第四章 存储器和高速缓存技术 习题.doc

《第四章 存储器和高速缓存技术》章节涵盖了计算机存储系统的关键概念，包括存储器的层次结构、寻址范围、存储器的工作原理以及不同类型存储器的特点和应用。以下是详细的知识点解析： 1. 存储器等级：微型计算机的存储器分为外部存储器（如硬盘、光盘）和内部存储器（包括RAM和ROM）。外存容量大但速度慢，用于存储不常使用的程序和数据；内存（RAM）容量小但速度快，用于存放当前运行的程序和数据。 2. 直接寻址范围：它由地址线的位数决定，最大地址范围等于2的地址线位数次方。地址线数量直接影响存储器的可寻址空间。 3. 计算机启动过程：计算机会首先从只读存储器（ROM）中的引导程序启动，然后加载系统程序和应用到随机存取存储器（RAM），在此执行程序，最后将结果保存回外存。 4. 存取时间：存储器的存取时间是从接收地址输入到完成数据读写操作所需的时间，这个参数对于系统设计至关重要，因为它影响着数据传输速率、总线选择和时序设计。 5. 随机存储器（RAM）：能够随机访问任何位置的数据，主要用于存储运行中的程序和临时数据。 6. 只读存储器（ROM）：一旦写入数据，就不能被修改，常用于保存启动程序和固定系统程序。 7. RAS和CAS信号：RAS（行地址选择）和CAS（列地址选择）是RAM中的控制信号，用于选择存储单元的行和列，实现数据读写。 8. EPROM的读写：读取时只需正常电源电压，写入（编程）则需要额外的高电压，并确保地址和数据稳定后再进行编程脉冲。 9. 8086CPU的奇偶体：为了处理16位数据，8086将内存分为奇偶两个体，每次访问2个8位单元。32位CPU可能需要4个控制信号以支持单字节、双字节和四字节寻址。 10. 内存特点：内存包括RAM（可读写，但断电后数据丢失）和ROM（只读，数据长久保存）。外存如硬盘、软盘等，具有大容量、可修改和持久保存的特点，但速度较慢。 11. 矩阵存储形式：采用矩阵形式可以简化译码电路，如1K字节内存可用32行x32列的矩阵表示，减少所需的译码线数量。 12. 存储器件选择因素：最重要的是存储容量，还要考虑易失性、只读性、速度、功耗、可靠性和成本。 13. 静态RAM（SRAM）：不需要刷新，读写速度快，但因为每个存储单元需要更多元件，位容量较小，功耗也较大。 14. SRAM的读写信号：SRAM芯片通常只有一个写信号，因为读操作在允许信号有效后自然发生，只要地址和数据稳定即可读取数据。 这些知识点揭示了存储器在计算机系统中的核心地位，以及设计和使用存储器时需要考虑的关键因素。理解这些概念对于理解和优化计算机性能至关重要。