計算機學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合組成原理

1、計算機學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合組成原理-16（總分：100.00，做題時間：90分鐘）一、單項選擇題（總題數(shù)：33,分?jǐn)?shù)：66.00） 下列各類存儲器中，不采用隨機存取方式的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）EPROMCD-ROM VDRAMSRAM解析：解析隨機存取方式是指CPU可以對存儲器的任一存儲單元中的內(nèi)容隨機存取，而且存取時間與存 儲單元的物理位置無關(guān)。選項A、C、D均采用隨機存取方式，CDROM即光盤，采用串行存取方式。注意， CD-ROM是只讀型光盤存儲器，其訪問方式是順序訪問，不屬于只讀存儲器（ROM）。磁盤屬于 類型的存儲器。（分?jǐn)?shù)：2.00）隨機存取存儲器（RAM）只讀存儲器（ROM）順序存取

2、存儲器（SAM）直接存取存儲器（DAM）V解析：解析磁盤屬于直接存取存儲器，其速度介于隨機存取存儲器和順序存取存儲器之間，而選項D指 的是存取時間。存儲器的存取周期是指。（分?jǐn)?shù)：2.00）存儲器的讀出時間存儲器的寫入時間存儲器進(jìn)行連續(xù)讀或?qū)懖僮魉试S的最短時間間隔 V存儲器進(jìn)行一次讀或?qū)懖僮魉璧钠骄鶗r間 TOC o 1-5 h z 解析：解析存取時間（T a ）指從存儲器讀出或者寫入一次信息所需要的平均時間；存取周期（Tc ）指連 續(xù)兩次訪問存儲器之間所必需的最短時間間隔。對T c 一般有：T c =T a +T r，其中T r為復(fù)原時間；對 SRAM指存取信息的穩(wěn)定時間，對DRAM指刷新的

3、又一次存取時間。設(shè)機器字長為32位，一個容量為16MB的存儲器，CPU按半字尋址，其可尋址的單元數(shù)是。A.224B.223C.222D.221（分?jǐn)?shù)：2.00）A.VC.D.解析：解析16MB=2 24 B，由于字長為32位，現(xiàn)在按半字（16位=2B）尋址，故可尋址的單元數(shù)為2 24 B/2B=223 。 相聯(lián)存儲器是按 進(jìn)行尋址的存儲器。（分?jǐn)?shù)：2.00）地址指定方式堆棧存儲方式內(nèi)容指定方式和堆棧存儲方式相結(jié)合內(nèi)容指定方式和地址指定方式相結(jié)合 V解析：解析相聯(lián)存儲器的基本原理是把存儲單元所存內(nèi)容的某一部分作為檢索項（即關(guān)鍵字項）去檢索該 存儲器，并將存儲器中與該檢索項符合的存儲單元內(nèi)容進(jìn)行讀

4、出或?qū)懭?。所以它是按?nèi)容或地址進(jìn)行尋址 的，價格較為昂貴。一般用來制作TLB、相聯(lián)Cache等。 某計算機系統(tǒng)，其操作系統(tǒng)保存在硬盤上，其內(nèi)存儲器應(yīng)該采用。（分?jǐn)?shù)：2.00）RAMROMRAM 和 ROM V都不對解析：解析操作系統(tǒng)保存在硬盤上，首先需要將其引導(dǎo)到主存中，而引導(dǎo)程序通常存放在ROM中，程序 運行時需要進(jìn)行讀寫操作，因此應(yīng)采用RAM。在下列幾種存儲器中，CPU不能直接訪問的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）硬盤 V內(nèi)存Cache寄存器解析：解析CPU不能直接訪問硬盤，需先將硬盤中的數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存才能被CPU所訪問。 若某存儲器存儲周期為250ns，每次讀出16位，則該存儲器的數(shù)據(jù)傳輸率是。A.

5、4X106B/sB.4MB/sC.8X106B/sD.8X22B/s（分?jǐn)?shù)：2.00）A.B.VD.解析：解析計算的是存儲器的帶寬，每個存儲周期讀出16bit=2B，故而數(shù)據(jù)傳輸率是2B/（250X 10 -9 s）， 即 8X10 6 B/s。本題中 8MB/s 是 8X1024X1024B/s。通常，數(shù)據(jù)傳輸率中的M指的是10 6而非2 20，一般二進(jìn)制表示的K、M僅用于存儲容量相關(guān)計算。 設(shè)機器字長為64位，存儲容量為128MB，若按字編址，它可尋址的單元個數(shù)是。（分?jǐn)?shù)：2.00） TOC o 1-5 h z 16MB16M V32M32MB解析：解析機器字長位64位，即8B，按字編址，

6、故可尋址的單元個數(shù)是128MB/8B=16M。計算機的存儲器采用分級方式是為了。（分?jǐn)?shù)：2.00）方便編程解決容量、速度、價格三者之間的矛盾 V保存大量數(shù)據(jù)方便操作方便解析：解析存儲器有3個主要特性：速度、容量和價格/位（簡稱位價）。存儲器采用分級方式是為了解 決這三者之間的矛盾。 計算機的存儲系統(tǒng)是指。（分?jǐn)?shù)：2.00）RAMROM主存儲器Cache、主存儲器和外存儲器 V解析：解析計算機的存儲系統(tǒng)包括CPU內(nèi)部寄存器、Cache、主存和外存。在多級存儲體系中，“Cache一主存”結(jié)構(gòu)的作用是解決 的問題。（分?jǐn)?shù)：2.00）主存容量不足主存與輔存速度不匹配輔存與CPU速度不匹配主存與CPU速

7、度不匹配 V解析：解析Cache中的內(nèi)容只是主存內(nèi)容的部分副本（拷貝），因而“Cache一主存”結(jié)構(gòu)并沒有增加主 存容量，是為了解決主存與CPU速度不匹配的問題。存儲器分層體系結(jié)構(gòu)中，存儲器從速度最快到最慢的排列順序是。（分?jǐn)?shù)：2.00）寄存器一主存一Cache輔存寄存器一主存一輔存一Cache寄存器一Cache輔存一主存寄存器一Cache主存一輔存 V解析：解析在存儲器分層結(jié)構(gòu)中，寄存器在CPU中，因此速度最快，Cache次之，主存再次之，最慢的 是輔存（如磁盤、光盤等）。在Cache和主存構(gòu)成的兩級存儲體系中，主存與Cache同時訪問，Cache的存取時間是100ns，主存的 存取時間是1

8、000ns，如果希望有效（平均）存取時間不超過Cache存取時間的115%，則Cache的命中率至少 應(yīng)為。（分?jǐn)?shù)：2.00）90%98%95%99% V解析：解析假設(shè)命中率為x，則可得到100 x+1000（1-x）W1OOX（1+15%），簡單計算后可得結(jié)果為xN98.33%， 因此命中率至少為99%。下列關(guān)于多級存儲系統(tǒng)的說法中，正確的有。I .多級存儲系統(tǒng)是為了降低存儲成本虛擬存儲器中主存和輔存之間的數(shù)據(jù)調(diào)動對任何程序員是透明的CPU只能與Cache直接交換信息，CPU與主存交換信息也需要經(jīng)過Cache（分?jǐn)?shù)：2.00）.僅 IV僅I和III、II和田.僅 II解析：解析主存和輔存之間

9、的數(shù)據(jù)調(diào)動則是由硬件和操作系統(tǒng)共同完成的，僅對應(yīng)用級程序員透明。CPU 與主存可直接交換信息。 某一 SRAM芯片，其容量為1024X8位，除電源和接地端外，該芯片的引腳的最小數(shù)目為。（分?jǐn)?shù)：2.00） TOC o 1-5 h z 21 V222324解析：解析芯片容量為1024X8位，說明芯片容量為1024B,且以字節(jié)為單位存取，也就是說地址線數(shù) 要10根（1024B=2 10B）。8位說明數(shù)據(jù)線要8根，加上片選線和讀/寫控制線（讀控制為RD、寫控制為wE）， 故而引腳數(shù)最小為10+8+1+2=21根。讀寫控制線也可以共用一根，但題中無20選項，做題時應(yīng)隨機應(yīng)變。 某存儲器容量為32KX16

10、位，則。（分?jǐn)?shù)：2.00）地址線為16根，數(shù)據(jù)線為32根地址線為32根，數(shù)據(jù)線為16根地址線為15根，數(shù)據(jù)線為16根 V地址線為15根，數(shù)據(jù)線為32根解析：解析該芯片16位，所以數(shù)據(jù)線為16根，尋址空間32K=2 15，所以地址線為15根。若RAM中每個存儲單元為16位，則下面所述正確的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）地址線是16位數(shù)據(jù)線是16位 V指令長度是16位以上說法都不正確解析：解析地址線只與RAM的存儲單元個數(shù)有關(guān)，而與存儲單元的字長無關(guān)。DRAM的刷新是以 為單位的。（分?jǐn)?shù)：2.00）存儲單元.行 V.列存儲字解析：解析DRAM的刷新按行進(jìn)行。動態(tài)RAM采用下列哪種刷新方式時，不存在死時間。

11、（分?jǐn)?shù)：2.00）集中刷新分散刷新 V異步刷新都不對解析：解析集中刷新必然存在死時間。采用分散刷新時，機器的存取周期中的一段用來讀/寫，另一段 用來刷新，故不存在死時間，但是存取周期變長了。異步刷新雖然縮短了死時間，但死時間依然存在。下面是有關(guān)DRAM和SRAM存儲器芯片的敘述：DRAM芯片的集成度比SRAM高DRAM芯片的成本比SRAM高DRAM芯片的速度比SRAM快DRAM芯片工作時需要刷新，SRAM芯片工作時不需要刷新通常情況下，錯誤的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）I 和 IIII 和I Vc.m 和VD.I 和IV解析：解析DRAM芯片的集成度高于SRAM, I正確；SRAM芯片的速度高于DR

12、AMIII錯誤；可以推出DRAM 芯片的成本低于SRAM,II錯誤；SRAM芯片工作時不需要刷新，DRAM芯片工作時需要刷新，V正確。下列說法中，正確的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）半導(dǎo)體RAM信息可讀可寫，且斷電后仍能保持記憶DRAM是易失性RAM,而SRAM中的存儲信息是不易失的半導(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 V半導(dǎo)體RAM是非易失性的RAM解析：解析RAM屬于易失性半導(dǎo)體，故A、B、D錯誤，SRAM和DRAM的區(qū)別在于是否需要動態(tài)刷新。關(guān)于SRAM和DRAM，下列敘述中正確的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）通常SRAM依靠電容暫存電荷來存儲信息，電容上有電荷為1，無電荷為

13、0DRAM依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來分別存儲0和1SRAM速度較慢，但集成度稍高；DRAM速度稍快，但集成度低SRAM速度較快，但集成度稍低；DRAM速度稍慢，但集成度高 V解析：解析SRAM依靠雙穩(wěn)態(tài)電路的兩個穩(wěn)定狀態(tài)來分別存儲0和1，A錯誤。DRAM依靠電容暫存電荷來 存儲信息，電容上有電荷為1，無電荷為0，B錯誤。SRAM速度較快，不需要動態(tài)刷新，但集成度稍低，功 耗大，單位價格高；DRAM集成度高，功耗小，單位價格較低，需定時刷新，故速度慢，故錯誤、D正確。某一 DRAM芯片，采用地址復(fù)用技術(shù)，其容量為1024X8位，除電源和接地端外，該芯片的引腳數(shù)最少 是（讀寫控制線為兩根）。（

14、分?jǐn)?shù)：2.00） TOC o 1-5 h z 1617 V1921解析：解析1024X8位，故可尋址范圍是1024=2 10 B，按字節(jié)尋址。而采用地址復(fù)用技術(shù)，通過行通選 和列通選分行列兩次傳送地址信號，故而地址線減半為5根，數(shù)據(jù)線仍為8根；加上行通選和列通選以及 讀/寫控制線（片選線用行通選代替）4根，總共是17根。注意SRAM和DRAM的區(qū)別，DRAM是采用地址復(fù)用技術(shù)的，而SRAM不是。某容量為256MB的存儲器由若干4MX8位的DRAM芯片構(gòu)成，該DRAM芯片的地址引腳和數(shù)據(jù)引腳總數(shù)是 （分?jǐn)?shù)：2.00） TOC o 1-5 h z 19 V223036解析：解析4MX8位的芯片數(shù)據(jù)

15、線應(yīng)為8根，地址線應(yīng)為log 2 4M=22根，而DRAM采用地址復(fù)用技術(shù)， 地址線是原來的1/2，且地址信號分行、列兩次傳送。地址線數(shù)為22/2=11根，所以地址引腳與數(shù)據(jù)引腳 的總數(shù)為11+8=19根，選A。此題需要注意的是DRAM是采用傳兩次地址的策略，所以地址線為正常的一半， 這是很多考生容易忽略的地方。下列有關(guān)RAM和ROM的敘述中，正確的是。RAM是易失性存儲器，ROM是非易失性存儲器RAM和ROM都是采用隨機存取的方式進(jìn)行信息訪問RAM和ROM都可用做CacheRAM和ROM都需要進(jìn)行刷新（分?jǐn)?shù)：2.00）僅I和II V僅II和田僅I、II和田僅 II、III和IV解析：解析一般

16、Cache采用高速的SRAM制作，比ROM速度快很多，因此III是錯誤的。動態(tài)RAM需要刷 新，而ROM不需要刷新，故V錯誤。 下列關(guān)于閃存（Flash Memory）的敘述中，錯誤的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）信息可讀可寫，并且讀、寫速度一樣快 V存儲元由MOS管組成，是一種半導(dǎo)體存儲器掉電后信息不丟失，是一種非易失性存儲器采用隨機訪問方式，可替代計算機外部存儲器解析：解析閃存是EEPROM的進(jìn)一步發(fā)展，可讀可寫，用MOS管的浮柵上有無電荷來存儲信息。閃存依 然是ROM的一種，寫入時必須先擦除原有數(shù)據(jù)，故寫速度比讀速度要慢不少（硬件常識）。閃存是一種非易 失性存儲器，它采用隨機訪問方式?，F(xiàn)在常見的

17、SSD固態(tài)硬盤，即由Flash芯片組成。 下列幾種存儲器中，是易失性存儲器。（分?jǐn)?shù)：2.00）Cache VEPROMFlash MemoryCD-ROM解析：解析Cache由SRAM組成，掉電后信息即消失，屬于易失性存儲器。U盤屬于 類型的存儲器。（分?jǐn)?shù)：2.00）高速緩存主存只讀存儲器 V隨機存取存儲器解析：解析U盤采用Flash Memory技術(shù)，它是在EEPROM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，屬于ROM的一種。由于 擦寫速度和性價比均很可觀，故而其常常可用做輔存。隨機存取與隨機存取存儲器（Random Access Memory，RAM）是不同的，只讀存儲器（ROM）也是隨機存取的。 因此，支持

18、隨機存取的存儲器并不一定是隨機存取存儲器。某計算機系統(tǒng)，其操作系統(tǒng)保存于硬盤上，其內(nèi)存儲器應(yīng)該采用。（分?jǐn)?shù)：2.00）RAMROMRAM 和 ROM V均不完善解析：解析因計算機的操作系統(tǒng)保存于硬盤上，所以需要BIOS的引導(dǎo)程序?qū)⒉僮飨到y(tǒng)引導(dǎo)到主存（RAM） 中，而引導(dǎo)程序則固化于ROM中。下列說法正確的是。（分?jǐn)?shù)：2.00）EPROM是可改寫的，故而可以作為隨機存儲器EPROM是可改寫的，但不能作為隨機存儲器 VEPROM是不可改寫的，故而不能作為隨機存儲器EPROM只能改寫一次，故而不能作為隨機存儲器解析：解析EPROM可多次改寫，但改寫較為繁瑣，寫入時間過長，且改寫的次數(shù)有限，且速度較慢

19、，因 此不能作為需要頻繁讀寫的RAM使用。下列哪些是動態(tài)半導(dǎo)體存儲器的特點。I .在工作中存儲器內(nèi)容會產(chǎn)生變化II.每隔一定時間，需要根據(jù)原存內(nèi)容重新寫入一遍一次完整的刷新過程需要占用兩個存儲周期一次完整的刷新過程只需要占用一個存儲周期(分?jǐn)?shù)：2.00)I、IIIII、IIIII、IV V只有I解析：解析動態(tài)半導(dǎo)體存儲器是利用電容存儲電荷的特性記錄信息，由于電容會放電，必須在電荷流失 前對電容充電，即刷新。方法是每隔一定時間，根據(jù)原存內(nèi)容重新寫入一遍，故I錯誤。這里的讀并不是 把信息讀入CPU，存也不是從CPU向主存存入信息，它只是把信息讀出，通過一個刷新放大器后又重新存 回到存儲單元里去，而

20、刷新放大器是集成在RAM上的。因此，這里只進(jìn)行了一次訪存，也就是占用一個存 取周期，II、IV正確，I錯誤。下列存儲器中，在工作期間需要周期性刷新的是。(分?jǐn)?shù)：2.00)SRAMSDRAM VROMFLASH解析：解析DRAM使用電容存儲，所以必須隔一段時間刷新一次，如果存儲單元沒有被刷新，存儲的信 息就會丟失。SDRAM表示同步動態(tài)隨機存儲器。二、綜合應(yīng)用題(總題數(shù)：4,分?jǐn)?shù)：34.00)某個兩級存儲器系統(tǒng)的平均訪問時間為12ns，該存儲器系統(tǒng)中頂層存儲器的命中率為90%，訪問時間是 5ns，問：該存儲器系統(tǒng)中底層存儲器的訪問時間是多少(假設(shè)采用同時訪問兩層存儲器的方式)？(分?jǐn)?shù)：4.00)

21、 正確答案：()解析：設(shè)底層存儲器訪問時間為T，則有12ns=(0.90X5ns) + (0.10XT)求得 T=75ns。CPU執(zhí)行一段程序時，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，巳知Cache存取 周期為50ns，主存存取周期為250ns。設(shè)主存與Cache同時訪問，試問：(分?jǐn)?shù)：10.00) (1).Cache/主存系統(tǒng)的效率。(分?jǐn)?shù)：5.00) 正確答案：()解析：命中率 H=N /(N +N )=1900/(1900+100)=0.95主存訪問時間與Cache訪問時間的倍率：r=T /T =250ns/50ns=5Cache主存系統(tǒng)的效率：e=訪問Cache的時間/平均訪存時間訪問效率：e=1/H+(1-H)r=1/0.95+(1-0.95)*5=83.3%(2).平均訪問時間。(分?jǐn)?shù)：5.00) 正確答案：()解析：平均訪問時間：T a =T c /e=50ns/0.833=60ns在顯示適配器中，用于存放顯示信息的存儲器稱為刷新存儲器，它的重要性能指標(biāo)是帶寬。具體工作中， 顯示適配器的多個功能部分要爭用刷新存儲器的帶寬。設(shè)總帶寬50%用于刷新屏幕，保留50%帶寬用于