計算機組成原理存儲器[共22頁]

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1、1.存儲器 一、單選題（題數 54，共7 ） 1 在下述存儲器中，允許隨機訪問的存儲器是（）。（1.2分） A、磁帶 B 、磁盤 C 、磁鼓 D 、半導體存儲器 正確答案 D 2 若存儲周期250ns，每次讀出16位，則該存儲器的數據傳送率為（?。＃?.2分） A、4×10^6字節(jié)/秒 B、4M字節(jié)/秒 C、8×10^6字節(jié)/秒 D、8M字節(jié)/秒 正確答案 C 3 下列有關RAM和ROM得敘述中正確的是()。 IRAM是易失性存儲器，ROM是非易失性存儲器 IIRAM和ROM都是采用隨機存取方式進行信息訪問 III

2、RAM和ROM都可用做Cache IVRAM和ROM都需要進行刷新 （1.2分） A、僅I和II??B、僅I和III C、僅I，II，III D、僅II，III，IV 正確答案 A 4 靜態(tài)RAM利用（）。（1.2分） A、電容存儲信息 B、觸發(fā)器存儲信息 C、門電路存儲信息 D、讀電流存儲信息 正確答案 B 5 關于計算機中存儲容量單位的敘述，其中錯誤的是（）。（1.2分） A、最小的計量單位為位（bit），表示一位“0”或“1” B、最基本的計量單位是字節(jié)（Byte），一個字節(jié)等于8b C、一臺計算機的編址單位、指令字長和數

3、據字長都一樣，且是字節(jié)的整數倍 D、主存容量為1KB，其含義是主存中能存放1024個字節(jié)的二進制信息 正確答案 C 6 若CPU的地址線為16根，則能夠直接訪問的存儲區(qū)最大容量為（）。（1.2分） A、1M B、640K C、64K D、384K 正確答案 C 7 由2K×4的芯片組成容量為4KB的存儲器需要()片這樣的存儲芯片。（1.2分） A、2 B、4 C、8 D、16 正確答案 B 8 下面什么存儲器是目前已被淘汰的存儲器。（1.2分） A、半導體存儲器 B、磁表面存儲器 C、磁芯存儲器 D、光盤存儲器

4、正確答案 C 9 下列幾種存儲器中，（）是易失性存儲器。（1.2分） A、cache B、EPROM C、FlashMemory D 、 C D-ROM 正確答案 A 10 下面關于半導體存儲器組織敘述中，錯誤的是什么。 （1.2分） A、 存儲器的核心部分是存儲體，由若干存儲單元構成B、存儲單元由若干存放0和1的存儲元件構成 C、一個存儲單元有一個編號，就是存儲單元地址 D、同一個存儲器中，每個存儲單元的寬度可以不同 正確答案 D 11 在主存和CPU之間增加Cache的目的是什么。（1.2分） A、擴大主存的容量 B、增加CPU中通用寄存

5、器的數量 C、解決CPU和主存之間的速度匹配 D、代替CPU中的寄存器工作 正確答案 C 12 下列關于閃存(FlashMemory)的敘述中，錯誤的是()。（1.2分） A、信息可讀可寫，并且讀、寫速度一樣快 B、存儲元由MOS管組成，是一種半導體存儲器 C、掉電后信息不丟失，是一種非易失性存儲器 D、采用隨機訪問方式，可替代計算機外部存儲器 正確答案 A 13 某一DRAM芯片其容量為16K×1，該芯片地址線與數據線的最小引腳數目應為()。（1.2分） A、8 B、12 C、10 D、15 正確答案 A 14 在下

6、列存儲器中，存取時間的長短與信息所在的位置有關的是（）。（1.2分） A、主存 B、高速緩存 C、磁帶 D、固存 正確答案 C 15 若SRAM芯片的容量為1024*4位，則地址和數據引腳的數目分別是什么。 （1.2分） A、10,4B、5,4 C、10,8 D、5,8 正確答案 A 16 在表示存儲器容量時，1K×8表示（）（1.2分） A、有1000個存儲單元，每個單元為8bit B、存儲器中有8000個存儲器單元 C、有1k個存儲器單元，每個單元可存一個字節(jié) D、訪問時需要20位地址線 正確答案 C 17 已知

7、單個存儲體的存儲周期為110ns，總線傳輸周期為10ns，則當采用低位交叉編址的多模塊存儲器時，存儲體數應什么。（1.2分） A、小于11 B、等于11 C、大于11 D、大于等于11 正確答案 D 18 某32位計算機的Cache容量為16KB，Cache行的大小為16B，若主存與Cache地址映像采用直接映像方式，則主存地址為0x1234E8F8的單元裝入Cache的地址是什么。（1.2分） A、00010001001101 B、01000100011010 C、10100011111000 D、11010011101000 正確答案 C 19

8、 一個四體并行低位交叉存儲器，每個模塊的容量是64K*32位，存取周期為200ns，在下述說法中什么是正確的。（1.2分） A、在200ns內，存儲器能向CPU提供256位二進制信息 B、在200ns內，存儲器能向CPU提供128位二進制信息 C、在50ns內，存儲器能向CPU提供32位二進制信息 D、以上都不對 正確答案 D 20 主存和硬盤構成三級存儲系統(tǒng)，則CPU訪問該存儲系統(tǒng)時發(fā)送的地址是什么。（1.2分） A、高速緩存地址 B、虛擬地址 C、主存物理地址 D、磁盤地址 正確答案 C 21 地址總線A15(高位)～A0(低位)，用4K&

9、#215;4的存儲芯片組成16KB存儲器，則加至各存儲芯片上的地址線是（）。（1.2分） A、A15～A0 B、A9～A0 C、A11~A0 D、A15~A4 正確答案 C 22 假定主存按字節(jié)編址，Cache共有64行，采用直接映射方式，主存塊大小為32字節(jié)，所有編號從0開始。問主存地址為3000的單元的所在主存塊對應Cache行號是什么。 （1.2分） A、13B、26 C、29 D、58 正確答案 C 23 下列存儲器中，（）速度最快。（1.2分） A、硬盤 B、光盤 C、磁帶 D、半導體存儲器 正確答案 D 24 用1

10、位奇偶校驗能檢測出1位錯誤的百分比為()。（1.2分） A、0% B、100% C、50% D、無法計算 正確答案 B 25 動態(tài)半導體存儲器的特點是（?。?。 （1.2分） A、在工作中存儲器內容會產生變化 B、每次讀出后，需要根據原存內容重新寫入一遍 C、每隔一定時間，需要根據原存內容重新寫入一遍 D、在工作中需要動態(tài)地改變訪存地址 正確答案 C 26 下列存儲器中，CPU不能直接訪問的是()。 （1.2分） A、硬盤B、內存 C、 C ache D、寄存器 正確答案 A 27 需要定時刷新的半導體存儲器芯片是什么。

11、（1.2分） A、SRAM B 、 D RAM C、EPROM D、FlashMemory 正確答案 B 28 若計算機字長16位，主存地址空間大小是64KB，按字節(jié)編址，則主存尋址范圍是什么。（1.2分） A、0~64K-1 B、0~32K-1 C、0~64KB-1 D、0~32KB-1 正確答案 A 29 組相聯(lián)映象和全相聯(lián)映象通常適合于（?。?。（1.2分） A、小容量Cache B、大容量Cache C、小容量ROM D、大容量ROM 正確答案 A 30 表示主存容量，通常以（）為單位。（1.2分） A、數

12、據塊數 B、字節(jié)數 C、扇區(qū)數 D、記錄項數 正確答案 B 31 有一主存-cache層次的存儲器，其主存容量為1MB，cache容量為16KB，每字塊有8個字，每字32位，采用直接映像方式，若主存地址為35301H，且CPU訪問cache命中，則在cache的第什么(十進制表示)字塊中(cache起始字塊為第0字塊)。（1.2分） A、152 B、153 C、154 D、151 正確答案 A 32 下列各類存儲器中，不采用隨機存取方式的是（1.2分） A、EPROM B 、 C DROM C 、 D RAM D、SRAM

13、正確答案 B 33 一般來講，直接映象常用在（?。?。（1.2分） A、小容量高速Cache B、大容量高速Cache C、小容量低速Cache D、大容量低速Cache 正確答案 B 34 在cache存儲器系統(tǒng)中，當程序正在執(zhí)行時，由什么完成地址變換。（1.2分） A、程序員 B、硬件 C、硬件和軟件 D、操作系統(tǒng) 正確答案 B 35 假定用若干個16K*8位的存儲器芯片組成一個64K*8位的存儲器，芯片內各單元交叉編址，則地址BFFFH所在的芯片的最小地址為()。（1.2分） A、0000H B、0001H C、0002H

14、 D、0003H 正確答案 D 36 假定用若干個16K*1位的存儲器芯片組成一個64K*8位的存儲器，芯片內各單元連續(xù)編址，則地址BFF0H所在的芯片的最小地址為什么。（1.2分） A、4000H B、6000H C、8000H D、A000H 正確答案 C 37 計算機主存儲器中存放信息的部件是（）（1.2分） A、地址寄存器 B、讀寫線路 C、存儲體 D、地址譯碼線路 正確答案 C 38 用海明碼對長度為8位的數據進行檢/糾錯時,若能糾正一位錯，則校驗位數至少為()。（1.2分） A、2 B、3 C、4 D、5

15、正確答案 C 39 以下關于校驗碼的敘述中，正確的是()。 Ⅰ.校驗碼的碼距必須大于2 Ⅱ.校驗碼的碼距越大，檢.糾錯能力越強 Ⅲ.增加奇偶校驗位的位數，可以提高奇偶校驗的正確性 Ⅳ.采用奇偶校驗可檢測出一位數據錯誤的位置并加以糾正 Ⅴ.采用海明校驗可檢測出一位數據錯誤的位置并加以糾正 Ⅵ.CRC碼通過除法運算來建立數據和校驗位之間的約定的。 （1.2分） A、Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ?????? B、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ?? C、Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ D、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ 正確答案 B 40 半導體靜態(tài)存儲器SRAM的存儲原理是（?。＃?.2分） A、依靠雙穩(wěn)態(tài)電路 B、依靠定時刷新

16、 C、依靠讀后再生 D、信息不再變化 正確答案 A 41 某計算機系統(tǒng)，其操作系統(tǒng)保存在硬盤上，其內存儲器應該采用什么。（1.2分） A、RAM B、ROM C、RAM和ROM D、都不對 正確答案 C 42 假定下列字符編碼中含有奇偶校驗位，但沒有發(fā)生數據錯誤，那么采用奇校驗的字符編碼是（）。（1.2分） A、01010011 B、01100110 C、10110000 D、00110101 正確答案 C 43 計算機的存儲器采用分級方式是為了什么。（1.2分） A、方便編程 B、解決容量、速度、價格三者之間的矛盾

17、 C、保存大量數據方便 D、操作方便 正確答案 B 44 動態(tài)存儲器的特點是（?。? （1.2分） A、工作中存儲內容會產生變化 B、 工作中需要動態(tài)改變訪存地址 C、 工作中需要動態(tài)地改變供電電壓 D、 需要定期刷新每個存儲單元中存儲的信息 正確答案 D 45 4片16K×8位的存儲芯片可以設計成什么容量的存儲器。Ⅰ.64K×8位Ⅱ.32K×4位Ⅲ.32K×16位Ⅳ.16K×32位（1.2分） A、Ⅰ、Ⅱ B、Ⅱ、Ⅲ C、Ⅰ、Ⅲ D、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ 正確答案 D 46 C PU可以直

18、接訪問的存儲器是（）。（1.2分） A、光盤 B、主存 C、磁盤 D、磁帶 正確答案 B 47 高速緩沖存儲器Cache一般采取（?。?。（1.2分） A、隨機存取方式 B、順序存取方式 C、半順序存取方式 D、只讀不寫方式 正確答案 A 48 在Cache和主存構成的兩級存儲器中，Cache的存儲時間是100ns，主存的存儲時間是1000ns，如果希望有郊存儲時間不超過190ns，則cache的命中率至少是什么（1.2分） A、90% B、98% C、95% D、99% 正確答案 A 49 在大量數據傳送過程中，常用且有效

19、的檢驗法是()。（1.2分） A、海明碼檢驗 B、偶檢驗 C、奇檢驗 D 、 C RC 正確答案 D 50 列地址引腳復用的半導體存儲器芯片是（）。（1.2分） A、SRAM B 、 D RAM C、EPROM D、FlashMemory 正確答案 B 51 存儲器的隨機訪問方式是指（?。＃?.2分） A、可隨意訪問存儲器 B、按隨機文件訪問存儲器 C、可對存儲器進行讀出與寫入 D、可按地址訪問存儲器任一編址單元，其訪問時間相同且與地址無關 正確答案 D 52 在Cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映

20、射到Cache內的任意一快的位置上，則這種方法稱為什么。（1.2分） A、全相聯(lián)映射 B、直接映射 C、組相聯(lián)映射 D、混合映射 正確答案 A 53 C PU可直接編程訪問的存儲器是（）。（1.2分） A、主存儲器 B、虛擬存儲器 C、磁盤存儲器 D、磁帶存儲器 正確答案 A 54 在存儲器分層體系結構中，存儲器速度從最快到最慢的排列順序是（）。（6.4分） A、寄存器—主存—cache—輔存 B、寄存器—主存—輔存—cache C、寄存器—cache—輔存—主存 D、寄存器—cache—主存—輔存 正確答案 D 二、判

21、斷題（題數 16，共1 ） 1 一般情況下，ROM和RAM在存儲體中是統(tǒng)一編址的。（0.6分） 正確答案 √ 2 因為半導體存儲器加電后才能存儲數據，斷電后數據就丟失了，因此EPROM做成的存儲器，加電后必須重寫原來的內容。（0.6分） 正確答案 × 3 雙極型RAM不僅存取速度快，而且集成度高。（0.6分） 正確答案 × 4 微機使用過程中，如果突然斷電，RAM和ROM中保存的信息會全部丟失。 （0.6分） 正確答案 × 5 目前大多數個人計算機中可配置的內存容量僅受地址總線位數限制。（0.6

22、分） 正確答案 × 6 多體交叉存儲器是為了解決由于主存太大，而將一個主存體分成多個獨立存儲體的一種技術。（0.6分） 正確答案 × 7 動態(tài)RAM和靜態(tài)RAM都是易失性半導體存儲器。 （0.6分） 正確答案 √ 8 因為動態(tài)存儲器是破壞性讀出，所以在不訪問動態(tài)存儲器時不用刷新。（0.6分） 正確答案 × 9 C PU中通常都設置若干個寄存器，這些寄存器與主存統(tǒng)一編址。訪問這些寄存器的指令格式與訪問存儲器是相同的。（0.6分） 正確答案 × 10 計算機的內存由RAM和ROM兩種半

23、導體存儲器組成。（0.6分） 正確答案 √ 11 多體交叉存儲器主要解決擴充容量問題。（0.6分） 正確答案 × 12 C PU訪問存儲器的時間是由存儲器的容量決定的，存儲器容量越大，訪問存儲器所需的時間越長。（0.6分） 正確答案 × 13 半導體ROM是一種非易失性存儲器。 （0.6分） 正確答案 √ 14 同SRAM相比，由于DRAM需要刷新，所以功耗大。（0.6分） 正確答案 × 15 存儲器是計算機中的記憶設備，它只是用來存放程序。（0.6分） 正確答案 √ 16

24、 在計算機中，存儲器是數據傳送的中心，但訪問存儲器的請求是由CPU或I/O所發(fā)出的。 （1.0分） 正確答案 √ 三、簡答題（題數 8，共1 ） 1 半導體存儲器芯片的譯碼驅動方式有幾種？ （1.2分） 正確答案 半導體存儲器芯片的譯碼驅動方式有兩種 線選法和重合法。 線選法 地址譯碼信號只選中同一個字的所有位，結構簡單，費器材； 重合法 地址分行、列兩部分譯碼，行、列譯碼線的交叉點即為所選單元。這種方法通過行、列譯碼信號的重合來選址，也稱矩陣譯碼。可大大節(jié)省器材用量，是最常用的譯碼驅動方式。 2 存儲器的層次結構主要體現(xiàn)在什么地方？為什么要分這些層

25、次？計算機如何管理這些層次？ （1.2分） 正確答案 存儲器的層次結構主要體現(xiàn)在Cache-主存和主存-輔存這兩個存儲層次上。 C ache-主存層次在存儲系統(tǒng)中主要對CPU訪存起加速作用，即從整體運行的效果分析，CPU訪存速度加快，接近于Cache的速度，而尋址空間和位價卻接近于主存。 主存-輔存層次在存儲系統(tǒng)中主要起擴容作用，即從程序員的角度看，他所使用的存儲器其容量和位價接近于輔存，而速度接近于主存。 綜合上述兩個存儲層次的作用，從整個存儲系統(tǒng)來看，就達到了速度快、容量大、位價低的優(yōu)化效果。 主存與CACHE之間的信息調度功能全部由硬件自動完成。而主存與輔存層次的調度

26、目前廣泛采用虛擬存儲技術實現(xiàn)，即將主存與輔存的一部分通過軟硬結合的技術組成虛擬存儲器，程序員可使用這個比主存實際空間（物理地址空間）大得多的虛擬地址空間（邏輯地址空間）編程，當程序運行時，再由軟、硬件自動配合完成虛擬地址空間與主存實際物理空間的轉換。因此，這兩個層次上的調度或轉換操作對于程序員來說都是透明的。 3 計算機中哪些部件可以用于存儲信息？按速度、容量和價格/位排序說明。 （1.2分） 正確答案 計算機中寄存器、Cache、主存、硬盤可以用于存儲信息。 按速度由高至低排序為 寄存器、Cache、主存、硬盤； 按容量由小至大排序為 寄存器、Cache、主存、硬盤；

27、 按價格/位由高至低排序為 寄存器、Cache、主存、硬盤。 4 一個8K×8位的動態(tài)RAM芯片，其內部結構排列成256×256形式，存取周期為0.1μs。試問采用集中刷新、分散刷新和異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？ （1.2分） 正確答案 采用分散刷新方式刷新間隔為:2ms，其中刷新死時間為 256×0.1μs=25.6μs 采用分散刷新方式刷新間隔為 256×（0.1μs+×0.1μs）=51.2μs 采用異步刷新方式刷新間隔為:2ms 5 說明存取周期和存取時間的區(qū)別。 （1.2分） 正確答

28、案 存取周期和存取時間的主要區(qū)別是 存取時間僅為完成一次操作的時間，而存取周期不僅包含操作時間，還包含操作后線路的恢復時間。即 存取周期=存取時間+恢復時間 6 什么是“程序訪問的局部性”？存儲系統(tǒng)中哪一級采用了程序訪問的局部性原理？ （1.2分） 正確答案 程序運行的局部性原理指 在一小段時間內，最近被訪問過的程序和數據很可能再次被訪問；在空間上，這些被訪問的程序和數據往往集中在一小片存儲區(qū)；在訪問順序上，指令順序執(zhí)行比轉移執(zhí)行的可能性大(大約5:1)。存儲系統(tǒng)中Cache—主存層次采用了程序訪問的局部性原理。 7 什么叫刷新？為什么要刷新？說明刷新有幾種方法。

29、（1.2分） 正確答案 刷新 對DRAM定期進行的全部重寫過程； 刷新原因 因電容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰減需要及時補充，因此安排了定期刷新操作； 常用的刷新方法有三種 集中式、分散式、異步式。 集中式 在最大刷新間隔時間內，集中安排一段時間進行刷新，存在CPU訪存死時間。 分散式 在每個讀/寫周期之后插入一個刷新周期，無CPU訪存死時間。 異步式 是集中式和分散式的折衷。 8 什么是存儲器的帶寬？若存儲器的數據總線寬度為32位，存取周期為200ns，則存儲器的帶寬是多少？ （1.6分） 正確答案 存儲器的帶寬指單位時間內從存儲器進出信息的最大數

30、量。 存儲器帶寬=1/200ns×32位=160M位/秒=20MB/秒=5M字/秒 注意 字長32位，不是16位。（注 1ns=10-9s） 四、其它（題數 24，共1 ） 1 設主存容量為1MB，采用直接映射方式的Cache容量為16KB，塊長為4，每字32位。試問主存地址為ABCDEH的存儲單元在Cache中的什么位置？ （0.4分） 正確答案 主存和Cache按字節(jié)編址， C ache容量16KB=2^14B，地址共格式為14位，分為16KB/(4*32/8B)=2^10塊，每塊4*32/8=16B=2^4B，Cache地址格式為 C ache字

31、塊地址（10位）字塊內地址（4位） 主存容量1MB=2^20B，地址共格式為20位，分為1MB/(4*32/8B)=2^16塊，每塊24B，采用直接映射方式，主存字塊標記為20-14=6位，主存地址格式為 主存字塊標記（6位）Cache字塊地址（10位）字塊內地址（4位） 主存地址為ABCDEH=10101011110011011110B，主存字塊標記為101010，Cache字塊地址為1111001101，字塊內地址為1110，故該主存單元應映射到Cache的101010塊的第1110字節(jié)，即第42塊第14字節(jié)位置?；蛘咴贑ache的第11110011011110=3CDEH字節(jié)位置。

32、 2 假設主存容量為2MB，Cache容量為4KB，每個字塊為32個字，每個字16位。 (1)Cache地址有多少位？可容納多少塊？ (2)主存地址有多少位，可容納多少塊？ (3)在直接映射方式下，主存的第幾塊映射到Cache中的第3塊(設起始字塊為第0塊)？ (4)畫出直接映射方式下主存地址字段中各段的位數。 （0.4分） 正確答案 （1）Cache容量為4KB，塊長為32*16位，Cache共有4K/(32*2)=2^12/2^6=26=64塊， C ache字節(jié)地址12位，字節(jié)塊內地址為6位，可容納64塊 因此，Cache字節(jié)地址格式設計如下 C ach

33、e字塊地址（6位）6 （2）主存容量為2MB=221字節(jié)，主存地址共21位，共分2M/(32*2)=215塊， (3)主存的第3、3+64、3+2*64。。。。3+2^15－64塊映射在Cache的第3塊。 （4） 主存字塊標記為21-6-6=9位。 直接映射方式下主存字節(jié)地址格式如下 主存字塊標記（9位）Cache字塊地址（6位）字塊內地址（6位） 3 欲傳送的二進制代碼為1001101，用奇校驗來確定其對應的漢明碼，若在第6位出錯，說明糾錯過程。 （0.4分） 正確答案 欲傳送的二進制代碼為1001101，有效信息位數為n=7位，則漢明校驗的校驗位為k位，則

34、2k>=n+k+1，k=4，進行奇校驗設校驗位為C1C2C3C4，漢明碼為C1C2B7C3B6B5B4C4B3B2B1， C 1=1⊕B7⊕B6⊕B4⊕B3⊕B1=1⊕1⊕0⊕1⊕1⊕1=1 C 2=1⊕B7⊕B5⊕B4⊕B2⊕B1=1⊕1⊕0⊕1⊕0⊕1=0 C 3=1⊕B6⊕B5⊕B4=1⊕0⊕0⊕1=0 C 4=1⊕B3⊕B2⊕B1=1⊕1⊕0⊕1=1 故傳送的漢明碼為10100011101，若第6位(B5)出錯，即接收的碼字為10100111101，則 P1=1⊕C1’⊕B7’⊕B6’⊕B4’⊕B3’⊕B1’=1⊕1⊕1⊕0⊕1⊕1⊕1=0 P2=1⊕C2’⊕B7’

35、⊕B5’⊕B4’⊕B2’⊕B1’=1⊕0⊕1⊕1⊕1⊕0⊕1=1 P3=1⊕C3’⊕B6’⊕B5’⊕B4’=1⊕0⊕0⊕1⊕1=1 P4=1⊕C4’⊕B3’⊕B2’⊕B1’=1⊕1⊕1⊕0⊕1=0 P4P3P2P1=0110說明第6位出錯，對第6位取反即完成糾錯。 4 用4K×4位的EPROM存儲器芯片組成一個16K×8位的半導體只讀存儲器，試問 （1）數據寄存器多少位？ （2）地址寄存器多少位？ （3）共需要多少個這樣的存儲器芯片？ （4）畫出此存儲器的組成框圖？ （0.4分） 正確答案 5 設主存容量為2MB，Cache容量為16K

36、B，每字塊有16個字，每字32位。 (1)若Cache采用直接相聯(lián)映像，求出主存地址字段中各段的位數。 (2)若Cache采用全相聯(lián)映像，求出主存地址字段中各段的位數。 (3)若Cache采用四路組相聯(lián)映像，求出主存地址字段中各段的位數。 （0.4分） 正確答案 主存地址位數21位cache的塊數=16KB/(16*4B)=28塊 直接映像方式的字節(jié)地址格式 主存標志位(位數21-8-6=7位)Cache塊號(位數8位)塊內地址(位數為6位) 全相連映像方式的字節(jié)地址格式 主存標志位(位數21-6=13位)塊內地址(位數為6位) 四路組相聯(lián)地址格式 Cache的組數28

37、/4=26 主存標志位(位數21-6-6=9位)Cache組號(位數6位)塊內地址(位數為6位) 6 一個組相連映射的CACHE由64塊組成，每組內包含4塊。主存包含4096塊，每塊由128字組成，訪存地址為字地址。試問主存和高速存儲器的地址各為幾位？畫出主存地址格式。 （0.4分） 正確答案 cache組數 64/4=16，Cache容量為 64*128=213字，cache地址13位 主存共分4096/16=256區(qū)，每區(qū)16塊 主存容量為 4096*128=2^19字，主存地址19位，地址格式如下 主存字塊標記（8位）組地址（4位）字塊內地址（7位） 7

38、 用2K×4位的RAM存儲器芯片組成一個8K×8位的半導體隨機存儲器，試問 （1）存儲器地址線有多少條？ （2）存儲器數據線有多少條？ （3）共需要多少個這樣的存儲器芯片？ （4）哪幾位地址線進行地址譯碼后和芯片片選線相連？ （0.4分） 正確答案 （1）13 （2）8 （3）8 （4）A12A11 8 已知cache命中率Ｈ＝0.98，主存比cache慢４倍，已知主存存取周期為200ns，求cahce／主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間。 （0.4分） 正確答案 ta=0.98*tc+0.02*tm=0.98*50+200*0.02=

39、53ns e=50ns/ta*100%=50/53*100%=94.33% 9 設某機主存容量為4MB，Cache容量為16KB，每字塊有8個字，每字32位，設計一個四路組相聯(lián)映射（即Cache每組內共有4個字塊）的Cache組織。 （1）畫出主存地址字段中各段的位數。 （2）設Cache的初態(tài)為空，CPU依次從主存第0，1，2，…，89號單元讀出90個字（主存一次讀出一個字），并重復按此次序讀8次，問命中率是多少？ （3）若Cache的速度是主存的6倍，試問有Cache和無Cache相比，速度約提高多少倍？ （0.4分） 正確答案 （1）根據每字塊有8個字，每字3

40、2位（4字節(jié)），得出主存地址字段中字塊內地址為3+2=5位。 根據Cache容量為16KB=2^14B，字塊大小為8*32/8=32=2^5B，得Cache地址共14位，Cache共有2^(14-5)=2^9塊。 根據四路組相聯(lián)映射，Cache共分為2^9/2^2=2^7組。 根據主存容量為4MB=2^22B，得主存地址共22位，主存字塊標記為22-7-5=10位，故主存地址格式為 主存字塊標記（10位）組地址（7位）字塊內地址（5位） （2）由于每個字塊中有8個字，而且初態(tài)為空，因此CPU讀第0號單元時，未命中，必須訪問主存，同時將該字所在的主存塊調入Cache第0組中的任一塊內，接

41、著CPU讀第1~7號單元時均命中。同理，CPU讀第8，16，…，88號時均未命中?？梢姡珻PU在連續(xù)讀90個字中共有12次未命中，而后8次循環(huán)讀90個字全部命中，命中率為 (90*8-12)/(90*8)=0.983 （3）設Cache的周期為t，則主存周期為6t，沒有Cache的訪問時間為6t*90*8，有Cache的訪問時間為t（90*8-12）+6t*12，則有Cache和無Cache相比，速度提高的倍數為 (6t*90*8)/[(90*8-12)t+6t*12]-1=4.54 10 某信息為“0110010”，請編制其海明校驗碼(奇校驗)，并給出步驟。 （0.4分） 正

42、確答案 有效信息均為n=7位，校驗位位數k=4位，（2k>=n+k+1），添加校驗位為c1,c2,c4,c8,共11位 則設海明碼位置為: 1234567891011 c1c20c4110c8010 則　各小組　C1:357911-->01000->c1=0 C 2:3671011-->01010->c2=1 C 4:567-->110->c4=1 　　C8:9　10　11->010->c8=0 所以按配奇的海明碼為 0101　1100　010 11 已知cache/主存系統(tǒng)效率為85%，平均訪問時間為60ns

43、，cache比主存快4倍，求主存存儲器周期是多少？cache命中率是多少？ （0.4分） 正確答案 12 某8位機采用單總線結構，地址總線16根（A15～A0，A0為低位），數據總線8根（D7～D0），控制總線中與主存有關的有MREQ（允許訪存，低電平有效），R/W（高電平為讀命令，低電平為寫命令）。 主存地址空間分配如下 0～8191為系統(tǒng)程序區(qū)，由只讀存儲器芯片組成。8192～32767為用戶程序區(qū)；最后（最大地址）2K字節(jié)地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)。上述地址為十進制，按字節(jié)編址。現(xiàn)有如下存儲器芯片 ROM 8K×8位（控制端僅有R） RAM（靜態(tài)） 16K&

44、#215;1位，2K×8位，4K×8位，8K×8位 請從上述芯片中選擇適當芯片設計該計算機主存儲器，畫出主存儲器邏輯框圖。注意畫選片邏輯（可選用門電路及3︰8譯碼器74LS138）與CPU的連接，說明選哪些存儲器芯片，選多少片？ （0.4分） 正確答案 13 設CPU共有16根地址線，8根數據線，并用/MREQ低電平有效）作訪存控制信號，R//W作讀寫命令信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有下列存儲芯片 ROM（2K×8位，4K×4位，8K×8位），RAM（1K×4位，2K×8位，4K×

45、;8位），及74138譯碼器和其他門電路（門電路自定）。試從上述規(guī)格中選用合適芯片，畫出CPU和存儲芯片的連接圖。要求 （1）最小4K地址為系統(tǒng)程序區(qū)，4096~16383地址范圍為用戶程序區(qū)。 （2）指出選用的存儲芯片類型及數量。 （3）詳細畫出片選邏輯。 （0.4分） 正確答案 （1）地址空間分配圖 系統(tǒng)程序區(qū)（ROM共4KB） 0000H-0FFFH 用戶程序區(qū)（RAM共12KB） 1000H-3FFFH （2）選片 ROM 選擇4K×4位芯片2片，位并聯(lián) RAM 選擇4K×8位芯片3片，字串聯(lián)(RAM1地址范圍為:1000H-1FFFH,RAM

46、2地址范圍為2000H-2FFFH,RAM3地址范圍為:3000H-3FFFH) （3）各芯片二進制地址分配如下 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 ROM1,2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 RAM1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

47、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 RAM2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 RAM3 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C PU和存儲器連接邏輯圖及片選邏輯圖略 14 設有一個直接映象方式的cache，其容量

48、為8K字，每塊內有為16個字，主存的容量是512K字，求 (1)主存有多少個塊？多少區(qū)？ (2)該cache可容納多少個塊？Cache字地址有多少位？塊號和塊內地址各多少位？ (3)主存的字地址有多少位？地址格式參數各多少位？ (4)主存中的第i塊映象到cache中哪一個塊中？ (5)將主存的第513塊調入cache，則cache的塊號為多少？它的塊號標志為多少？ (6)在上一步的基礎上，送出的主存的字地址為04011H時，是否命中？ （0.4分） 正確答案 15 設有一個64K×8位的RAM芯片，試問該芯片共有多少個基本單元電路（簡稱存儲基元）？欲設計

49、一種具有上述同樣多存儲基元的芯片，要求對芯片字長的選擇應滿足地址線和數據線的總和為最小，試確定這種芯片的地址線和數據線，并說明有幾種解答。 （0.4分） 正確答案 這種芯片的引腳分配方案有兩種 地址線=19根，數據線=1根；或地址線=18根，數據線=2根。 16 設主存容量為256K字，Cache容量為2K字，塊長為4。 （1）設計Cache地址格式，Cache中可裝入多少塊數據？ （2）在直接映射方式下，設計主存地址格式。 （3）在四路組相聯(lián)映射方式下，設計主存地址格式。 （4）在全相聯(lián)映射方式下，設計主存地址格式。 （5）若存儲字長為32位，存儲器按字節(jié)尋

50、址，寫出上述三種映射方式下主存的地址格式。 （0.4分） 正確答案 （1）Cache容量為2K字，塊長為4，Cache共有2K/4=2^11/2^2=2^9=512塊， C ache字地址9位，字塊內地址為2位 因此，Cache地址格式設計如下 C ache字塊地址（9位）字塊內地址（2位） （2）主存容量為256K字=218字，主存地址共18位，共分256K/4=216塊， 主存字塊標記為18-9-2=7位。 直接映射方式下主存地址格式如下 主存字塊標記（7位）Cache字塊地址（9位）字塊內地址（2位） （3）根據四路組相聯(lián)的條件，一組內共有4塊，得Cache共

51、分為512/4=128=27組， 主存字塊標記為18-7-2=9位，主存地址格式設計如下 主存字塊標記（9位）組地址（7位）字塊內地址（2位） （4）在全相聯(lián)映射方式下，主存字塊標記為18-2=16位，其地址格式如下 主存字塊標記（16位）字塊內地址（2位） （5）若存儲字長為32位，存儲器按字節(jié)尋址，則主存容量為256K*32/8=220B， C ache容量為2K*32/4=214B，塊長為4*32/8=16B=24B，字塊內地址為4位， 在直接映射方式下，主存字塊標記為20-9-4=7位，主存地址格式為 主存字塊標記（7位）Cache字塊地址（9位）字塊內地址（4位） 在四路

52、組相聯(lián)映射方式下，主存字塊標記為20-7-4=9位，主存地址格式為 主存字塊標記（9位）組地址（7位）字塊內地址（4位） 在全相聯(lián)映射方式下，主存字塊標記為20-4=16位，主存地址格式為 主存字塊標記（16位）字塊內地址（4位） 17 某8位微型機地址碼為18位，若使用4K×4位的RAM芯片組成模塊板結構的存儲器，試問 （1）該機所允許的最大主存空間是多少？ （2）若每個模塊板為32K×8位，共需幾個模塊板？ （3）每個模塊板內共有幾片RAM芯片？ （4）共有多少片RAM？ （5）CPU如何選擇各模塊板？ （0.4分） 正確答案 （1）該機所允許

53、的最大主存空間是 218×8位=256K×8位=256KB （2）模塊板總數=256K×8/32K×8=8塊 （3）板內片數=32K×8位/4K×4位=8×2=16片 （4）總片數=16片×8=128片 （5）CPU通過最高3位地址譯碼輸出選擇模板，次高3位地址譯碼輸出。地址格式分配如下 選擇模板(3位)選擇芯片(3位)片內地址選擇(12位) 18 設CPU共有16根地址線，8根數據線，并用/MREQ（低電平有效）作訪存控制信號，E//W作讀寫命令信號（高電平為讀，低電平為寫）。 現(xiàn)有8片8K&#

54、215;8位的RAM芯片與CPU相連，試回答 （1）用74138譯碼器畫出CPU與存儲芯片的連接圖； （2）寫出每片RAM的地址范圍； （3）如果運行時發(fā)現(xiàn)不論往哪片RAM寫入數據后，以A000H為起始地址的存儲芯片都有與其相同的數據，分析故障原因。 （4）根據（1）的連接圖，若出現(xiàn)地址線A13與CPU斷線，并搭接到高電平上，將出現(xiàn)什么后果？ （0.4分） 正確答案 （1）CPU與存儲器芯片連接邏輯圖圖略（2）地址空間分配圖 RAM0 0000H——1FFFH RAM1 2000H——3FFFH RAM2 4000H——5FFFH RAM3 6000H——7FFFH

55、RAM4 8000H——9FFFH RAM5 A000H——BFFFH RAM6 C000H——DFFFH RAM7 E000H——FFFFH （3）如果運行時發(fā)現(xiàn)不論往哪片RAM寫入數據后，以A000H為起始地址的存儲芯片(RAM5)都有與其相同的數據，則根本的故障原因為 該存儲芯片的片選輸入端很可能總是處于低電平。假設芯片與譯碼器本身都是好的，可能的情況有 1）該片的/CS端與/WE端錯連或短路； 2）該片的/CS端與CPU的/MREQ端錯連或短路； 3）該片的/CS端與地線錯連或短路。 （4）如果地址線A13與CPU斷線，并搭接到高電平上，將會出現(xiàn)A13恒為“1”的情況。此

56、時存儲器只能尋址A13=1的地址空間(奇數片)，A13=0的另一半地址空間（偶數片）將永遠訪問不到。若對A13=0的地址空間（偶數片）進行訪問，只能錯誤地訪問到A13=1的對應空間(奇數片)中去。 19 已經接收到下列漢明碼，分別寫出它們所對應的欲傳送代碼。 （1）1100000（按偶性配置） （2）1100010（按偶性配置） （0.4分） 正確答案 20 已知收到的漢明碼（按配偶原則配置）為1100100、1100111、1100000、1100001，檢查上述代碼是否出錯？第幾位出錯？ （0.4分） 正確答案 21 已經接收到下列漢明碼，分

57、別寫出它們所對應的欲傳送代碼。 （1）1101001（按偶性配置） （2）0011001（按奇性配置） （0.4分） 正確答案 22 設存儲器容量為32字，字長64位，模塊數m=4,分別用順序方式和交叉方式進行組織.若存儲周期T=200ns，數據總線寬度為64位，總線傳送周期τ=50ns,問 順序存儲器和交叉存儲器帶寬各是多少？ （0.4分） 正確答案 23 假設CPU執(zhí)行某段程序時共訪問Cache命中4800次，訪問主存200次，已知Cache的存取周期為30ns，主存的存取周期為150ns，求Cache的命中率以及Cache-主存系統(tǒng)的平均訪問時間和

58、效率，試問該系統(tǒng)的性能提高了多少倍？ （0.4分） 正確答案 C ache被訪問命中率為 4800/(4800+200)=24/25=96% 則Cache-主存系統(tǒng)的平均訪問時間為 ta=0.96*30ns+(1-0.96)*150ns=34.8ns C ache-主存系統(tǒng)的訪問效率為 e=tc/ta*100%=30/34.8*100%=86.2% 性能為原來的150ns/34.8ns=4.31倍，即提高了3.31倍。 24 某信息為“0110010”，請編制其海明校驗碼(偶校驗)，并給出步驟。 （0.8分） 正確答案 有效信息均為n=7位，校驗位位數k=4位，（2k>=n+k+1），添加校驗位為c1,c2,c4,c8,共11位 則設海明碼位置為: 1234567891011 c1c20c4110c8010 則　各小組　C1:357911-->01000->c1=1 C 2:3671011-->01010->c2=0 C 4:567-->110->c4=0 　　C8:9　10　11->010->c8=1 所以按偶配置的海明碼為 1000　1101　010