1、存 储 器第第 四四 章章3. 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache 主存 和 主存 辅存 这两个存储层次上。 Cache 主存层次在存储系统中主要对 CPU访存起 加速 作用，即从整体运行的效果分析， CPU访存速度加快， 接近于 Cache的速度， 而寻址空间和位价却接近于主存。主存 辅存层次在存储系统中主要起 扩容 作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器 其容量和位价接近于辅存， 而速度接近于主存。综合 上述两个存储层次的作用，从整个 存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的 优化 效果。主存与
2、 CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成 。而主存 辅存层次的调度目前广泛采用 虚拟 存储技术实现，即将主存与辅存的一部份通过 软硬结合的技术 组成 虚拟存储器 ，程序员可使用这个比主存实际空间（ 物理地址空间 ）大得多的虚拟地址空间（ 逻辑地址空间 ）编程，当程序运行时，再由 软、硬件自动配合完成 虚拟地址空间与主存实际物理空间的 转换 。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。4. 说明存取周期和存取时间的 区别 。解：存取周期和存取时间的主要 区别是： 存取时间仅为完成一次操作的时间 ，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的 恢复时间 。即：存取周期
3、= 存取时间 + 恢复时间5. 什么是存储器的 带宽 ？若存储器的数据总线宽度为 32位，存取周期为 200ns， 则存储器的带宽是多少？解：存储器的带宽指 单位时间内从存储器进出信息的 最大 数量 。存储器带宽 = 1/200ns 32位= 160M位 /秒 = 20MB/S = 5M字 /秒注意字长（ 32位）不是 16位。（注：本题的兆单位来自时间 =106）6. 某机字长为 32位，其存储容量是64KB， 按字编址 其寻址范围是多少？若主存 以字节编址 ，试画出主存字地址和字节地址的分配情况。解：存储容量是 64KB时， 按字节编址的寻址范围就是 64KB， 则：按字寻址范围 = 64
4、K8 / 32=16K字按字节编址时的主存地址分配图如下：0 1 2 3654655346553276553565533字地址字地址 HB 字节地址字节地址 LB0486552865532讨论：1、 在按字节编址的前提下，按字寻址时，地址仍为 16位，即 地址编码范围仍为 064K-1，但字空间为 16K字，字地址不连续。2、 字寻址的单位为字， 不是 B（ 字节） 。3、 画存储空间分配图时要画出上限。7. 一个容量为 16K32位的存储器，其 地址线和数据线的总和 是多少？当选用下列不同规格的存储芯片时，各需要多少片？1K4位， 2K8位， 4K4位， 16K1位， 4K8位， 8K8位解
5、：地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根 ；各需要的片数为：1K4： 16K32 /1K4 = 168 = 128片 2K8： 16K32 /2K 8 = 8 4 = 32片 4K4： 16K32 /4K 4 = 4 8 = 32片 16K1： 16K 32 / 16K 1 = 32片4K8： 16K32 /4K8 = 4 4 = 16片8K8： 16K32 / 8K 8 = 2X4 = 8片 讨论：地址线根数与容量为 2的幂的关系，在此为 214， 14根；数据线根数与字长位数相等，在此为 32根。（注：不是2的幂的关系。 ） ： 32=25， 5根8. 试比较静态 RAM和动
6、态 RAM。答：静态 RAM和动态 RAM的比较见下表：特性特性 SRAM DRAM存存 储储 信息信息 触触 发发 器器 电电 容容破坏性破坏性 读读 出出 非非 是是需要刷新需要刷新 不要不要 需要需要送行列地址送行列地址 同同 时时 送送 分两次送分两次送运行速度运行速度 快快 慢慢集成度集成度 低低 高高发热发热 量量 大大 小小存存 储储 成本成本 高高 低低功耗功耗 高高 低低可靠性可靠性 高高 低低可用性可用性 使用方便使用方便 不方便不方便适用适用 场场 合合 高速小容量存高速小容量存 储储 器器 大容量主存大容量主存9. 什么叫 刷新 ？ 为什么 要刷新？说明刷新有 几种方法 。解： 刷新 对 DRAM定期 进行的 全部重写 过程；刷新原因 因 电容泄漏 而引起的DRAM所存信息的衰减需要 及时补充 ，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法 有三种 集中式 、分散式、异步式 。集中式： 在最大刷新间隔时间内， 集中安排 一段时间进行刷新；分散式： 在每个读 /写周期之后 插入一个 刷新周期，无 CPU访存死时间；异步式： 是集中式和分散式的 折衷 。
