计算机组成原理 课堂练习-第四章.doc

1、一、单项选择题1下列叙述中( )是正确的。A主存可由 RAM 和 ROM 组成 B 主存只能由 ROM 组成C主存只能由 RAM 组成 D 以上答案都不正确2和辅存相比，主存的特点是( )。A容量小：速度快、成本高 B容量小、速度快、成本低C、容量大、速度快、成本高 D 容量大、速度快、成本低3一个 16 K32 位的存储器，其地址线和数据线的总和是( )。A48 B46 C38 D444一台计算机有 64 MB 的主存，字长为 4 字节，那么在存储器中对单个字寻址需要( )位地址。 A23 B 24 C 25 D265某存储器容量为 32 K16 位，则( )A、地址线 l6 根，数据线 3

2、2 根 B、地址线 32根，数据线 16 根C、地址线 15 根，数据线 16 根 D、地址线 16根，数据线 16 根6某存储器容量为 32K16 位，则( ) A其地址线是 16 根 B 其地址线数与 16 无关C其地址线数与 16 有关 D 无法确定其地址线与 16 的关系8DRAM 地扯分两次输入(行选通 RAS、列选通 CAS)的目的是( )。A提高速度 B减少芯片引出线C刷新 D 电平需要9在磁盘存储器中，以下正确的描述是( )。A各磁道的位密度相等 B内圈磁道的位密度较大C外圈磁道的位密度较大 D内外圈磁道的位密度相等位密度是磁道单位长度上的记录的二进制代码的位数，由于每个磁道记

3、录的信息量是相等的，而内圈的长度较短，所以内圈磁道的位密度较大。10活动头磁盘存储器的寻道时间通常是指( )。A最大寻道时间 B最小寻道时间C最大寻道时间和最小寻道时间的平均值 D最大寻道时间和最小寻道时间之和11多体交叉存储器主要解决的问题是( )。A 扩充主存储器的容量 B 提高主存储器数据传输率C减少主存储器芯片数量 D 简化线路结构12一个四体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是 64 K32 位，存取周期为 200 ns，在下列说法中( )是正确的。A在 200 ns 内，存储器能向 CPU 提供 128位二进制数B在 50 ns 内，存储器能向 CPU 提供 32 位二进制数C在

4、200 ns 内，存储器能向 CPU 提供 32 位二进制数D在 200 ns 内，存储器能向 CPU 提供的二进制位数不确定14.设机器字长为 32 位，存储容量为 16 MB，若按双字编址，其寻址范围是( )。A8 MB B2M C 4M D1 M15. 关于 Cache 的论述中，正确的是( C )。ACache 是一种介于主存和辅存之间的存储器。B如果访问 Cache 不命中，则用从内存中取数据块替换 Cache 中最近被访问过的数据块。CCache 的命中率必须很高，一般要达到 90%以上才能充分发挥其作用。DCache 中的信息必须与主存中的信息时刻保持一致。16Cache 的地址

5、映射中( B )比较多的采用“按内容寻址”的相联存储器来实现。A直接映射 B全相联映射C组相联映射 D段相联映射17在下列因素中，与 Cache 命中率无关的是( D )。A Cache 字块的大小 B Cache 的总容量C Cache 字块的个数 D 主存的存取时间18在程序的执行过程中，Cache 与主存的地址映射是由( C)。A 操作系统来管理的 B 程序员调度的C 由硬件自动完成的 D 存储管理硬件和存储管理软件共同完成的/ Cache 的全部功能都由硬件实现，对程序员是透明的。19采用虚拟存储器的目的是( )A提高主存的速度B扩大辅存的存取空间C 扩大存储器的寻址空间D既提高主存的

6、速度，又扩大存储器的寻址空间20.下列关于虚拟存储器的论述中，正确的是( )。A对应用程序员透明，对系统程序员不透明B 对应用程序员不透明，对系统程序员透明C对应用程序员、系统程序员都不透明D. 对应用程序员、系统程序员都透明虚存的管理由软件（操作系统）和硬件共同完成，所以对实现存储管理的系统程序员不透明，而只对应用程序员透明。Cache 的管理完全由硬件实现，所以对系统程序员和应用程序员均透明。21半导体存储器速度最快的是( D )。A. FLASH MEMORY BEPROM C. DRAM D SRAM 二、综合应用答题1. 简述存储系统的层次结构，说明每个层次的作用。答：存储系统是由

7、Cache、主存和辅存构成。Cache 主存层次是为了解决主存和 CPU 之间速度的匹配问题。而主存辅存层次是为了解决主存容量不足的问题。2Cache 存放的是什么内容，其命中率受哪些因素影响？答：Cache 存储器中保存的字块是主存中相应字块的一个副本。Cache 的容量和块的大小是影响命中率的重要因素。一般来说，Cache 的存储容量比主存的容量小得多，但不能太小，太小会使命中率太低；也没必要太大，过大不仅会增加成本，而且当容量超过一定值后，命中率随容量的增加将不会有明显的增长。此外，Cache 的组织方式与 Cache 的替换策略的选择也会影响 Cache 的命中率。3衡量一个主存储器的

8、主要性能指标有哪些？答：衡量一个主存储器的主要性能指标为：存储容量、存储速度。(1)存储容量是指主存中能存放二进制代码的总位数。(2)存储速度是由存取时间和存取周期来表示的。存取时间又称存储器的访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时问。存取周期指连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间。通常，存取周期略大于存取时间，其差别与主存储器的物理实现细节有关。(3)存储器带宽是与存取周期密切相关的指标，它表示单位时间内存储器存取的信息量。4提高访存速度可采取哪些措施？简要说明之。(1)采用高速器件。选用存取周期短的芯片，可提高存储器的速度。(2)采用 Cache. CPU 将最

9、近期要用的信息先调入 Cache，而 Cache 的速度比主存快得多，这样CPU 每次只需从 Cache 中读写信息，从而缩短了访存时间，提高了访存速度。(3)调整主存结构。如采片 j 单体多字（在一个存取周期内读出多个存储字，可增加存储器的带宽）或采用多体结构存储器。6在 Cache 管理中，当新的主存块需要调入Cache 时，有几种替换算法？各有何特点？哪种算法的平均命中率高？答：在 Cache 管理中，当新的主存块需调人Cache 时，常用的有先进先出(FIFO)算法和近期最少使用 LRU 算法。前者是把最先调入 Cache 的块替换出去，它不随时记录各块的使用情况，所以容易实现，且开销

10、小；后者是把近期最少使用的块替换出去，这种算法需随时记录 Cache 中各块的使用情况，以便确定哪个块是近期最少使用的。LRU 算法比 FIFO 的平均命中率高。7判断下列正误并说明理由：(1)多体交叉存储器是按低地址作为区分存储器的标记。错误；多体交叉存储器分为低位交叉存取和高位交叉存取两种形式。低位交叉存取（交叉存储）：低位为模块地址，高位为每个模块内字地址。高位交叉存取（顺序存储）：高位为模块地址，低位为每个模块内宇地址。所以多体交叉存储器不是都按低地址作为区别存储器的标记的。(2)存储系统中主要通过并行主存储器和设置Cache 来提高速度。正确。这正是存储系统提高速度常用的两种方法。(

11、3) LRU 替换算法的平均命中率要高于 FIFO替换算法的平均命中率。正确。因为 LRU 算法反映了程序的局部性特点。(4)页式管理的虚拟存储器，按地址访问的页表称为“快表” 。错误。快表的定义是这样的：由于程序局部性的特点，对页表内部各行的使用不是随机的，而是簇聚在一起的。就是说，在一段时间内只使用到了表中很少的几行。这样我们可以使用一个比全部的页表的内容少很多的目录表，也就是快表，来提高查找的时间。快表又称 TLB。它是内存中页表的一小部分，用相联存储器实现。它是按内容访问的，而接地址访问的页表是慢表。9叙述带有 Cache 存储器的计算机，其 CPU读内存一次的工作过程。答：(1) C

12、PU 将内存地址加载到地址总线，并发出读信号；(2) Cache 从地址总线截取内存地址，分析出该地址所在的内存块号；(3)查主存 Cache 地址映射变换机构，若该主存块已调入 Cache，则为命中，进入(4)，否则，转(6)；(4)将对应的 Cache 块号与主存地址中的块内地址拼接，形成 Cache 地址，访问 Cache 存储体，同时阻断主存的读操作；(5)由 Cache 读出之数据经数据总线送往 CPU;(6)不命中的情况下，维持主存的读操作，由主存读出的数据经数据总线送往 CPU;(7)同时查阅 Cache 是否尚有空间容纳块的调入，如有，则转入(9)；(8)启动 Cache 替换机构，空出一个 Cache 块位置；(9)打通直接调度通路，将该主存块调入Cache，并修改标记。