計算機組成原理自學考試試卷

第三章存儲系統(tǒng)一、單選題.計算機中表示地址時使用（A）A.無符號數(shù) B.原碼 C.反碼 D.補碼.運算器雖有許多部件組成，但核心部分是（B）A.數(shù)據(jù)總線B.算術(shù)邏輯單元 C.多路開關(guān) D.通用寄存器3、斷電后，下列說法中，正確的是（A）。A.ROM中的數(shù)據(jù)仍然存在 B.DRAM中的數(shù)據(jù)仍然存在C.SRAM中的數(shù)據(jù)仍然存在 D.CD-ROM中的數(shù)據(jù)會丟失4、一個8位的微型機系統(tǒng)以16位來表示地址，則該計算機系統(tǒng)有（D）個地址空間。A.128 B.256 C.1024 D.655365、磁盤存貯器的記錄方式一般采用（C ）。A.歸零制B.不歸零制 C.調(diào)頻制 D.調(diào)相制6、相聯(lián)存貯器是按（B ）進行尋址的存貯器。A.地址指定方式 B.內(nèi)容指定方式C.堆棧存取方式 D.地址指定方式與堆棧存取方式結(jié)合7、訪問存儲器時，讀出的信息或?qū)懭氲男畔⒁?jīng)過（A ）。A.數(shù)據(jù)寄存器B.指令寄存器 C.累加器 D.地址寄存器8、指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式，其目的是（C）。A.可以直接訪問外存B.實現(xiàn)存儲程序和程序控制C.縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性D.提供擴展操作碼的可能，并降低指令譯碼難度9.主存儲器和CPU之間增設(shè)高速緩沖器的目的是（A）A.解決CPU和主存之間的速度匹配問題B.擴大主存儲的容量C.擴大CPU中通用寄存器的數(shù)量D.擴大CPU中通用寄存器的數(shù)量和主存儲器的容量10.某計算機的字長為16位，它的存儲容量為64KB,若按字尋址，其尋址范圍是（BA.0?32KB B.0?32K-1 C.0?64KB D.0?64K-111、存儲周期（C）存儲時間。A、大于 B、小于 C、略大于 D、略小于12、CPU與主存之間以（B ）信號表示一次訪存操作結(jié)束。A、Busy B、Ready C、Write D、Read13、靜態(tài)存儲器的功耗和集成度比動態(tài)存儲器要（A）。A、大、小 B、大、大 C、小、小 D、小、大14、在三層次存儲系統(tǒng)中不包括（C）。A、輔助存儲器 B、主存儲器 C、寄存器 D、Cache15、若操作數(shù)在寄存器中，寄存器號在指令中給出，則這種指令的尋址方式為（A ）A.寄存器尋址方式 B.寄存器間接尋址方式C.寄存器基址尋址方式 D.寄存器變址尋址方式.存儲器是計算機系統(tǒng)的記憶設(shè)備，主要用于（D）A.存放程序 B.存放軟件 C.存放微程序 D.存放程序和數(shù)據(jù).采用虛擬存儲器的主要目的是（B）A.提高主存儲器的存取速度 B.擴大主存儲器空間，并能進行自動管理C.提高外存儲器的存取速度 D.擴大外存儲器的存儲空間.EPROM是指（D）A.讀寫存儲器 B.只讀存儲器C.可編程的只讀存儲器D.可擦除可編程的只讀存儲器.若RAM中每個存儲單元為16位，則下面所述正確的是（B）A.地址線也是16位B.地址線與16無關(guān)C.地址線與16有關(guān) D.地址線不得少于16位.計算機的存儲器采用分級方式是為了（B）A.減少主機箱的體積 B.解決容量、價格、速度三者之間的矛盾C.保存大量數(shù)據(jù)方便 D.操作方便.需要進行刷新處理存儲器的是（C）A.ROM B.EPROMC.DRAMD.SRAM.某芯片，其容量512X8位，除電源和接地端，該芯片引出線的最小數(shù)目應為（D）A.23 B.25C.50 D.1923、存貯周期是指（C）。A.存貯器的讀出時間 B.存貯器的寫入時間C.存貯器進行連續(xù)讀和寫操作所允許的最短時間間隔D.存貯器進行連續(xù)寫操作所允許的最短時間間隔24、存貯單元是指（B）。A.存放一個二進制信息位的存貯元 B.存放一個機器字的所有存貯元集合C.存放一個字節(jié)的所有存貯元集合 D.存放兩個字節(jié)的所有存貯元集合25、在一般微處理器中，（D）包含在CPU中。A.主內(nèi)存 B.外存 C.主存儲器D.Cache26、DRAM是指（ C）。A.隨機訪問存儲器 B.順序訪問存儲C.動態(tài)隨機訪問存儲器 D.靜態(tài)隨機訪問存儲器27、計算機中的地址總線共有24位，則該機器可訪問的內(nèi)存最大為（D）。A.A.1MB B.24MB C.4MBD.16MB28、存貯器是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，它主要用來（C）。A.存放數(shù)據(jù)A.存放數(shù)據(jù)B.存放程序C.存放數(shù)據(jù)和程序D.存放微程序29、29、CPU不能直接訪問的是（DA.RAM B.ROM30、采用虛擬存儲器的目的是（DA.提高外存的速度C.擴大外存容量31、SRAM是指（D ）,A.隨機訪問存儲器C.動態(tài)隨機訪問存儲器32、計算機中的存儲器系統(tǒng)是指（DRAM存儲器C.主存儲器33、“640K存儲器”是指下列（D）oC.內(nèi)存 D.外存）oB.提高主存速度D.擴大內(nèi)存的尋址空間B.順序訪問存儲器D.靜態(tài)隨機訪問存儲器）oROM存儲器D.主存儲器和外存儲器）oA.40XA.40X23Bytes的存儲器C.640X210Bits的存儲器34、存儲單元是指（AB.640X23Bits的存儲器D.640X210Bytes的存儲器)A.存放一個機器字的所有存儲元 B.存放一個二進制信息位的存儲元C.存放一個字節(jié)的所有存儲元的集合 D.存放兩個字節(jié)的所有存儲元的集合35、在虛擬存儲器中，當程序正在執(zhí)行時，由（D ）完成地址映射。A.程序員 B.編譯器 C.裝入程序 D.操作系統(tǒng)36、某計算機字長32位，其存儲容量是4MB,若按字編址，它的尋址范圍是（A）A.0?A.0?1MWB.0?1MB C.0?4MW D.0?4MB二、填空題.EPROM是指一可擦寫可編程的ROM o.刷新的方式有兩種，集中和分布。.堆棧中數(shù)據(jù)的存取順序是 先進后出 。4、連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作所需時間間隔的最小時間稱為存儲周期。.動態(tài)RAM靠電容存儲電荷存貯信息，使用時需不斷刷新 才能使信息保持。.層次化存儲體系涉及到主存、輔存、Cache和寄存器，按存取時間由短至長的順序是 寄存器、Cache、主存、輔存_o.設(shè)Cache的存取時間為tc,命中率為h,主存的存取時間為tm,則平均存取時間為h*tc+(1-h)*(tc+tm) o.對存儲器的訪問包括讀、 寫 兩類。9、存儲器中可容納的 信息數(shù)量 ，稱為存儲器的容量。10、統(tǒng)一編址法就是 存儲器地址映射外設(shè) 的輸入輸出方法。11、由于主存儲器需要較高的速度，故一般都采用半導體電路_來實現(xiàn)。12、數(shù)據(jù)的存儲一般是以字為單位進行的。13、位擴展法這種方式?jīng)]有選片要求，只對數(shù)據(jù)位數(shù) 進行擴展。三、名詞解釋1、RAM：即隨機存儲器，有三個特點：常規(guī)下可讀可寫，斷電后信息丟失，訪問時間與單元物理位置無關(guān)。2、段式管理：把主存按段分配的存儲管理方式稱為段式管理。段式管理是一種模塊化的存儲管理方式。3、DRAM：動態(tài)RAM,是利用半導體器件內(nèi)部的分布電容來保存信息，以電容充電的正、負性來表示“0”、”1”信息。DRAM的特點是集成度高、價格便宜，但需要刷新操作。DRAM適合于做大容量主存中的RAMo4、寫回法：即寫cache時不寫主存，而當cache數(shù)據(jù)被替換出去時才寫回主存。寫回法cache中的數(shù)據(jù)與主存中的數(shù)據(jù)不一致。5、組相聯(lián)映像：存儲空間分成若干組，組間是直接映象，組內(nèi)采用全相聯(lián)映象。6、全相聯(lián)映像：任何虛頁都可以調(diào)進內(nèi)存(主存)中的任意頁面位置，這種映像規(guī)則稱為全相聯(lián)映像。7、訪存局部性：程序?qū)Υ鎯臻g的90%的訪問局限于存儲空間的10%的區(qū)域中，而另外10%的訪問則分布在存儲空間的其余90%的區(qū)域中，這一規(guī)律稱為訪存局部性規(guī)律。四、簡答題1、計算機的存儲器為什么有內(nèi)存與外存之分？計算機的存儲器分為內(nèi)存與外存，主要是從速度和價格上考慮的結(jié)果。在存儲器介質(zhì)中，半導體存儲介質(zhì)的存儲密度高，信息的存入和取出的速度快，但存儲成本高，在電源斷開后存儲的信息會丟失。而光、磁等介質(zhì)則容量大，成本較低，掉電后信息不會丟失，但是讀寫速度慢。為了用最合理的成本實現(xiàn)最大的存儲容量，存儲器采用半導體存儲器來做主存滿足系統(tǒng)對速度的要求；采用光、磁存儲器作外存，來滿足系統(tǒng)對容量的需要。2、在大數(shù)端存儲方式下，向存儲器中地址為1000的地方寫入個32位的字1267AB92H,然后分別從存儲器中地址分別為1000,1001,1002,1003的單元讀取四個字節(jié)。問這四個字節(jié)的內(nèi)容分別是什么？答：大數(shù)端存儲方式是將最低字節(jié)存儲在最大地址位置，所以1000單元中的內(nèi)容是12H1001單元中的內(nèi)容是67H1002單元中的內(nèi)容是ABH1003單元中的內(nèi)容是92H3、已知某存儲器芯片容量為4KX4bit,問：⑴該存儲器芯片的引腳最少為多少？⑵構(gòu)成32Kx8bit的存儲系統(tǒng)需多少塊該芯片？解：⑴該芯片容量為4KX4bit,故地址線12根,數(shù)據(jù)線4根，加上CS、R/W、VCC、GND,該芯片的引腳最少為20根。⑵共需芯片數(shù):32K*8/4K*4=16(片)。4、比較動態(tài)RAM和靜態(tài)RAM。靜態(tài)RAM利用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來保存信息,只要不斷電,信息不會丟失。動態(tài)RAM利用MOS電容存儲電荷來保存信息,使用時需不斷給電容充電才能使信息保持。靜態(tài)RAM集成度低,但功耗較大，動態(tài)RAM集成度高,功耗小，主要用于大容量存儲器。5、畫出存儲器系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，并加以說明。一個完整的存儲器系統(tǒng)按層次來分類，可分為主存儲器、高速緩沖存儲器Cache和輔存儲器。主存儲器用來存放計算機運行期間所需要的程序和數(shù)據(jù)；Cache位于主存和CPU之間，用來存放正在執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)，以便CPU高速地使用它們；輔存也稱外存儲器，用來存放當前暫不參與運行的程序和數(shù)據(jù)，以及一些需要永久保存的信息，輔存設(shè)在主機外部，容量極大且成本很低，但存取速度較低，而且CPU不能直接訪問它，必須通過專門的程序與主存進行成批的信息交換，待信息調(diào)入主存，CPU才能使用它。CPUCache主存輔存6、存儲器芯片的容量通常用aXb的方式表示，其中a為字數(shù)，b為每個字的位數(shù)。如果問以下幾種存儲器芯片分別有多少地址線和數(shù)據(jù)線？(1)2KX16 (2)64KX8 (3)16MX32 (4)4GX4解：(1)因為2K=211,所以地址線為11,數(shù)據(jù)線為16。(2)因為64K=216,所以地址線為16,數(shù)據(jù)線為8。(3)因為16M=224,所以地址線為24,數(shù)據(jù)線為32。（4）因為4G=232,所以地址線為32,數(shù)據(jù)線為4。7、什么叫刷新？動態(tài)存儲器為什么需要刷新？為了保證存儲信息不遭破壞，每隔一定的時間對電容進行充電的過程稱為刷新。動態(tài)RAM利用MOS電容存儲電荷來保存信息，隨著時間的增加,其電荷會逐漸漏掉,從而使存儲的信息丟失，因此使用時需進行刷新，即不斷給電容充電才能使信息保持。8、比較“主存一輔存"、“Cache-主存”層次的不同點?！爸鞔嬉惠o存"，“Cache一主存”層次有很多相似之處都基于程序局部性原理。⑴相同點:①出發(fā)點相同，二者都是為了提高存儲系統(tǒng)的性能/價格比而構(gòu)造的層次存儲體系②原理相同渚B是利用了程序運行時的局部性原理把最近常用的信息塊從相對慢速而大容量的存儲器調(diào)入相對高速而小容量的存儲器。⑵不同點：①目的不同,Cache主要解決主存與CPU的速度差異問題，而輔存主要解決存儲容量問題。②未命中時的損失不同，虛存未命中時的損失要遠大于Cache未命中時的損失。③數(shù)據(jù)通路不同。9、什么是組相聯(lián)映像？將虛存空間與主存空間均分組，虛存每組只能調(diào)進實存的一個特定組（即組間采用直接映像）；每組又分成若干頁（各組的頁面數(shù)都相同），組內(nèi)各頁在虛實存之間按全相聯(lián)方式映像。虛存的一頁可調(diào)進特定的實存組內(nèi)的任意一個頁面中。這種方式命中率介于上兩種方式之中，但地址交換過程的速度比全相聯(lián)方式快。10、什么是多體交叉編址？這種編址方法是主存的低K位確定一個模塊（共有2k個模塊），高m位指定該塊內(nèi)的地址。連續(xù)的幾個地址（即存儲單元）依次分布在連續(xù)的幾個模塊內(nèi)，而不是在同一個模塊內(nèi)，故稱為多體交叉編址（因為在2k個模塊上交叉編址，又稱為模2k交叉編址）。于是CPU要訪問主存的幾個連續(xù)地址時可使這幾個模塊同時工作，使整個主存的平均利用率得到提高。11、簡述Cache中的三種地址映像方式及各自特點。⑴直接映像。優(yōu)點:實現(xiàn)簡單，只需利用主存地址按某些字段直接判斷;缺點:不夠靈活，主存的2t個字塊只能對應唯一的Cache字塊，降低了命中率。⑵全相聯(lián)映像。允許主存中的每一個字塊映像到Cache的任何一個字塊。⑶組相聯(lián)映像。是直接映像和全相聯(lián)映像的一種折衷方案。五、綜合題1、 Intel2114（1Kx4bit^片有片選端（CS*）和寫允許端（WE*）,試用2114存儲芯片構(gòu)成1KXl6bit的存儲器（畫出結(jié)構(gòu)圖）。解：2、有一Cache的容量為2K字,每塊為16字，問:⑴該Cache可容納多少塊？⑵如果主存的容量是256K字,則有多少塊？⑶主存的地址有多少位？Cache的地址有多少位？⑷在直接映射方式下,主存中的第i塊映射到Cache中哪一塊？解：⑴Cache的容量為2K字,每塊為16字,則Cache中有2048/16=128塊。⑵如果主存的容量是256K字，則有256*1024/16=16384塊。⑶因為主存的容量是256KW=21W,所以主存地址有18位，Cache的容量為2K字,所以，Cache的地址有11位。⑷在直接映射方式下,主存中的第i塊映射到Cache中的第imod128塊。3、已知某16位機的主存采用半導體存貯器，地址碼為20位，若使用8KX8位RAM芯片組成該機所允許的最大主存空間，并選用模塊