運(yùn)算機(jī)組成原理習(xí)題第三節(jié)

1、第三章一.填空題1.在多級存儲(chǔ)體系中，cache的主要功能是,虛擬存儲(chǔ)器的主要功能是o靠存儲(chǔ)信息，pram靠存儲(chǔ)信息。存儲(chǔ)器需要按時(shí)刷新。3 .動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的刷新一般有、和o4 .一個(gè)512KB的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是o5 .若RAM芯片里有1024個(gè)單元，用單譯碼方式，地址譯碼器有條輸出線；用雙譯碼方式，地址譯碼器有條輸出線。6 .高速緩沖存儲(chǔ)器中保留的信息是主存信息的o7 .主存、快速緩沖存儲(chǔ)器、通用寄放器、磁盤、磁帶都可用來存儲(chǔ)信息，按存取時(shí)刻由快至慢排列，其順序是。8 .、和組成三級存儲(chǔ)系統(tǒng)，分級的目的是o9 .動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的刷新一般有和兩種方式，之所以刷新是因?yàn)閛1

2、0 .用1KX1位的存儲(chǔ)芯片組成容量為64Kx8位的存儲(chǔ)器，共需片，若將這些芯片分裝在幾塊板上，設(shè)每塊板的容量為4KX8位，則該存儲(chǔ)器所需的地址碼總位數(shù)是，其中位用于選板，位用于選片，位用于存儲(chǔ)芯片的片內(nèi)地址。11 .最大體的數(shù)字磁記錄方式、和六種。12 .緩存是設(shè)在和之間的一種存儲(chǔ)器，其速度匹配，其容量與有關(guān)。是一種存儲(chǔ)器，用來解決CPU與主存之間不匹配的問題。現(xiàn)代的Cache可分為和兩級，并將和分開設(shè)置。14 .運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)中常常利用到的存儲(chǔ)器有：(1)SRAM,(2)DRAM,(3)Flash,(4)EPROM,(5)硬盤存儲(chǔ)器，(6)軟盤存儲(chǔ)器。其中非易失的存儲(chǔ)器有：具有在線能力的有;能

3、夠單字節(jié)修改的有：能夠快速讀出的存儲(chǔ)器包括。15 .反映存儲(chǔ)器性能的三個(gè)指標(biāo)是、和,為了解決這三方面的矛盾，運(yùn)算機(jī)采用體系結(jié)構(gòu)。16 .存儲(chǔ)器的帶寬是指,若是存儲(chǔ)周期為Tm,存儲(chǔ)字長為n位則存儲(chǔ)器帶寬位，常常利用的單位是或o為了加大存儲(chǔ)器的帶寬可采用、和O17 .一個(gè)四路組相聯(lián)的Cache共有64塊，主存共有8192塊，每塊32個(gè)字。則主存地址中的主存字塊標(biāo)記為位，組地址為位，字塊內(nèi)地址為位。18 .在虛擬存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，CPU按照指令生成的地址是,通過轉(zhuǎn)化后的地址是o二.選擇題L在磁盤和磁帶這兩種磁介質(zhì)存儲(chǔ)器中，存取時(shí)刻與存儲(chǔ)單元的物理位置有關(guān)，按存儲(chǔ)方式分oA.二者都是順序存取B.二者都是直

4、接存取C.磁盤是直接存取，磁帶是順序存取D.磁帶是直接存取，磁盤是順序存取2.存儲(chǔ)器進(jìn)行一次完整的讀寫操作所需的全數(shù)時(shí)刻稱為oA.存取時(shí)刻B.存取周期C.CPU周期D.機(jī)械周期3.若存儲(chǔ)周期250ns,每次讀出16位，則該存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳送率為。A.4X106B/sB.4MB/SC.8X106B/sD.8MB/S4 .用戶程序所放的主存空間屬于oA.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器B.只讀存儲(chǔ)器C.順序存取存儲(chǔ)器D.直接存取存儲(chǔ)器5 .以下哪一種類型的存儲(chǔ)器速度最快oB. ROMA.DRAMC.EPROMD.SRAM6 .下述說法中正確的是oA.半導(dǎo)體RAM信息可讀可寫，且斷電后仍能維持記憶B.動(dòng)態(tài)RAM是易失性

5、RAM,而靜態(tài)RAM中的存儲(chǔ)信息是不易失C.半導(dǎo)體RAM是易失性RAM,但只要電源不斷電所存信息是不丟失的D.半導(dǎo)體RAM是非易失性的RAM7 .若數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中采用以低字節(jié)地址為字地址的寄存方式，則十六進(jìn)制數(shù)H的存儲(chǔ)字節(jié)順序按地址由小到大依次為oA.B.C.D.8在對破壞性讀出的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作時(shí)，為持續(xù)原存信息不變，必需輔以的操作是 oA.刷新C.寫保護(hù)9. SRAM芯片，其容量為1024X8, 為。A. 16B. 1710.存儲(chǔ)器容量為32Kxi6,則A.地址線為16根，數(shù)據(jù)線為32根C.地址線為15根，數(shù)據(jù)線為16根B.再生D.主存校驗(yàn)除電源和接地端外，該芯片最少引出線數(shù)C. 20D

6、. 21B.地址線為32根，數(shù)據(jù)線為16根D.地址線為16根，數(shù)據(jù)線為15根11.某運(yùn)算機(jī)字長為32位，存儲(chǔ)器容量為4MB,按字編址，其尋址范圍是0A. 220-1B. 22,-1C. 223-1D. 224-112.設(shè)機(jī)械字長為32位，一個(gè)容量為16MB的存儲(chǔ)器，CPU按半字尋址，其可尋址的單元數(shù)是O13,下列說法正確的是0A. EPROM是可改寫的，因此也是隨機(jī)存儲(chǔ)器的一種B. EPROM是可改寫的，但它不能用作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用C. EPROM只能改寫一次，故不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器用D. EPROM是只能改寫一次的只讀存儲(chǔ)器14.存儲(chǔ)器采用部份譯碼法片選時(shí)oA.不需腹地址譯碼器B.不能充分利用存

7、儲(chǔ)器空間C.會(huì)產(chǎn)生地址重疊D.CPU的地址線全參與譯碼15 .雙端口存儲(chǔ)器發(fā)生讀寫沖突的情形是oA.左端口與右端口地址碼不同B.左端口與右端口地址碼相同C.左端口與右端口數(shù)據(jù)碼相同D.左端口與右端口數(shù)據(jù)碼不同16 .若是一個(gè)存儲(chǔ)單元被訪問，則可能那個(gè)存儲(chǔ)單元會(huì)專門快的再次被訪問，這稱為。A.時(shí)刻局部性B.空間局部性C.程序局部性D.數(shù)據(jù)局部性17 .在主存和CPU之間增加高速緩沖存儲(chǔ)器的目的是oA.解決CPU和主存之間的速度匹配問題B.擴(kuò)大主存容量C.擴(kuò)大CPU通用寄放器的數(shù)量D.既擴(kuò)大主存容量乂擴(kuò)大CPU中通用寄放器的數(shù)量18.在程序的執(zhí)行進(jìn)程中，cache與主存的地址映射是由。A.操作系統(tǒng)

8、來管理的B.程序員調(diào)度的C.由硬件自動(dòng)完成的D.由軟硬件一路完成的19 .容量為64塊的cache采用組相連映射方式，字塊大小為128個(gè)字，每4塊為一組。若主存4096塊，且以字編址，那么主存地址和主存標(biāo)記的位數(shù)別離為。A.16,6B.17,6C.18,8D.19,820 .采用虛擬存儲(chǔ)器的目的是oA.提高主存的速度B.擴(kuò)大輔存的存取空間C.擴(kuò)大主存的尋址空間D.擴(kuò)大存儲(chǔ)器的尋址空間21 .下列關(guān)于虛擬存儲(chǔ)器的論述中，正確的是oA.對應(yīng)用程序員透明，對系統(tǒng)程序員不透明B.對應(yīng)用程序員不透明，對系統(tǒng)程序員透明C.對應(yīng)用程序員、系統(tǒng)程序員都不透明D.對應(yīng)用程序員、系統(tǒng)程序員都透明22 .在虛擬存儲(chǔ)

9、器中，輔存的編址方式是oA.按信息塊編址B.按字編址C.按字節(jié)編址D.按位編址23 .虛擬存儲(chǔ)器中的頁表有快表和慢表之分，下面關(guān)于頁表的敘述中正確的是oA.快表與慢表都存儲(chǔ)在主存中，但快表比慢表容量小B.快表采用了優(yōu)化的搜索算法，因此查找速度快C.快表比慢表的命中率高，因此快表能夠取得更多的搜索結(jié)果D.快表采用快速存儲(chǔ)器件組成，按查找內(nèi)容訪問，因此比慢表查找速度快24.存取周期是指oA.存儲(chǔ)器的寫入時(shí)刻B.存儲(chǔ)器進(jìn)行持續(xù)寫操作允許的最短距離時(shí)刻C.存儲(chǔ)器進(jìn)行持續(xù)讀或?qū)懖僮魉试S的最短距離時(shí)刻25 .某運(yùn)算機(jī)字長是16位，它的存儲(chǔ)容量是1MB,按字編址它的尋址范圍是。A.512KB.IMC.51

10、2KB26 .某一RAM芯片，其容量為512X8位，除電源和接地端外該芯片引出線的最少數(shù)量是oA.21B.17C.1927.在磁盤和磁帶兩種磁表面存儲(chǔ)器中，存取時(shí)刻與存儲(chǔ)單元的物理位置有關(guān)，按存儲(chǔ)方式分，。A.二者都是串行存取B.磁盤是部份串行存取，磁帶是串行存取C.磁帶是部份串行存取，磁盤是串行存取28.磁盤存儲(chǔ)器的等待時(shí)刻一般是指oA.磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)刻B.磁盤旋轉(zhuǎn)半周所需的時(shí)刻C.磁盤三分之二周所需的時(shí)刻29 .相聯(lián)存儲(chǔ)器與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器的主要區(qū)別是前者乂叫按尋址的存儲(chǔ)器A.地址B.內(nèi)容C.堆棧30 .一個(gè)四體并行低位交叉存儲(chǔ)器，每一個(gè)模塊的容量是64Kx32位，存取周期為200ns,

11、在下述說法中是正確的。A.在200ns內(nèi)，存儲(chǔ)器能向CPU提供256位二進(jìn)制信息B.在200ns內(nèi),存儲(chǔ)器能向CPU提供128位二進(jìn)制信息C.在50ns內(nèi)，每一個(gè)模塊能向CPU提供32位二進(jìn)制信息31 .在程序的執(zhí)行進(jìn)程中，Cache與主存的地址映射是由。A.操作系統(tǒng)來管理的B.程序員調(diào)度的C.由硬件自動(dòng)完成的32 .常常利用虛擬存儲(chǔ)器尋址系統(tǒng)由兩級存儲(chǔ)器組成。A.主存一輔存B.Cache主存C.Cache輔存33 .設(shè)機(jī)械字長為64位，存儲(chǔ)容量為128MB,若按字編址，它的尋址范圍是oA.16MBB.16MC.32M34 .在下列因素中，與Cache的命中率無關(guān)的是。A.Cache塊的大小B

12、.Cache的容量C.主存的存取時(shí)刻35 .若磁盤的轉(zhuǎn)速提高一倍，則oA.平均等待時(shí)刻和數(shù)據(jù)傳送時(shí)刻減半B.平均定位時(shí)刻不變C.平均尋道時(shí)刻減半的地址映像中，若主存中的任一塊都可映射到Cache內(nèi)的任一塊的位置上，稱作。A.直接映像B.全相聯(lián)映像C.組相聯(lián)映像的地址映像中比較多的采用“按內(nèi)容尋址”的相聯(lián)存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)。A.直接映像B.全相聯(lián)映像C.組相聯(lián)映像38.下列器件中存取速度最快的是oA.CacheB.主存C.寄放器三.問答題存儲(chǔ)器為何要刷新？采用何種方式刷新？2 .存儲(chǔ)器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)能夠解決什么問題？實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的先決條件是什么？用什么來氣宇？3 .試比較主存、輔存、緩存、控存、

13、虛存。4 .存儲(chǔ)器的主要功能是什么？如何衡量存儲(chǔ)器的性能？為何要把存儲(chǔ)系統(tǒng)分成若干不同的層次？主要有哪些層次。5 .什么是刷新？刷新有兒種方式？簡要說明之。6 .提高訪存速度可采取哪些辦法？簡要說明之。7 .試比較Cache管理中各類地址映像的方式。8 .在Cache管理中，當(dāng)新的主存塊需要調(diào)入Cache時(shí)，有兒種替換算法？各有何特點(diǎn)？哪一種平均命中率高？四.設(shè)計(jì)題1 .某存儲(chǔ)器容量為4KB，其中ROM2KB,選用EPROM2KX8;RAM2KB,選用RAMIK義8;地址線由廣人0。寫出全數(shù)片選信息的邏輯式。2 .要求用128KX16的SRAM芯片組成512Kxi6的隨機(jī)存儲(chǔ)器，用64KX16

14、的EPROM的芯片組成128Kxi6的只讀存儲(chǔ)器。試問：（1）數(shù)據(jù)寄放器多少位？（2）地址寄放器多少位？（3）兩種芯片各需多少片？（4）若EPROM的地址從00000H開始，RAM的地址從60000H開始，寫出各芯片的地址分派情形。3 .已知地址總線AhAo,其中Ao是最低位。用ROM芯片（4KX4）和RAM芯片（2KX8）組成一個(gè)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，按字節(jié)編址。該存儲(chǔ)器ROM區(qū)的容量為16KB,RAM的容量為10KB,（1）組成該存儲(chǔ)器需用多少塊ROM芯片和RAM芯片？（2）該存儲(chǔ)器一共需要多少根地址總線？ROM芯片、RAM芯片各需連入哪兒根地址線？（3）需設(shè)置多少個(gè)片選信號，別離寫出各片選信號的

15、邏輯式。執(zhí)行一段程序時(shí)，cache完成存取的次數(shù)為1900次，主存完成存取的次數(shù)為100次，已知cache存取周期為50ns,主存存取周期為250ns。求：cache主存系統(tǒng)的命中率、平均訪問時(shí)刻和效率。5.在虛擬地址和物理地址均為32位、頁大小為4KB的某種體系結(jié)構(gòu)中，假定存在如表31所示的地址映像關(guān)系，問：對應(yīng)于下列虛擬地址的物理地址別離是什么？（1） H：（2） 13385ABCH：（3） ABC89011Ho表3-1地址映像虛頁號實(shí)頁號ABC89H97887H13385H99910H22433H00001H54483H1A8C2H6 .某機(jī)CPU可尋址的最大存儲(chǔ)空間為64KB,存儲(chǔ)器按

16、字節(jié)編址，CPU的數(shù)據(jù)總線寬度為8位，可提供一個(gè)控制器信號為而。目前系統(tǒng)中利用的存儲(chǔ)器容量為8KB,其中：4KB為ROM,擬采用容量為2KX8的ROM芯片，其地址范圍為OOOOH-OFFFHo4KB為RAM,擬采用4KX2的RAM芯片，其地址范圍為4000H-4FFFHo（1）需RAM和ROM芯片各多少片？（2）畫出CPU與存儲(chǔ)器之間的連接圖（譯碼器自定）。7 .某機(jī)CPU可輸出數(shù)據(jù)線8條（D7Do）,地址線20條（AgAo）,控制線1條（VVE）o目前利用的存儲(chǔ)空間為48KB,其中：16KB為ROM,擬用8KX8位的ROM芯片；32KB為RAM,擬用16KX4的RAM芯片（1）需要兩種芯片各

17、多少片？（2）畫出CPU與存儲(chǔ)器之間的連線圖（譯碼器自定）。（3）寫出ROM和RAM的地址范圍。8 .設(shè)CPU有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用蕨項(xiàng)做訪存控制信號，用R/討作為讀寫命令信號。自選各類存儲(chǔ)芯片，畫出CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖。要求：（1）上面的8KB是系統(tǒng)程序區(qū)，與其相鄰的8KB是系統(tǒng)程序工作區(qū)，最小16KB為用戶程序區(qū)。（2）寫出每片存儲(chǔ)芯片的類型及地址范圍（用十六進(jìn)制表示）。（3）用一個(gè)38譯碼器或其他門電路（門電路自定）。詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的選片邏輯。9 .某半導(dǎo)體存儲(chǔ)器容量9KX8,其中ROM區(qū)4KX8,可選EPROM芯片2KX8/片。RAM區(qū)5KX8,可選SRAM芯片2KX4

18、/片，1KX4/片,地址總線A。（低）,數(shù)據(jù)總線DbDo（低）。R/W控制讀寫。如有控制信號而板。要求：（1）設(shè)計(jì)并畫出該存儲(chǔ)器邏輯圖。（2）注明地址分派與片選邏輯式及片選信號極性。10 .假設(shè)主存容量為512KX16位cache容量為4096X16位，塊長為4個(gè)16位的字，訪存地址為字地址。（1）在直接映射方式下，設(shè)計(jì)主存的地址格式。（2）在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存的地址格式。（3）在二路組相連映射方式下，設(shè)計(jì)主存的地址格式。（4）若主存容量為512Kx32位，塊長不變，在四路組相連映射方式下，設(shè)計(jì)主存的地址格式。11 .設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用麗麗作為訪存控制信號（倜電

19、嚇有效），用血作為讀/寫控制信號（商電平為讀，低電平為寫）。現(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片：1KX4位RAM,4XX8位RAM,2KX8位ROM和74138譯碼器和各類門電胳，如圖31所示。畫出CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖，要求：（1】主存地址空間分派:8000H-87FFH,為系統(tǒng)程序區(qū):88OOH-8BFFH為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲(chǔ)芯片，說明備選幾片。（3）詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯。圖31第n題芯片圖12 .在32題給出的條件下，畫出CPU與存儲(chǔ)器芯片的鏈接圖，要求：（1）主存地址空間分派：最小2K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)；相鄰2K地址空間為用戶程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲(chǔ)芯片，說明各遠(yuǎn)幾片。（

20、3）詳細(xì)畫出存儲(chǔ)芯片的片選邏銅。13 .設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用MERd作為訪存控控制信號（低電乎有效），用血作為讀/寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有芯片及各類門電路（門電路自定），如圖415所示。畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖，要求:（1）存儲(chǔ)芯片地址空間分派為O-2047為系統(tǒng)程序區(qū)；2048-8191為用戶程序區(qū)。ROM:2 KX8 位8KX8 位32 Kx8 也RAM;】KX4 位2KX8 位8KXg 位16Kxi 位4KX4&74138評碼豁為控制量C,B, A為變量輸入靖 丫7、%為出笥圖32第13題芯片圖（2）指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量。（3）詳

21、細(xì)畫出片選邏輯。14 .在36題給出的條件下，畫出CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖，要求：（1）存儲(chǔ)芯片地址空問分派為：08191為系統(tǒng)程序區(qū)；819232767為用戶程序區(qū)；（2）指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量。（3）詳細(xì)畫出片選邏輯。15 .設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用MREQ作為訪存控控制信號（低電乎有效），用血作為讀/寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有芯片及各類門電路（門電路自定），如圖所示。畫出CPU與存儲(chǔ)器的連接圖，要求:8KX8ffl16Kxi 位4&X4 位8KX8 便32Kx8 也74138譯碼器G14a.%b為控制“CB.A為變量摘入冷 a,叉為輸出勢圖33第15題芯片圖（1）存儲(chǔ)器芯片地址空間分派為：最小4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)；相鄰4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)；與系統(tǒng)程序工作區(qū)相鄰的是24K用戶程序區(qū)。（2）指出選用的存儲(chǔ)器芯片類型及數(shù)量（3）詳細(xì)畫出片選邏輯。16 .沒某微機(jī)的尋址范圍為64K,接有8片-8K的存儲(chǔ)芯片，存儲(chǔ)芯片的片選信號為CS,要求：（1）畫出選片譯碼邏輯電路（可選用74138譯碼器）。（2）寫出每片RAM的二進(jìn)制地址范圍。（3）若是運(yùn)行時(shí)發(fā)覺不論往哪片RAM寄存8K數(shù)據(jù)，以4000H為起始地址的存儲(chǔ)芯片都有與之