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文檔簡介
1、計算機組成原理 薛勝軍 題庫第1章 概述一、選擇題 o 馮·諾依曼(Von Neumann)機工作方式的基本特點是 。 A指令流單數據流 B按地址訪問并順序執行指令C堆棧操作
2、0; D存儲器按內容選擇地址o 下列描述中 是正確的。 A控制器能夠識別、解釋和執行所有的指令及存儲結果B計算機主要由輸入輸出單元、控制器、存儲器和算術邏輯單元構成C所有的數據運算都在控制器中完成D以上三者都正確o 計算機系統中的存儲器系統是指
3、0; 。 ARAM存儲器; BROM存儲器;C主存儲器;
4、160; D主存儲器和外存儲器。o 計算機科技文獻中,英文縮寫CAI代表 。 A計算機輔助制造 B計算機輔助教學C計算機輔助設計
5、; D計算機輔助管理o 能夠被計算機硬件直接識別的語言是 。 A匯編語言 B高級語言 C機器語言 D應用語言o 計
6、算機軟件分為兩大類,他們是 。 A操作系統與應用軟件 B操作系統與系統軟件 C操作系統與CAD軟件 D系統軟件與應用軟件o 完整的計算機系統是由
7、 組成的。 A主機與外設 BCPU與存儲CALU與控制器 D硬件系統與軟件系統o 高級語言源程序不能直接在計算機上運行,需要有相應的語言處理程序翻譯成 &
8、#160; 程序后才能運行。 AC語言 B匯編語言 C機器語言 D宏匯編語言o 當前設計高性能計算機的重要技術途徑是_。 A.提高CPU主頻 B.擴大主存容量C.采用非馮·諾依曼結構
9、60; D.采用并行處理技術o 下列體系結構中,最適合多個任務并行執行的體系結構是_。 A.流水線向量機結構 B.堆棧處理機結構C.共享存儲多處理機結構 D.分布存儲多計算機結構 二、填空題 o 電子計算機從誕生至今,按其工藝和器件特點,大致經歷了四代。第一代從 A 年開始,采用
10、60; B ;第二代從 C 年開始,采用 D ;第三代從 E 年開始,采用 F ;第四代從 G 年開始,采用 H 。 o 計算機的硬件是指 A ,軟件是指
11、 B 。 o 計算機將部分軟件存儲在只讀存儲器中,稱之為 A 。 o 將許多電子元件集成在一塊芯片上稱為 A 。 o 系統軟件是 A ,應用軟件是 B ,操作系統是
12、160; C 。 o 數據庫是 A ,數據庫管理系統是 B 。 o 計算機系統結構的發展和演變看,早期的計算機是以 A 為中心的系統結構,而近代的計算機是以 B 為中心的系統結構。 o 在下列常用術語后面,寫出相應的中文名稱: VLSI_ A _MPP_ B_RISC_ C_
13、DMA_ D_o 在由n臺計算機構成的并行計算機中,其運行程序的加速比一般都小于n,其主要原因是_ A_和_ B_。 o 在計算機系統當中,根據應用條件和硬件資源的不同,數據傳輸方式可以采用 A_傳送、 B _傳送和 C_傳送三種方式。 o 為了使計算機能夠直接處理十進制形式的數據,采用 A_形式和 B_形式兩種表示形式。前者主要用在 C_計算的應用領域。 o 字符信息是_ A_ _數據,屬于處理 B_領
14、域的問題。國際上采用的字符系統是七單位的 C_碼。 三、問答題 o 馮·諾依曼計算機體系的基本思想是什么?按此思想設計的計算機硬件系統應由哪些部件組成? o 計算機的系統軟件和應用軟件的作用是什么? o 試說明馮·諾依曼計算機結構的特點。 o 計算機一般有哪些分類方法? o 試說明計算機的層次結構。 o 簡述計算機的工作特點。 練習題題解一、選擇題 1. B 2. B 3.D
15、; 4. B 5. C 6. A 7. D 8. C 9.D 10.D 二、填空題 o A. 1946 &
16、#160; B. 電子管、聲汞延遲線、磁鼓C. 1955 D. 分立晶體管、鐵淦氧磁芯、磁盤 E. 1965
17、 F. SSI電路和MSI電路 G. 1971 H. LSI電路和VLSI電路、半導體存儲器 o A. 計算機中的電子線路和物理裝置B. 描述解決問題的方法、思想和過程的程序和數據 o A. 固件 o A. 集成電路 o A. 用于實現計算機系統的管理、調度、監視和服務等功能的程序,
18、其目的是方便用戶,提高計算機使用效率,擴充系統的功能B. 用戶為解決某種應用問題而編制的一些程序 C. 為提高計算機利用率,方便用戶使用計算機以及提高計算機響應時間而配備的一種軟件 o A. 計算機存儲設備上存放的相互關聯的數據的集合B. 操作和管理數據庫的一種軟件 o A. 運算器B. 主存儲器 o A. Very Large Scale Integration 超大規模集成電路B. Massively Parallel Processing大規模并行處理機 C. Reduced Instruction Set&
19、#160;Computing簡化指令系統計算機 D. Direct Memory Access直接存儲器訪問 o A. 程序中有不能并行的串行計算部分 o 存在通信開銷 10.A.并行 B.串行 C.復用 11. A.字符串
20、0; B.壓縮的十進制數 C.非數值 12. A.符號 B.非數值 C.ASCII三
21、、問答題 o 根據馮·諾依曼計算機體系結構來設計的計算機具有共同的基本配置,即具有五大部件:輸入設備、存儲器(主存儲器)、運算器、控制器和輸出設備。運算器與控制器合稱為中央處理器(CPU)。CPU和存儲器通常組裝在一個主板上,合稱為主機。輸入設備和輸出設備統稱輸入/輸出設備,有時也稱為外部設備或外圍設備。 o 系統軟件用于實現計算機系統的管理、調度、監視和服務等功能,其目的是方便用戶,提高計算機使用效率,擴充系統的功能。通常將系統軟件分為以下六類: 操作系統、語言處理程序、標準庫程序、服務性程序、數據庫管理系統和計算機網絡軟件。應用軟件是用戶為解決某種應用問題而編制的程序,如科學計算
22、程序、自動控制程序、工程設計程序、數據處理程序、情報檢索程序等。隨著計算機的廣泛應用,應用軟件的種類及數量將越來越多、越來越龐大。 o 近年來,計算機系統的結構和制造技術發生了極大的變化。但是,就計算機最基本的原理而言,大都沿用馮·諾依曼結構。馮·諾依曼結構的主要特點是主要特點是二進制和存儲程序原理。 o 按信息的表示形式和處理方式分類,可分為數字計算機、模擬計算機和混合計算機。按用途分類,可分為通用計算機和專用計算機。按規模分類,可分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機和單片機等。按使用方式分類,可分為工作站和服務器。o 現代計算機系統可分為五個層次級別:
23、 第一級是微程序設計級。這是一個實在的硬件級,它由機器硬件直接執行微指令。第二級是一般機器級,也稱為機器語言級。由微程序解釋機器指令系統。屬硬件級。第三級是操作系統級,它由操作系統程序實現。這一級也稱為混合級。第四級是匯編語言級。這一級由匯編程序支持和執行。第五級是高級語言級。這是面向用戶的,這一級由各種高級語言編譯程序支持。層次結構的特點是上層是下層功能的擴展,下層是上層的基礎。另外,站在不同的層次觀察計算機系統,會得到不同的概念。層次的劃分不是絕對的。機器指令系統級與操作系統級的界面,又稱硬、軟件交界面,常常是分不清的,它隨著軟件硬化和硬件軟化而動態變化。操作系統和其他系統軟件的界面,也不
24、是很清楚的,例如,數據庫軟件也部分地起到了操作系統的作用。此外,某些常用的帶有應用性質的程序,既可以劃歸為應用程序層,也可以劃歸為系統軟件層。 o 計算機的工作特點為:運算速度快、運算精度高、記憶功能強、通用性廣、自動運算。 第2章 運算方法與運算器練習題一、選擇題o 在機器數 中,零的表示形式是唯一的。 A. 原碼
25、160; B. 補碼 C. 補碼和反碼 D. 原碼和反碼o 若浮點數格式為1位階符、6位階碼、1位數符、8位尾數,則浮點數所能表示的數的范圍是 。
26、0; 說明:負數用2的補碼表示,尾數部分沒有規格化的情況也在考慮范圍之內。 o 若浮點數用補碼表示,則判斷運算結果是否為規格化數的方法是 。 A. 階符與數符相同為規格化數 B. 階符與數符相異為規格化數 &
27、#160; C. 數符與尾數小數點后第1位數字相異為規格化數 D. 數符與尾數小數點后第1位數字相同為規格化數o 原碼加減法是指 。 A. 操作數用原碼表示,連同符號位直接相加減 B. 操作數用原
28、碼表示,尾數直接相加減,符號位單獨處理 C. 操作數用原碼表示,根據兩數符號決定實際操作,符號位單獨處理 D. 操作數取絕對值,直接相加減,符號位單獨處理o 補碼加減法是指 。 A. 操作數用補碼表示,兩數尾數相加減,符號位單獨處理,減法用加
29、法代替 B. 操作數用補碼表示,符號位與尾數一起參加運算,結果的符號與加減相同 C. 操作數用補碼表示,連同符號位直接相加減,減某數用加負某數的補碼代替,結果的符號在運算中形成 D.操作數用補碼表示,由數符決定兩尾數的操作,符號位單獨處理 o 若一個數的編碼是10000111,它的真值為+7,則該編碼是 &
30、#160; 。 原碼 反碼 補碼 移碼o n+1位定點整數補碼的范圍為 。 o 運算器的主要功能是進行
31、60; 。 A. 邏輯運算 B. 算術運算 C. 邏輯運算與算術運算 D. 初等函數運算o 運算器由許多部件組成,其核心部分是 。
32、160; A. 數據總線 B. 算術邏輯運算單元 C. 多路開關 D. 累加寄存器o 在定點二進制運算器中,減法運算一般通過 來實現。 &
33、#160; A. 原碼運算的二進制減法器 B. 補碼運算的二進制減法器 C. 補碼運算的十進制加法器 D. 補碼運算的二進制加法器o 計算機內進行加/減法運算時常采用 。 &
34、#160; ASCII碼 原碼 反碼 補碼o 計算機內常采用 作為字符編碼。 ASCII碼 原碼 反碼 補碼o 補碼運算的特點是符號位
35、 。 與數值位分別進行運算 與數值位一起參與運算 要舍去 表示溢出o 原
36、碼一位乘法中符號位 。 與數值位分別進行運算 與數值位一起參與運算 表示進位
37、; 表示溢出o 在原碼加減交替除法中,當余數為負時的算法為 。 商1,余數左移一位,加除數 商1,余數左移一位,減除數 商0,余數左移一位,加除數
38、 商0,余數左移一位,減除數o 采用原碼一位乘法運算時,結果的符號可由兩數的符號位進行 得到。 邏輯加 邏輯乘 異或 與非運算o 有關算術右移中,說法正確的是
39、 。 數據右移1位,最高位用0補充 數據右移1位,最高位用1補充 數據右移1位,最高位用原最低位補充 數據右移1位,最高位用原最高位補充o 有關邏輯右移中,說法正確的是
40、60; 。 數據右移1位,最高位用0補充 數據右移1位,最高位用1補充 數據右移1位,最高位用原最低位補充 數據右移1位,最高位用原最高位補充o 加/減法器做減法運算使用的方法是
41、0; 。 用減法器實現被減數減去減數 從被減數中減去減數后求反 將減法轉化為補碼的加法運算 根據減數形式選擇一種適當的方法o 關于浮點數加減法以下論述正確的是
42、160; 。 對階時較小的數進行左移 對階時小階向大階對齊 對階時大階向小階對齊 對階時較大的數進行左移o 若寄存器中存放的是數據的
43、60; ,則經過一次算術右移操作后,結果相當于原來的數除以2。 原碼 反碼 補碼 無符號數二、填空題o 8位補碼定點整數所能表示的絕對值最大的負數(即最負的數)為 A 。 o 8位
44、二進制補碼表示的最小值為 A ,最大值為 B 。 o 二進制數X的真值為-0.1101B,其原碼表示為 A ,補碼表示位 B ,反碼表示為 C 。 o 補碼一位乘法運算法則通過判斷乘數最未位和補充位的值決定下一步操作,當= A &
45、#160; 時,執行部分積加,再右移一位,當= B 時,執行部分積加,再右移一位。 o 在浮點加法運算中,主要的操作內容及步驟是 A 、
46、0; B 、 C 。 o 完成浮點加法或減法時,需要進行對階、求和、規格化和舍入等步驟,在對階時,使 A 階向 B 階看齊,使小階的尾數向 C 移位,每
47、160; D 移一位,其階碼加1,直到兩數的階碼相等為止。 o 兩個用n+1位(包括符號位)原碼表示的數,在機器中作一位乘法運算時,需要重復進行 A 次 B 操作和 C 操作,才能得到最后乘積,而符號位需要D
48、0; 。 o 浮點數的編碼表示通常由 A 和 B 兩部分組成。 o 浮點數中尾數用補碼表示時,其規格化的特征是 A 。 o ASCII碼用 A 個二進制位表示,共有 B 種字符。 o 變形補碼判斷溢出的條件是 A 。 o 運算器的基本功能是實現 A
49、160; 和 B 運算。 o 運算器組成除了加法器外,還應有 A 、 B 、 C
50、160; 、 D 和 E 。 o 現代計算機的運算器一般通過總線結構來組織。按其總線數不同,大體有 A 、 B 和 C 三種形式。其中
51、; D 操作速度慢, E 操作速度最快。 o 內部總線是指 A 內部連接各邏輯部件的一組 B ,它用 C 或
52、 D 來實現。 o 浮點運算器由 A 和 B 組成,它們都是 C 運算器。 D 只要求能執行 E
53、 運算,而 F 要求能進行 G 運算。 o 采用雙符號位的方法進行溢出檢測時,若運算結果中兩個符號位 A 則表明發生了溢出。若結果的符號位為 B 時,表示發生正溢出;為 C 時,表示發生負溢出。 o 在減法運算中,正數減 A
54、160; 數可能產生溢出,此時的溢出為 B 溢出;負數減 C 數可能產生溢出,此時的溢出為 D 溢出。 o 原碼一位乘法中,符號位與數值位 A ,運算結果的符號位等于 B 。 o 原碼加減交替除法的算法中,當余數為正時,商為 A ,余數 B 一位, C
55、 除數。 o 機器碼1.0000在原碼表示法中表示為 A ,在反碼表示法中表示為 B ;在補碼表示法中,表示為 C 。 o 十六進制數(3A.4)的二進制形式為 A ,八進制形式為 B ,十進制形式為 C 。 o 變形補碼形式中,判斷是否溢出的條件是 A 。 o 移碼表示法的主要用途是:表示_ A
56、 _ _數的階碼E,以便于比較兩個_ B_ _的大小和_ _ C _操作。 四、問答題o “8421碼就是二進制數”。這種說法對嗎?為什么? o 如何識別浮點數的正負? 浮點數能表示的數值范圍和數值的精確度取決于什么? o 何為定點溢出?給出判別定點溢出的兩種方法。 o 計算機中為什么使用二進制來表示數據? o 試述加/減法器如何實現減法運算。 o 補碼運算的特點是什么? o 簡述采用雙符號位檢測溢出的方法。 o 簡述浮點運算中溢出的處理方法。 o 為什么說并行加法器的進位信號是同時產生的? o 浮點數的階碼選
57、用移碼表示有何優點? o 浮點數表示中的隱藏位技術作用是什么?在什么時刻完成對隱藏位的處理? o 浮點數表示中,當尾數選用補碼表示時,如何表示十進制的 0.5,才滿足規格化表示的要求。 o 回答奇偶校驗碼的用途是什么?寫出下面幾個二進制數的奇/偶校驗碼的值: 01010111 11010100 練習題題解一、選擇題1. B 2. B 3. C 4
58、. C 5. C 6D 7. A 8. C 9. B 10.D11. D
59、 12. A 13.B 14. A 15. C 16. C 17. D 18. A 19.C
60、160; 20.B21. C 二、填空題o A. -128 o A. -128(或10000000) B. 127(或01111111) o A. 1.1101 B. 1.0011 C. 1.0010 o A. 10 B. 01 o A. 對階 B.求和 C.規
61、格化 o A. 小 B. 大 C. 右 D. 右 o A. n
62、; B. 加法 C. 右移 D. 單獨處理 o A. 階碼 B. 尾數 o A. 符號位與尾數最高位相反 o A. 7 B. 128 o A. 結果的兩個符號位不同 o A. 算術 B. 邏輯 o A. 數據寄存器&
63、#160; B. 移位器 C. 條件碼寄存器 D. 數據選擇器
64、60; E. 數據總線 o A. 單總線結構 B. 雙總線結構 C. 三總線結構 D. 單總線
65、; E三總線 o A. CPU B. 數據傳輸線 C. 三態緩沖門
66、0; D. 多路開關 o A. 階碼運算器 B. 尾數運算器 C. 定點
67、0; D. 階碼運算器 E. 加、減法 F. 尾數運算器 &
68、#160; G. 加、減、乘、除 o A.不相同 B. 01 C. 10 o A.負 B. 正 C.正 D. 負 o A.分開運算 B. 被乘數與乘數的符號位異或 o A. 1 B. 左移
69、160; C. 加 o A.負0 B. 0.1111 C. 負 o A. 00111010.0100 B. 072.2 C. 58.2523. A.看兩符號位是否相異24. A.浮點 B.指數 C.對階四、問答題 o 8421碼是用四位二進制代碼表示一位十進制數字,其中有六種組合不允許出現。即不允許出現101
70、01111六種組合。8421碼與十進制數之間的轉換是以四位對應一位,直接進行變換。一個n位十進制數對應的8421碼一定是4n位。因此8421碼不是二進制數,而是用二進制編碼的十進制數。 o 浮點數的正負是通過尾數的符號來確定的。數的范圍通過階碼有效地確定,階碼E指明小數點的位置,而數的精度則是通過尾數的數值確定的。利用浮點數可以擴大數據的表示范圍。 o 上溢和下溢統稱為溢出。上溢是數據的絕對值太大,超出了數據表示的能力范圍;而下溢則是數據的絕對值太小,使得數據無法有效表示。 o 判別溢出的兩種方法:方法一,定點數是否在數據能夠表示的范圍內;方法二,設置兩位符號位,即采用變形碼表示,當符號位為或
71、時,即發生了溢出。 o 計算機中采用二進制的數據表示方式,因為二進制數能方便的用數字電路的邏輯電平表示,易于實現。 o 加/減法器的核心部件是全加器。當進行減法運算時,由于X-Y補 =X補 +-Y補 ,因此可利用全加器將Y取反后的結果(同時置進位Ci =1)與X相加即可。對Y求反的過程由Y與1異或(取反)獲得。 o 補碼運算的特點是符號位作為數的一部分一起參加運算,且運算要在模2的意義下進行。 o 采用雙符號位檢測溢出時是采用兩位二進制位表示符號,即正數的符號位為00,負數的符號位為11。在進行運算時,符號位均參與運算,計算結果中如果兩個符號位不同,則表示有溢出產生。若結果的符號位為01,則表
72、時運算結果大于允許取值范圍內的最大正數,一般稱為正溢出;若結果的符號位為10,則表時運算結果是負數,其值小于允許取值范圍內的最小負數,一般稱為負溢出。兩個符號為中的高位仍為正確的符號。 o 所謂溢出就是超出了機器數所能表示的數據范圍,浮點數范圍是由階碼決定的。當運算階碼大于最大階碼時,屬溢出(依尾數正、負決定是正溢出還是負溢出);當運算階碼小于最小負階碼時,計算機按0處理。 o 分兩種情況: o 采用串行進位。此時進位信號從低位向高位逐步傳遞,因而不是同時產生的。 o 采用并行進位。根據并行進位鏈表達式,各進位信號的輸入只依賴于相加數的各位,與低位進位信號無關,并且它們均是簡單的與或表達式,都
73、是兩級門延時。所以進位信號是同時產生的。 o 浮點數的階碼用移碼表示有利于表示和處理浮點數的機器零(或有利于簡化機器中的判0線路)。 o 浮點數表示中的隱藏位,是指可以把規格化浮點數的尾數最高位的值(原碼時為1,補碼時與符號位相反)省去,以便提高一位二進制尾數的表示精度。這一處理應出現在保存浮點數到存儲器之前(隱藏起來),或從存儲器讀浮點數到運算器中(恢復回來)的時刻來進行。 o 十進制的 -0.5應表示為 -1*2-1的形式。 o 奇偶校驗碼是一種能發現數據編碼中一位錯或奇數個位出錯的一種編碼,常用于存儲器讀寫檢查或ASCII字符及其它類型信息傳送過程中的出錯檢查. o 數據01010111
74、的奇校驗碼為001010111,偶校驗碼為101010111 o 數據11010100的奇校驗碼為111010100,偶校驗碼為011010100 第3章 存儲器及存儲系統練習題一、選擇題o 存儲器是計算機系統中的記憶設備,它主要用來 。 A. 存放數據
75、0; B. 存放程序 C. 存放數據和程序
76、0; D. 存放微程序o 存儲周期是指 。 A. 存儲器的讀出時間
77、160; B. 存儲器的寫入時間 C. 存儲器進行連續讀和寫操作所允許的最短時間間隔 D. 存儲器進行連續寫操作所允許的最短時間間隔o 和外存儲器相比,內存儲器的特點是 。
78、 A. 容量大,速度快,成本低 B. 容量大,速度慢,成本高 C. 容量小,速度快,成本高
79、0; D. 容量小,速度快,成本低o EPROM是指 。 A. 隨機讀寫存儲器
80、160; B. 只讀存儲器 C. 可編程的只讀存儲器 D. 可擦可編程的只讀存儲器o 和動態MOS存儲器比較,雙極型半導體存儲器的性能
81、是 。 A. 集成度低,存取周期快,位平均功耗大B. 集成度低,存取周期慢,位平均功耗小C. 集成度高,存取周期快,位平均功耗小D. 集成度高,存取周期慢,位平均功耗大o 有關高速緩沖存儲器Cache的說法正確的是 。 o 只能在CPU以外
82、; o CPU內外都可以設置Cache o 只能在CPU以內 o 若存在Cache,CPU就不能再訪問內存 o 采用虛擬存儲器的主要目的是 。 A. 提高主存儲器的存取速度
83、60; B. 擴大主存儲器的存儲空間,并能進行自動管理調度 C. 提高外存儲器的存取速度 D. 擴大外存儲器的存儲空間o 常用的虛擬存儲系統由 兩級存儲器組成,其中輔存是大容量的磁表面存儲器。 A. 主存 輔存
84、 B. Cache 輔存C. 主存 Cache &
85、#160; D. 通用寄存器 主存。o 動態半導體存儲器
86、60; 。 A.DRAM B.PROM C.SRAM D.ROMo 需要刷新的存儲器是 。 A. Cache B.ROM C.靜態存儲器 D.動態
87、存儲器o 若存儲器中有1K個存儲單元,采用雙譯碼方式是需要譯碼輸出線為 。 A.1024 B.10 C.32 D.64o CPU不能直接訪問的是 。 A.DRAM
88、 B.ROM C.磁盤 D.SRAMo 斷電后會丟失信息的是 。 A.ROM B.RAM C.PROM
89、; D.快閃存儲器o 下面敘述不正確的是 。 o 隨機存儲器可隨時存取信息,掉電后信息丟失 o 在訪問隨機存儲器時,訪問時間與單元的物理位置無關 o 內存儲器中存儲的信息均是不可改變的 o 隨機存儲器和只讀存儲器可以統一編址 二、填空題o 有如下六種存儲器:主存、快存、通用寄存器、磁帶存儲器、活動頭磁盤存儲器、固定頭磁盤存儲器。請在圖3.15中按存取時間和存儲容量兩項指標依次排列的順序填入適當的存儲器名
90、稱。 o 三級存儲系統是由 A 、 B 和 C 組成。二級存儲系統則由 A 和 B 組成。分級的目的是C
91、160; 。 o RAM的速度指標一般用 A 表示,而磁盤存儲器的速度指標一般需分為 B 、C 和 D 三項。 o 動態半導體存儲器的刷新一般有
92、 A 、 B 和 C 三種方式,之所以刷新是因為 D 。 o 使用高速緩沖存儲器是為了解決 A 問題,存儲管理主要由
93、160; B 實現。使用虛擬存儲器是為了解決 C 問題,存儲管理主要由 D 實現。在后一種情況下,CPU E 訪問第二級存儲器。 o 虛擬存儲器通常由 A
94、和 B 兩級存儲系統組成。為了在一臺特定的機器上執行程序,必須把 C 映射到這臺機器主存儲器的 D 空間上,這個過程稱為 E。 o 計算機中存儲器是用來存放 A 的,隨機訪問存儲器的訪問速度與
95、 B 無關。 o 半導體存儲器分為 A 、 B 、只讀存儲器(ROM)和相聯存儲器等。 o 雙譯碼方式采用 A 個地址譯碼器,分別產生 B 和 C 信號。 o 靜態存儲單元是由晶體管構成的 A ,保證記憶單元始終處于穩定狀態,存儲的信息不需要 B 。 o 一個2M×8位的ROM,其地址線有 A
96、0; 根,數據線有 B 根。 o 常用的地址映象方法有 A 、 B 、組相聯映象三種。 o 構成32M的存儲器,需要1M×4位的芯片 A 片。 o 已知某計算機存儲器容量為字節,用×動態芯片構成該存儲器,共需要這種類型的 A 片,每片上有 B 根地址引線。 o 用靜態芯片(×)構成字節的存儲器需要 A
97、160; 片,芯片上的地址引線有 B 根,要訪問該存儲器,應該發出 C 位地址。 o 要組成一個32K×8位的存儲器,當分別選用1K×4位,16K×1位,2K×8位的三種不同規格的存儲芯片時,各需 A 、 B 和 C 片。 o 在多級存儲體系中,Cache存儲器的主要功能是_A_,虛擬存儲器的主要功能是_B_。 o 由于閃速存儲器具有高性能,低功率,高可
98、靠性,以及_ A_ _能力,并且給現有的_ B_ _體系結構帶來了巨大的變化,因此其作為_ C _常被用于便攜式電腦當中。 o 雙端口存儲器和多模塊交叉存儲器都屬于 A_存儲器結構。但是前者采用 B_技術,而后者采用 C_技術。 o 相聯存儲器不是按地址而是按_ A_訪問的存儲器,其在cache中存放_ B_在虛擬存儲器中存放_ C_。 o Cache是一種_ A _存儲器,它是為了解決CPU和主存間速度不匹配而采用的一項重要的硬件技術。現
99、發展為_ B_ _體系;_ C _分設體系。 o 虛擬存儲器只是一個容量非常大的存儲器_ A _模型,而不是任何實際的_ B_ _存儲器。 o 與存儲有關的物理過程其本身有時是不穩定的,因此,其所存放的數據信息在一段時間后有可能會發生數據丟失的現象。在通常情況下,有三種破壞信息的重要存儲特性,它們分別是: A _, B_, C_。 三、分析題o 使用16K×1位的靜態RAM存儲器芯片,外圍電路用
100、ECL電路,構成128K×16位的Cache存儲器。試回答: o 需要多少存儲芯片? o 存儲器地址碼位數是多少? o 單個芯片的地址碼位數是多少? o 計算寫使能端的負載端數。 o 若每個ECL門帶8個負載,需要多少ECL門? o 設有一個具有14位地址和8位字長的存儲器。問: o 該存儲器能存儲多少字節的信息? o 如果存儲器由1K×1位的RAM芯片組成,需要多少片? o 需要地址多少位作芯片選擇? o 外圍電路用TTL電路,使用64K×4位的DRAM存儲器芯片構成1M×64位的主存儲器。試回答: o 需要多少存儲芯片? o 存儲芯片地址引腳個數是多
101、少? o 存儲器地址碼位數是多少?作為片選譯碼的地址碼位數是多少? o 假定一個TTL門電路驅動8個端。計算存儲器的端需要多少TTL門電路驅動? o 有一個16K×16位的存儲器,由1K×4位的動態RAM芯片構成(芯片內是64×64結構),問: o 總共需要多少RAM芯片? o 存儲體的組成框圖。 o 采用異步方式,如單元刷新間隔不超過2 ms,則刷新信號周期是多少? o 如采用集中式刷新方式,存儲器刷新一遍最少用多少讀/寫周期? 5. 用定量分析方法證明多模塊交叉存儲器帶寬大于順序存儲器帶寬。 四、設計題o 用4K×4位的EPROM存儲器片組
102、成一個16K×8位的半導體只讀存儲器,試問: o 數據寄存器多少位? o 地址寄存器多少位? o 共需要多少個這樣的存儲器? o 畫出此存儲器的組成框圖? o 某8位機采用單總線結構,地址總線16根(A15A0,A0為低位),數據總線8根(D7D0),控制總線中與主存有關的有MREQ(允許訪存,低電平有效),R / W(高電平為讀命令,低電平為寫命令)。 主存地址空間分配如下:0 8191為系統程序區,由只讀存儲器芯片組成。8192 32767為用戶程序區;最后(最大地址)2K字節地址空間為系統程序工作區。上述地址為十進制,按字節編址。現有如下存儲器芯片: ROM:8K×8
103、位(控制端僅有 ) RAM(靜態):16K×1位,2K×8位,4K×8位,8K×8位 請從上述芯片中選擇適當芯片設計該計算機主存儲器,畫出主存儲器邏輯框圖。注意畫選片邏輯(可選用門電路及38譯碼器74LS138)與CPU的連接,說明選哪些存儲器芯片,選多少片?o 設 CPU 共有 16 根地址線, 8 根數據線,并用 IO/ M 作訪存控制信號,用 R/W 作讀寫命令信號,現有下列存儲芯片及 138 譯碼器和各種門電路(自定)。 RAM 2K × 8 位, 4K × 4 位, 8K × 8 位 ROM 2K × 8
104、 位, 4K × 8 位, 8K × 8 位 畫出 CPU 與存儲器的連接圖,要求 : (1)最小 8K 地址空間為系統程序區,與其相鄰的 4K 地址空間為用戶程序區; (2)合理選用上述存儲芯片,并寫出每片存儲芯片的地址范圍; 詳細畫出存儲芯片的片選邏輯。o 設主存容量為 1MB , Cache 容量為 16KB ,每字塊有 16 個字,每字 32 位。 (1)若Cache采用直接相聯映像,求出主存地址字段中各段的位數。 (2)若Cache采用四路組相聯映像,求出主存地址字段中各段的位數。5. 設存儲器容量為32字,字長64位,模塊數m = 4,分別用順序方式和交叉方式進
105、行組織.若存儲周期T = 200ns,數據總線寬度為64位,總線傳送周期= 50ns, 問:順序存儲器和交叉存儲器帶寬各是多少?6. 已知cache命中率0.98,主存比cache慢倍,已知主存存取周期為200ns,求cahce主存系統的效率和平均訪問時間。7. 已知cache/主存系統效率為85%,平均訪問時間為60 ns,cache比主存快4倍,求主存存儲器周期是多少?cache 命中率是多少?8. 刷新存儲器的重要性能指標是它的帶寬。實現顯示適配器的幾個功能部分要爭用刷新存儲器的帶寬。假設總帶寬的而50%用于刷新屏幕,保留50%帶寬用于其他非刷新功能。那么:o 若顯示工作方式
106、采用分辨率為1024×768,顏色深度為3B,刷新頻率為72Hz,計算刷新存儲器的總帶寬? o 為達到這樣高的帶寬,應該采取什么樣的技術措施? 五 、問答題o 存儲器的作用是什么? o 動態存儲器的刷新方式有哪幾種?各有什么特點? o 說明采用多級結構的存儲器系統的目的?說明每一層存儲器所用的存儲介質的種類。 o 使用多體結構的主存儲器的目的是什么?什么是低位地址交叉,其優點何在? o 在計算機中,為什么要采用多級結構的存儲器系統?它的應用是建立在程序的什么特性之上的? o 多級結構的存儲器是由哪三級存儲器組成的?每一級存儲器使用什么類型的存儲器介質?這些介質的主要特性是什么?在多級
107、結構的存儲器系統中,何謂信息的一致性原則和包含性原則? o 比較DRAM和SRAM芯片的主要特性。 o 為什么當前的計算機系統中,多選用DRAM芯片組成主存儲器? o 多體結構的主存儲器的作用是什么?什么是多體交叉編址技術(低地址交叉)?作用是什么? o 高速緩沖存儲器在計算機系統中的主要作用是什么?用什么類型的存儲器芯片實現,為什么?高速緩存與主存在讀寫原理方面有何區別? o 高速緩沖存儲器有哪三種主要的映像方式?從地址映射和地址變換比較它們各自的組成特點。 練習題題解一、選擇題1. C 2. C
108、 3. C 4. D 5. A 6.B 7. B 8. A 9. A10.D 11.D 12.D
109、 13.B 14.C 二、填空題o A. 通用寄存器
110、60; B. 快存 C. 主存 D. 固定頭磁盤存儲器E. 活動頭磁盤存儲器
111、160; F. 磁帶存儲器o A. 快存 B. 主存 C. 輔存
112、160; D. 主存 E. 輔存 F. 解決容量、速度、價格之間的矛盾o A. 存取周期
113、160; B. 找道(定位)時間 C. 平均等待時間 o A. 集中式 B. 分散式 C. 異步式
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