计算机学科专业基础综合组成原理

1、计算机学科专业基础综合组成原理-16（总分：100.00，做题时间：90分钟）一、单项选择题（总题数：33,分数：66.00） 下列各类存储器中，不采用随机存取方式的是。（分数：2.00）EPROMCD-ROM VDRAMSRAM解析：解析随机存取方式是指CPU可以对存储器的任一存储单元中的内容随机存取，而且存取时间与存 储单元的物理位置无关。选项A、C、D均采用随机存取方式，CDROM即光盘，采用串行存取方式。注意， CD-ROM是只读型光盘存储器，其访问方式是顺序访问，不属于只读存储器（ROM）。磁盘属于 类型的存储器。（分数：2.00）随机存取存储器（RAM）只读存储器（ROM）顺序存取

2、存储器（SAM）直接存取存储器（DAM）V解析：解析磁盘属于直接存取存储器，其速度介于随机存取存储器和顺序存取存储器之间，而选项D指 的是存取时间。存储器的存取周期是指。（分数：2.00）存储器的读出时间存储器的写入时间存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔 V存储器进行一次读或写操作所需的平均时间 TOC o 1-5 h z 解析：解析存取时间（T a ）指从存储器读出或者写入一次信息所需要的平均时间；存取周期（Tc ）指连 续两次访问存储器之间所必需的最短时间间隔。对T c 一般有：T c =T a +T r，其中T r为复原时间；对 SRAM指存取信息的稳定时间，对DRAM指刷新的

3、又一次存取时间。设机器字长为32位，一个容量为16MB的存储器，CPU按半字寻址，其可寻址的单元数是。A.224B.223C.222D.221（分数：2.00）A.VC.D.解析：解析16MB=2 24 B，由于字长为32位，现在按半字（16位=2B）寻址，故可寻址的单元数为2 24 B/2B=223 。 相联存储器是按 进行寻址的存储器。（分数：2.00）地址指定方式堆栈存储方式内容指定方式和堆栈存储方式相结合内容指定方式和地址指定方式相结合 V解析：解析相联存储器的基本原理是把存储单元所存内容的某一部分作为检索项（即关键字项）去检索该 存储器，并将存储器中与该检索项符合的存储单元内容进行读

4、出或写入。所以它是按内容或地址进行寻址 的，价格较为昂贵。一般用来制作TLB、相联Cache等。 某计算机系统，其操作系统保存在硬盘上，其内存储器应该采用。（分数：2.00）RAMROMRAM 和 ROM V都不对解析：解析操作系统保存在硬盘上，首先需要将其引导到主存中，而引导程序通常存放在ROM中，程序 运行时需要进行读写操作，因此应采用RAM。在下列几种存储器中，CPU不能直接访问的是。（分数：2.00）硬盘 V内存Cache寄存器解析：解析CPU不能直接访问硬盘，需先将硬盘中的数据调入内存才能被CPU所访问。 若某存储器存储周期为250ns，每次读出16位，则该存储器的数据传输率是。A.

5、4X106B/sB.4MB/sC.8X106B/sD.8X22B/s（分数：2.00）A.B.VD.解析：解析计算的是存储器的带宽，每个存储周期读出16bit=2B，故而数据传输率是2B/（250X 10 -9 s）， 即 8X10 6 B/s。本题中 8MB/s 是 8X1024X1024B/s。通常，数据传输率中的M指的是10 6而非2 20，一般二进制表示的K、M仅用于存储容量相关计算。 设机器字长为64位，存储容量为128MB，若按字编址，它可寻址的单元个数是。（分数：2.00） TOC o 1-5 h z 16MB16M V32M32MB解析：解析机器字长位64位，即8B，按字编址，

6、故可寻址的单元个数是128MB/8B=16M。计算机的存储器采用分级方式是为了。（分数：2.00）方便编程解决容量、速度、价格三者之间的矛盾 V保存大量数据方便操作方便解析：解析存储器有3个主要特性：速度、容量和价格/位（简称位价）。存储器采用分级方式是为了解 决这三者之间的矛盾。 计算机的存储系统是指。（分数：2.00）RAMROM主存储器Cache、主存储器和外存储器 V解析：解析计算机的存储系统包括CPU内部寄存器、Cache、主存和外存。在多级存储体系中，“Cache一主存”结构的作用是解决 的问题。（分数：2.00）主存容量不足主存与辅存速度不匹配辅存与CPU速度不匹配主存与CPU速

7、度不匹配 V解析：解析Cache中的内容只是主存内容的部分副本（拷贝），因而“Cache一主存”结构并没有增加主 存容量，是为了解决主存与CPU速度不匹配的问题。存储器分层体系结构中，存储器从速度最快到最慢的排列顺序是。（分数：2.00）寄存器一主存一Cache辅存寄存器一主存一辅存一Cache寄存器一Cache辅存一主存寄存器一Cache主存一辅存 V解析：解析在存储器分层结构中，寄存器在CPU中，因此速度最快，Cache次之，主存再次之，最慢的 是辅存（如磁盘、光盘等）。在Cache和主存构成的两级存储体系中，主存与Cache同时访问，Cache的存取时间是100ns，主存的 存取时间是1

8、000ns，如果希望有效（平均）存取时间不超过Cache存取时间的115%，则Cache的命中率至少 应为。（分数：2.00）90%98%95%99% V解析：解析假设命中率为x，则可得到100 x+1000（1-x）W1OOX（1+15%），简单计算后可得结果为xN98.33%， 因此命中率至少为99%。下列关于多级存储系统的说法中，正确的有。I .多级存储系统是为了降低存储成本虚拟存储器中主存和辅存之间的数据调动对任何程序员是透明的CPU只能与Cache直接交换信息，CPU与主存交换信息也需要经过Cache（分数：2.00）.仅 IV仅I和III、II和田.仅 II解析：解析主存和辅存之间

9、的数据调动则是由硬件和操作系统共同完成的，仅对应用级程序员透明。CPU 与主存可直接交换信息。 某一 SRAM芯片，其容量为1024X8位，除电源和接地端外，该芯片的引脚的最小数目为。（分数：2.00） TOC o 1-5 h z 21 V222324解析：解析芯片容量为1024X8位，说明芯片容量为1024B,且以字节为单位存取，也就是说地址线数 要10根（1024B=2 10B）。8位说明数据线要8根，加上片选线和读/写控制线（读控制为RD、写控制为wE）， 故而引脚数最小为10+8+1+2=21根。读写控制线也可以共用一根，但题中无20选项，做题时应随机应变。 某存储器容量为32KX16

10、位，则。（分数：2.00）地址线为16根，数据线为32根地址线为32根，数据线为16根地址线为15根，数据线为16根 V地址线为15根，数据线为32根解析：解析该芯片16位，所以数据线为16根，寻址空间32K=2 15，所以地址线为15根。若RAM中每个存储单元为16位，则下面所述正确的是。（分数：2.00）地址线是16位数据线是16位 V指令长度是16位以上说法都不正确解析：解析地址线只与RAM的存储单元个数有关，而与存储单元的字长无关。DRAM的刷新是以 为单位的。（分数：2.00）存储单元.行 V.列存储字解析：解析DRAM的刷新按行进行。动态RAM采用下列哪种刷新方式时，不存在死时间。

11、（分数：2.00）集中刷新分散刷新 V异步刷新都不对解析：解析集中刷新必然存在死时间。采用分散刷新时，机器的存取周期中的一段用来读/写，另一段 用来刷新，故不存在死时间，但是存取周期变长了。异步刷新虽然缩短了死时间，但死时间依然存在。下面是有关DRAM和SRAM存储器芯片的叙述：DRAM芯片的集成度比SRAM高DRAM芯片的成本比SRAM高DRAM芯片的速度比SRAM快DRAM芯片工作时需要刷新，SRAM芯片工作时不需要刷新通常情况下，错误的是。（分数：2.00）I 和 IIII 和I Vc.m 和VD.I 和IV解析：解析DRAM芯片的集成度高于SRAM, I正确；SRAM芯片的速度高于DR

12、AMIII错误；可以推出DRAM 芯片的成本低于SRAM,II错误；SRAM芯片工作时不需要刷新，DRAM芯片工作时需要刷新，V正确。下列说法中，正确的是。（分数：2.00）半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆DRAM是易失性RAM,而SRAM中的存储信息是不易失的半导体RAM是易失性RAM,但只要电源不断电，所存信息是不丢失的 V半导体RAM是非易失性的RAM解析：解析RAM属于易失性半导体，故A、B、D错误，SRAM和DRAM的区别在于是否需要动态刷新。关于SRAM和DRAM，下列叙述中正确的是。（分数：2.00）通常SRAM依靠电容暂存电荷来存储信息，电容上有电荷为1，无电荷为

13、0DRAM依靠双稳态电路的两个稳定状态来分别存储0和1SRAM速度较慢，但集成度稍高；DRAM速度稍快，但集成度低SRAM速度较快，但集成度稍低；DRAM速度稍慢，但集成度高 V解析：解析SRAM依靠双稳态电路的两个稳定状态来分别存储0和1，A错误。DRAM依靠电容暂存电荷来 存储信息，电容上有电荷为1，无电荷为0，B错误。SRAM速度较快，不需要动态刷新，但集成度稍低，功 耗大，单位价格高；DRAM集成度高，功耗小，单位价格较低，需定时刷新，故速度慢，故错误、D正确。某一 DRAM芯片，采用地址复用技术，其容量为1024X8位，除电源和接地端外，该芯片的引脚数最少 是（读写控制线为两根）。（

14、分数：2.00） TOC o 1-5 h z 1617 V1921解析：解析1024X8位，故可寻址范围是1024=2 10 B，按字节寻址。而采用地址复用技术，通过行通选 和列通选分行列两次传送地址信号，故而地址线减半为5根，数据线仍为8根；加上行通选和列通选以及 读/写控制线（片选线用行通选代替）4根，总共是17根。注意SRAM和DRAM的区别，DRAM是采用地址复用技术的，而SRAM不是。某容量为256MB的存储器由若干4MX8位的DRAM芯片构成，该DRAM芯片的地址引脚和数据引脚总数是 （分数：2.00） TOC o 1-5 h z 19 V223036解析：解析4MX8位的芯片数据

15、线应为8根，地址线应为log 2 4M=22根，而DRAM采用地址复用技术， 地址线是原来的1/2，且地址信号分行、列两次传送。地址线数为22/2=11根，所以地址引脚与数据引脚 的总数为11+8=19根，选A。此题需要注意的是DRAM是采用传两次地址的策略，所以地址线为正常的一半， 这是很多考生容易忽略的地方。下列有关RAM和ROM的叙述中，正确的是。RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器RAM和ROM都是采用随机存取的方式进行信息访问RAM和ROM都可用做CacheRAM和ROM都需要进行刷新（分数：2.00）仅I和II V仅II和田仅I、II和田仅 II、III和IV解析：解析一般

16、Cache采用高速的SRAM制作，比ROM速度快很多，因此III是错误的。动态RAM需要刷 新，而ROM不需要刷新，故V错误。 下列关于闪存（Flash Memory）的叙述中，错误的是。（分数：2.00）信息可读可写，并且读、写速度一样快 V存储元由MOS管组成，是一种半导体存储器掉电后信息不丢失，是一种非易失性存储器采用随机访问方式，可替代计算机外部存储器解析：解析闪存是EEPROM的进一步发展，可读可写，用MOS管的浮栅上有无电荷来存储信息。闪存依 然是ROM的一种，写入时必须先擦除原有数据，故写速度比读速度要慢不少（硬件常识）。闪存是一种非易 失性存储器，它采用随机访问方式。现在常见的

17、SSD固态硬盘，即由Flash芯片组成。 下列几种存储器中，是易失性存储器。（分数：2.00）Cache VEPROMFlash MemoryCD-ROM解析：解析Cache由SRAM组成，掉电后信息即消失，属于易失性存储器。U盘属于 类型的存储器。（分数：2.00）高速缓存主存只读存储器 V随机存取存储器解析：解析U盘采用Flash Memory技术，它是在EEPROM的基础上发展起来的，属于ROM的一种。由于 擦写速度和性价比均很可观，故而其常常可用做辅存。随机存取与随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）是不同的，只读存储器（ROM）也是随机存取的。 因此，支持

18、随机存取的存储器并不一定是随机存取存储器。某计算机系统，其操作系统保存于硬盘上，其内存储器应该采用。（分数：2.00）RAMROMRAM 和 ROM V均不完善解析：解析因计算机的操作系统保存于硬盘上，所以需要BIOS的引导程序将操作系统引导到主存（RAM） 中，而引导程序则固化于ROM中。下列说法正确的是。（分数：2.00）EPROM是可改写的，故而可以作为随机存储器EPROM是可改写的，但不能作为随机存储器 VEPROM是不可改写的，故而不能作为随机存储器EPROM只能改写一次，故而不能作为随机存储器解析：解析EPROM可多次改写，但改写较为繁琐，写入时间过长，且改写的次数有限，且速度较慢

19、，因 此不能作为需要频繁读写的RAM使用。下列哪些是动态半导体存储器的特点。I .在工作中存储器内容会产生变化II.每隔一定时间，需要根据原存内容重新写入一遍一次完整的刷新过程需要占用两个存储周期一次完整的刷新过程只需要占用一个存储周期(分数：2.00)I、IIIII、IIIII、IV V只有I解析：解析动态半导体存储器是利用电容存储电荷的特性记录信息，由于电容会放电，必须在电荷流失 前对电容充电，即刷新。方法是每隔一定时间，根据原存内容重新写入一遍，故I错误。这里的读并不是 把信息读入CPU，存也不是从CPU向主存存入信息，它只是把信息读出，通过一个刷新放大器后又重新存 回到存储单元里去，而

20、刷新放大器是集成在RAM上的。因此，这里只进行了一次访存，也就是占用一个存 取周期，II、IV正确，I错误。下列存储器中，在工作期间需要周期性刷新的是。(分数：2.00)SRAMSDRAM VROMFLASH解析：解析DRAM使用电容存储，所以必须隔一段时间刷新一次，如果存储单元没有被刷新，存储的信 息就会丢失。SDRAM表示同步动态随机存储器。二、综合应用题(总题数：4,分数：34.00)某个两级存储器系统的平均访问时间为12ns，该存储器系统中顶层存储器的命中率为90%，访问时间是 5ns，问：该存储器系统中底层存储器的访问时间是多少(假设采用同时访问两层存储器的方式)？(分数：4.00)

21、 正确答案：()解析：设底层存储器访问时间为T，则有12ns=(0.90X5ns) + (0.10XT)求得 T=75ns。CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，巳知Cache存取 周期为50ns，主存存取周期为250ns。设主存与Cache同时访问，试问：(分数：10.00) (1).Cache/主存系统的效率。(分数：5.00) 正确答案：()解析：命中率 H=N /(N +N )=1900/(1900+100)=0.95主存访问时间与Cache访问时间的倍率：r=T /T =250ns/50ns=5Cache主存系统的效率：e=访问Cache的时间/平均访存时间访问效率：e=1/H+(1-H)r=1/0.95+(1-0.95)*5=83.3%(2).平均访问时间。(分数：5.00) 正确答案：()解析：平均访问时间：T a =T c /e=50ns/0.833=60ns在显示适配器中，用于存放显示信息的存储器称为刷新存储器，它的重要性能指标是带宽。具体工作中， 显示适配器的多个功能部分要争用刷新存储器的带宽。设总带宽50%用于刷新屏幕，保留50%带宽用于