计算机组成原理自学考试试卷

第三章存储系统一、单选题.计算机中表示地址时使用（A）A.无符号数 B.原码 C.反码 D.补码.运算器虽有许多部件组成，但核心部分是（B）A.数据总线B.算术逻辑单元 C.多路开关 D.通用寄存器3、断电后，下列说法中，正确的是（A）。A.ROM中的数据仍然存在 B.DRAM中的数据仍然存在C.SRAM中的数据仍然存在 D.CD-ROM中的数据会丢失4、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（D）个地址空间。A.128 B.256 C.1024 D.655365、磁盘存贮器的记录方式一般采用（C ）。A.归零制B.不归零制 C.调频制 D.调相制6、相联存贮器是按（B ）进行寻址的存贮器。A.地址指定方式 B.内容指定方式C.堆栈存取方式 D.地址指定方式与堆栈存取方式结合7、访问存储器时，读出的信息或将写入的信息要经过（A ）。A.数据寄存器B.指令寄存器 C.累加器 D.地址寄存器8、指令系统中采用不同寻址方式，其目的是（C）。A.可以直接访问外存B.实现存储程序和程序控制C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D.提供扩展操作码的可能，并降低指令译码难度9.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10.某计算机的字长为16位，它的存储容量为64KB,若按字寻址，其寻址范围是（BA.0〜32KB B.0〜32K-1 C.0〜64KB D.0〜64K-111、存储周期（C）存储时间。A、大于 B、小于 C、略大于 D、略小于12、CPU与主存之间以（B ）信号表示一次访存操作结束。A、Busy B、Ready C、Write D、Read13、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14、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、Cache15、若操作数在寄存器中，寄存器号在指令中给出，则这种指令的寻址方式为（A ）A.寄存器寻址方式 B.寄存器间接寻址方式C.寄存器基址寻址方式 D.寄存器变址寻址方式.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.采用虚拟存储器的主要目的是（B）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.EPROM是指（D）A.读写存储器 B.只读存储器C.可编程的只读存储器D.可擦除可编程的只读存储器.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.计算机的存储器采用分级方式是为了（B）A.减少主机箱的体积 B.解决容量、价格、速度三者之间的矛盾C.保存大量数据方便 D.操作方便.需要进行刷新处理存储器的是（C）A.ROM B.EPROMC.DRAMD.SRAM.某芯片，其容量512X8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.25C.50 D.1923、存贮周期是指（C）。A.存贮器的读出时间 B.存贮器的写入时间C.存贮器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔D.存贮器进行连续写操作所允许的最短时间间隔24、存贮单元是指（B）。A.存放一个二进制信息位的存贮元 B.存放一个机器字的所有存贮元集合C.存放一个字节的所有存贮元集合 D.存放两个字节的所有存贮元集合25、在一般微处理器中，（D）包含在CPU中。A.主内存 B.外存 C.主存储器D.Cache26、DRAM是指（ C）。A.随机访问存储器 B.顺序访问存储C.动态随机访问存储器 D.静态随机访问存储器27、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（D）。A.A.1MB B.24MB C.4MBD.16MB28、存贮器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来（C）。A.存放数据A.存放数据B.存放程序C.存放数据和程序D.存放微程序29、29、CPU不能直接访问的是（DA.RAM B.ROM30、采用虚拟存储器的目的是（DA.提高外存的速度C.扩大外存容量31、SRAM是指（D ）,A.随机访问存储器C.动态随机访问存储器32、计算机中的存储器系统是指（DRAM存储器C.主存储器33、“640K存储器”是指下列（D）oC.内存 D.外存）oB.提高主存速度D.扩大内存的寻址空间B.顺序访问存储器D.静态随机访问存储器）oROM存储器D.主存储器和外存储器）oA.40XA.40X23Bytes的存储器C.640X210Bits的存储器34、存储单元是指（AB.640X23Bits的存储器D.640X210Bytes的存储器)A.存放一个机器字的所有存储元 B.存放一个二进制信息位的存储元C.存放一个字节的所有存储元的集合 D.存放两个字节的所有存储元的集合35、在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由（D ）完成地址映射。A.程序员 B.编译器 C.装入程序 D.操作系统36、某计算机字长32位，其存储容量是4MB,若按字编址，它的寻址范围是（A）A.0〜A.0〜1MWB.0〜1MB C.0〜4MW D.0〜4MB二、填空题.EPROM是指一可擦写可编程的ROM o.刷新的方式有两种，集中和分布。.堆栈中数据的存取顺序是 先进后出 。4、连续启动两次独立的存储器操作所需时间间隔的最小时间称为存储周期。.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。.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_o.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) o.对存储器的访问包括读、 写 两类。9、存储器中可容纳的 信息数量 ，称为存储器的容量。10、统一编址法就是 存储器地址映射外设 的输入输出方法。11、由于主存储器需要较高的速度，故一般都采用半导体电路_来实现。12、数据的存储一般是以字为单位进行的。13、位扩展法这种方式没有选片要求，只对数据位数 进行扩展。三、名词解释1、RAM：即随机存储器，有三个特点：常规下可读可写，断电后信息丢失，访问时间与单元物理位置无关。2、段式管理：把主存按段分配的存储管理方式称为段式管理。段式管理是一种模块化的存储管理方式。3、DRAM：动态RAM,是利用半导体器件内部的分布电容来保存信息，以电容充电的正、负性来表示“0”、”1”信息。DRAM的特点是集成度高、价格便宜，但需要刷新操作。DRAM适合于做大容量主存中的RAMo4、写回法：即写cache时不写主存，而当cache数据被替换出去时才写回主存。写回法cache中的数据与主存中的数据不一致。5、组相联映像：存储空间分成若干组，组间是直接映象，组内采用全相联映象。6、全相联映像：任何虚页都可以调进内存(主存)中的任意页面位置，这种映像规则称为全相联映像。7、访存局部性：程序对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中，而另外10%的访问则分布在存储空间的其余90%的区域中，这一规律称为访存局部性规律。四、简答题1、计算机的存储器为什么有内存与外存之分？计算机的存储器分为内存与外存，主要是从速度和价格上考虑的结果。在存储器介质中，半导体存储介质的存储密度高，信息的存入和取出的速度快，但存储成本高，在电源断开后存储的信息会丢失。而光、磁等介质则容量大，成本较低，掉电后信息不会丢失，但是读写速度慢。为了用最合理的成本实现最大的存储容量，存储器采用半导体存储器来做主存满足系统对速度的要求；采用光、磁存储器作外存，来满足系统对容量的需要。2、在大数端存储方式下，向存储器中地址为1000的地方写入个32位的字1267AB92H,然后分别从存储器中地址分别为1000,1001,1002,1003的单元读取四个字节。问这四个字节的内容分别是什么？答：大数端存储方式是将最低字节存储在最大地址位置，所以1000单元中的内容是12H1001单元中的内容是67H1002单元中的内容是ABH1003单元中的内容是92H3、已知某存储器芯片容量为4KX4bit,问：⑴该存储器芯片的引脚最少为多少？⑵构成32Kx8bit的存储系统需多少块该芯片？解：⑴该芯片容量为4KX4bit,故地址线12根,数据线4根，加上CS、R/W、VCC、GND,该芯片的引脚最少为20根。⑵共需芯片数:32K*8/4K*4=16(片)。4、比较动态RAM和静态RAM。静态RAM利用双稳态触发器来保存信息,只要不断电,信息不会丢失。动态RAM利用MOS电容存储电荷来保存信息,使用时需不断给电容充电才能使信息保持。静态RAM集成度低,但功耗较大，动态RAM集成度高,功耗小，主要用于大容量存储器。5、画出存储器系统的层次结构，并加以说明。一个完整的存储器系统按层次来分类，可分为主存储器、高速缓冲存储器Cache和辅存储器。主存储器用来存放计算机运行期间所需要的程序和数据；Cache位于主存和CPU之间，用来存放正在执行的程序和数据，以便CPU高速地使用它们；辅存也称外存储器，用来存放当前暂不参与运行的程序和数据，以及一些需要永久保存的信息，辅存设在主机外部，容量极大且成本很低，但存取速度较低，而且CPU不能直接访问它，必须通过专门的程序与主存进行成批的信息交换，待信息调入主存，CPU才能使用它。CPUCache主存辅存6、存储器芯片的容量通常用aXb的方式表示，其中a为字数，b为每个字的位数。如果问以下几种存储器芯片分别有多少地址线和数据线？(1)2KX16 (2)64KX8 (3)16MX32 (4)4GX4解：(1)因为2K=211,所以地址线为11,数据线为16。(2)因为64K=216,所以地址线为16,数据线为8。(3)因为16M=224,所以地址线为24,数据线为32。（4）因为4G=232,所以地址线为32,数据线为4。7、什么叫刷新？动态存储器为什么需要刷新？为了保证存储信息不遭破坏，每隔一定的时间对电容进行充电的过程称为刷新。动态RAM利用MOS电容存储电荷来保存信息，随着时间的增加,其电荷会逐渐漏掉,从而使存储的信息丢失，因此使用时需进行刷新，即不断给电容充电才能使信息保持。8、比较“主存一辅存"、“Cache-主存”层次的不同点。“主存一辅存"，“Cache一主存”层次有很多相似之处都基于程序局部性原理。⑴相同点:①出发点相同，二者都是为了提高存储系统的性能/价格比而构造的层次存储体系②原理相同渚B是利用了程序运行时的局部性原理把最近常用的信息块从相对慢速而大容量的存储器调入相对高速而小容量的存储器。⑵不同点：①目的不同,Cache主要解决主存与CPU的速度差异问题，而辅存主要解决存储容量问题。②未命中时的损失不同，虚存未命中时的损失要远大于Cache未命中时的损失。③数据通路不同。9、什么是组相联映像？将虚存空间与主存空间均分组，虚存每组只能调进实存的一个特定组（即组间采用直接映像）；每组又分成若干页（各组的页面数都相同），组内各页在虚实存之间按全相联方式映像。虚存的一页可调进特定的实存组内的任意一个页面中。这种方式命中率介于上两种方式之中，但地址交换过程的速度比全相联方式快。10、什么是多体交叉编址？这种编址方法是主存的低K位确定一个模块（共有2k个模块），高m位指定该块内的地址。连续的几个地址（即存储单元）依次分布在连续的几个模块内，而不是在同一个模块内，故称为多体交叉编址（因为在2k个模块上交叉编址，又称为模2k交叉编址）。于是CPU要访问主存的几个连续地址时可使这几个模块同时工作，使整个主存的平均利用率得到提高。11、简述Cache中的三种地址映像方式及各自特点。⑴直接映像。优点:实现简单，只需利用主存地址按某些字段直接判断;缺点:不够灵活，主存的2t个字块只能对应唯一的Cache字块，降低了命中率。⑵全相联映像。允许主存中的每一个字块映像到Cache的任何一个字块。⑶组相联映像。是直接映像和全相联映像的一种折衷方案。五、综合题1、 Intel2114（1Kx4bit^片有片选端（CS*）和写允许端（WE*）,试用2114存储芯片构成1KXl6bit的存储器（画出结构图）。解：2、有一Cache的容量为2K字,每块为16字，问:⑴该Cache可容纳多少块？⑵如果主存的容量是256K字,则有多少块？⑶主存的地址有多少位？Cache的地址有多少位？⑷在直接映射方式下,主存中的第i块映射到Cache中哪一块？解：⑴Cache的容量为2K字,每块为16字,则Cache中有2048/16=128块。⑵如果主存的容量是256K字，则有256*1024/16=16384块。⑶因为主存的容量是256KW=21W,所以主存地址有18位，Cache的容量为2K字,所以，Cache的地址有11位。⑷在直接映射方式下,主存中的第i块映射到Cache中的第imod128块。3、已知某16位机的主存采用半导体存贮器，地址码为20位，若使用8KX8位RAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块