第三四五章习题答案 (1)

第三章习题答案

1. 判断题

FFFTT TFTFF FFFFT

2. 单项选择题

ACCBA C（C/C）DCD （C/B）DBB（D/B）

3. 多项选择题

BCD ABCD BE AC ACD

AC CD ABCF BCE AD

CD ABCD AB AB ABCD

4. 填空题

(1) L1 Cache、SRAM、DRAM

(2) 21234H

(3) 代码段、CS、IP

（4）执行部件EU、地址部件AU、总线部件BU、指令部件IU、3、14

(5) 30（A31～A2）+4（BE3～BE0）、4096、0、0FFFFFFFF

(6) 偶、奇

(7) 13FF、5FFF

（8）32、22

（9）段选择、段描述符表、8

（10）1、0、1、0

(11) 0、0、1

（12）辅存、慢

（13）直接映射、全相联映射、组相联映射、组相联映射

（14）17、CKE

（15）T1、T2、T2、T2、T2

5. 简答题

（1）存储器有哪些种类？举例说明常用的主存储器、高速缓冲存储器、磁盘存储器和光存储器以及它们的种类、规格。

按存储介质分，存储器可分为磁表面存储器（硬磁盘、软磁盘、磁带等）、光盘存储器和半导体存储器。半导体存储器以前主要用于内存，现在也用于外存。按制

造工艺分，半导体存储器又可分为MOS型和双极型两大类。因为双极型存储器的

功耗大且集成度低，半导体存储器一般都是MOS型存储器。

从应用角度，MOS型半导体存储器可分为只读存储器ROM和随机存取存储器RAM两大类。

ROM细分有：掩模ROM、PROM、EPROM、E2PROM、FLASH等，RAM大体分SRAM、DRAM和NV RAM三类。

（举例略）

(2) 半导体RAM可分为哪几类？他们各有什么功能？用在什么场合？

RAM分SRAM、DRAM和NV RAM三类。

SRAM有：经典SRAM，用于高速缓存Cache；SB SRAM，用于L2 Cache；

Multi-SRAM，用于数据共享场合；FIFO SRAM，用于缓冲器；P SRAM，是片内集

成了动态刷新逻辑的DRAM。

DRAM有：FPM DRAM，早期用于计算机的主存储器；EDO DRAM，早期用于计算机的主存储器；SDRAM，用于计算机的主存储器；RDRAM，用于计算机的

主存储器。

NV RAM有SRA M—电池式、SRA M—ROM式、FRAM、MRAM等，用于断电后仍须保持信息不丢失的场合。

(3) Cache-主存与主存-辅存这两个存储层次的结构和功能各有什么异同？

Cache由静态RAM（即SRAM）构成，速度比主存快得多，可与CPU速度相匹配，但容量很小，Cache-主存层次解决存储器的存取速度问题。辅存如硬盘等容量巨大、价格低廉，但速度较主存慢，主存-辅存层次解决存储器的容量问题。Cache-主存之间的映射不同于主存-辅存之间的映射，CPU可以访问Cache和主存，但CPU只可访问主存而不可直接访问辅存。

(4) 简要说明什么是数据存取的局限性？

多数程序在运行时内存中只有很少部分的数据和指令被频繁地使用。各种程序大量地采用循环结构、选择结构，运行时经常在相同的数据区和同一个指令段内转来转去，这就是程序访问的局部性原理，决定了数据存取的局限性。

(5) 在计算机发展过程中，DRAM存储芯片有哪些种类？奔腾机中普遍采用哪一种？你

上机的机器中都用了哪种存储芯片？

早期使用的传统DRAM存储器都是小容量芯片，传统DRAM的改进型是FPM DRAM和EDO DRAM。现在广泛用于计算机中的是高速大容量存储芯片，主要有SDRAM和RDRAM，奔腾机中普遍采用DDR SDRAM，这是双倍数据速率的SDRAM。

（6）什么叫逻辑地址？它由哪几部分构成？8086系统中如何由逻辑地址生成物理地址？80386又如何生成呢？

程序中表示一个存储单元的地址称为逻辑地址，逻辑地址由段基址和偏移地址组成，8086系统中由段基址×16＋偏移地址生成20位的物理地址。

80386系统由段寄存器中16位段选择子在全局/局部描述符表中找到64位的段描述子，再由段描述子中32位的段基址加上32位的偏移量得到32位的线性地址，线性地址经页目录和页表两次映射得到32位的物理地×址。

（7）大容量存储芯片多采用什么结构？为什么？

大容量存储芯片多采用位结构。比起字结构和混合结构，位结构封装引线少，单片合格率高，成本因而降低，故多被采用。

(8) 80386以后的微机如何根据16位的段寄存器内容找到32位的段基址？

16位段寄存器内容（×8）作为偏移量在GDTR/LDTR（全局描述符表/局部描述符表）中找到64位的段描述子，段描述子中包含了32位的段基址。

(9) 为什么早期奔腾机主板上大多数SIMM内存条必须成对出现？

因为72线的SIMM内存条只有32根数据线，而奔腾机的数据线为64位，所以必须用2条SIMM。

一般奔腾机主板上有不少于4个的SIMM内存插槽。

(10) 微型计算机中常用的内存条有哪几种类型？它们的引脚各是多少？数据线和地址线

各有多少条？

现在微机中常用的是DDR内存条，采用184线的DIMM封装（插边只有一个缺口），而早先有采用168线的DIMM内存条（插边有两个缺口）。也有采用184线的RIMM内存条（插边有两个缺口），这是配用RDRAM存储芯片的。这些内存条的数据线都是64根，对应的地址线为32根。

（11）SB SRAM有什么功用？用在什么场合？

SB SRAM主要用于支持突发访问的微处理器系统，用作高性能微处理器的L2 Cache，在统一时钟控制下，配合高性能处理器同步进行高速访问操作。

（12）常见的总线周期有哪些？突发总线周期有什么特点？为什么突发总线周期是现代微机的主要总线周期？

从操作内容来看，常见的总线周期有读（存储器/IO端口）和写（存储器/IO）总线，从时序上看，有单次传输总线周期和突发传输总线周期。突发总线周期能对存储器一次读/写多个数据项，在一个突发总线周期中处理器能够在连续时钟状态内连续地读或写4个数据项，每个数据项为64位（8个字节），一次突发周期可读或写4×64=256位的数据（32个字节），对应了高速缓冲存储器Cache的一个缓冲行。现代微机往往要求一次对存储器读/写多个数据项，而大量的数据是顺序、连续地存放在存储器中的，因此突发总线周期是现代微机的主要总线周期。

（13）存储器芯片常用什么校验方法？为什么普通微机一般不用校验？什么场合存储器

须用校验？

常用奇偶校验和ECC(Error Checking and Correcting：错误校验与纠正)技术。由于内存芯片制造工艺技术的进步，存储芯片质量稳定、可靠性高，一般内存芯片已不用校验。因此只在不允许出错和需随时停止检查的特别重要场合（如大型服务器）才须用校验。（14）试用6116芯片（2K×8）组成8KB的RAM，要求画出它与8088 CPU的连线图，并给出各芯片的地址范围。

6116芯片（1）地址范围：0～3FFH

6116芯片（2）地址范围：400H～7FFH

6116芯片（3）地址范围：800H～0BFFH

6116芯片（4）地址范围：0CFF H～0FFH

（15）在Pentium机中，对存储器访问都要进行哪些检查？这些检查都起什么作用？

Pentium机中，在保护模式下对存储器访问要进行如下检查：（1）段界限检查，防止越段