Cache 系统的主要目标是提高存储系统的速度;虚拟存储系统的主要目标是增加存储系统的容量;(2)数据通路不同:CPU 与 Cache 和主存之间均有直接访问通路;虚拟存储器所依赖的辅存与 CPU 之间不存在直接的数据通
9、路;(3)管理手段不同(透明性不同):Cache 管理全有硬件实现,对系统程序员和应用程序员均是透明的;虚拟存储器管理是由软件(操作系统)和硬件共同完成的,由于软件的介入,虚存对系统程序员是不透明的,只对应用程序员透明;(4)数据传送量不同:Cache 存储器和虚拟存储器都以数据块作为存储器层次之间基本信息的传送单位,Cache 存储器每次传送的数据块大小是固定的,每块容量比较小;而虚拟存储器数据块大小不定长,有段式,页式等划分,虚拟存储器每次的数据交换量比较大;四、综合题1、某 SRAM 芯片有 17 位地址线和 4 位数据线,用这种芯片为 32 位字长的处理器构成 1M*32 位的存储器,
10、并采用模块结构。问: 若每个模块为 256*32 位,共需几个模块?(1024K/256K)*(32/32)=4 每个模块内需多少片这样的芯片? (256K/27K)*(32/4)=2*8=16 所构成的存储器共需多少片这样的芯片? 4*16=642、已知某存储器芯片容量为 4K4bit,问: 该存储器芯片的引脚最少为多少?12 根地址线,4 根数据线,1 根片选线,1 根读写控制线,电源线 2 根,至少 20 根。 构成 32K8bit 的存储系统需多少块该芯片? (32K/4K)*(8bit/4bit)=163、有一 Cache 的容量为 2K 字,每块为 16 字,问: 该 Cache
11、可容纳多少块?211/24=27=128 如果主存的容量是 256K 字,则有多少块?218/24=214=16K 主存的地址有多少位? Cache 的地址有多少位?18 11 在直接映射方式下,主存中的第 i 块映射到 Cache 中哪一块?(i)mod(128)4、设某磁盘有两个记录面,存储区内圈直径为 2.36 英寸,外圈直径为 5 英寸,道密度 1250 道/英寸,内圈的位密度为 52400 位/英寸,转速为 2400rpm(转/分)。请计算: 每面有多少磁道,每磁道能存储多少字节?1250*(5-2.36)/2=1250*2.64/2=165052400*3.14*2.36/8=48538.12 数据传输率是多少?48538.12*2400/60=1941524.8B=1.85MB 平均等待时间是多少? 1/(2*40)=1/80