"计算机组成原理第四章答案"
计算机组成原理是计算机科学的基础课之一,第四章主要讲解计算机存储器的层次结构、存储器的带宽、存取周期和存取时间的区别、存储器的地址空间、存储芯片的译码驱动方式等知识点。
1. 存储器的层次结构:
存储器的层次结构主要体现在 Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。Cache-主存层次在存储系统中主要对 CPU 访存起加速作用,即从整体运行的效果分析,CPU 访存速度加快,接近于 Cache 的速度,而寻址空间和位价却接近于主存。主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用,即从程序员的角度看,他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存,而速度接近于主存。
2. 存取周期和存取时间的区别:
存取周期和存取时间的主要区别是:存取时间仅为完成一次操作的时间,而存取周期不仅包含操作时间,还包含操作后线路的恢复时间。即:存取周期 = 存取时间 + 恢复时间
3. 存储器的带宽:
存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。例如,如果存储器的数据总线宽度为 32 位,存取周期为 200ns,则存储器的带宽是多少?解:存储器的带宽 = 1/200ns ×32 位 = 160M 位/秒 = 20MB/秒 = 5M 字/秒
4. 存储器的地址空间:
存储器的地址空间是指存储器能够寻址的最大范围。例如,某机字长为 32 位,其存储容量是 64KB,按字编址它的寻址范围是多少?解:存储容量是 64KB 时,按字节编址的寻址范围就是 64K,如按字编址,其寻址范围为:64K / (32/8)= 16K
5. 存储芯片的译码驱动方式:
半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种:线选法和重合法。线选法:地址译码信号只选中同一个字的所有位,结构简单,费器材;重合法:地址分行、列两部分译码,行、列译码线的交叉点即为所选单元。
6. 刷新:
刷新:对 DRAM 定期进行的全部重写过程;刷新原因:因电容泄漏而引起的 DRAM 所存信息的衰减需要及时补充,因此安排了定期刷新操作;常用的刷新方法有三种:集中式、分散式、异步式。
7. 静态 RAM 和动态 RAM 的比较:
静态 RAM 和动态 RAM 都是计算机存储器的重要组成部分,但它们之间存在一些区别。静态 RAM 是一种基于晶体管的存储器,它的存储单元是通过晶体管来实现的,而动态 RAM 则是基于电容的存储器,它的存储单元是通过电容来实现的。
8. 存储器的容量和地址线、数据线的关系:
例如,一个容量为 16K×32 位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?解:地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46 根
9. 存储芯片的选择:
例如,选择不同的存储芯片时,各需要多少片?1K×4 位,2K×8 位,4K×4 位,16K×1 位,4K×8 位,8K×8 位等。
10. 存储器的逻辑框图:
例如,画出用 1024×4 位的存储芯片组成一个容量为 64K×8 位的存储器逻辑框图。要求将 64K 分成 4 个页面,每个页面分 16 组,指出共需多少片存储芯片。