第六章、存储器

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第六章存储器和可编程器件

6.1 填空

1、按构成材料的不同，存储器可分为磁芯和半导体存储器两种。磁芯存储器利用 正负剩磁 来存储数据；而半导体存储器利用 器件的开关状态 来存储数据。两者相比，前者一般容量较 大 ；而后者具有速度 快 的特点。

2、半导体存储器按功能分有 ROM 和 RAM 两种。

3、ROM主要由 地址译码器 和 存储矩阵 两部分组成。按照工作方式的不同进行分类，ROM可分为 固定内容的ROM 、 PROM 和 EPROM 三种。

4、某EPROM有8数据线，13位地址线，则其存储容量为 213×8 。

5、PLA一般由 与ROM 、 或ROM 和 反馈逻辑网络 三部分组成。

6.2

D0A0D1m(3,6,9,12,15)D2A1A0D3m(0,5,9,13)

6.3

地址译码器A1A0D3 D2 D1 D0B1B0m0m15

6.4 1。 FQQQQQQQFQQQQQQQQQFQQ110212102210210210310

2、

CP

F1F2F3

6.5 17 AABBCCi-1i-1SiCi

6.6 用PLA实现BCD8421码十进制加法计数器和相应的显示译码电路。

D1Q1Q1D2 Q2 Q2D3 Q3Q3D4Q4Q49 87654 3210abcdefgabcdefg

计算机组成原理课后答案第六章

第 1 页 共 19 页 １ ．如何区别存储器和寄存器？ 两者是一回事的说法对吗？

解：存储器和寄存器不是一回事。存储器在CPU 的外边，专门用来存放程序和数据，访问存储器的速度较慢。寄存器属于CPU 的一部分，访问寄存器的速度很快。

２ ．存储器的主要功能是什么？ 为什么要把存储系统分成若干个不同层次？ 主要有

哪些层次？

解：存储器的主要功能是用来保存程序和数据。存储系统是由几个容量、速度和价存储系统和结构各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。把存储系统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次，其中高速缓存和主存间称为Cache － 主存存储层次（Cache 存储系统） ；主存和辅存间称为主存— 辅存存储层次（虚拟存储系统） 。

３ ．什么是半导体存储器？ 它有什么特点？

解：采用半导体器件制造的存储器，主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。半导体随机存储器存储的信息会因为断电而丢失。

４ ．SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么？ 它和DRAM 记忆单元电路相比有何异

同点？

解：SRAM 记忆单元由６ 个MOS 管组成，利用双稳态触发器来存储信息，可以对其进行读或写，只要电源不断电，信息将可保留。DRAM 记忆单元可以由４ 个和单个MOS管组成，利用栅极电容存储信息，需要定时刷新。

５ ．动态RAM 为什么要刷新？ 一般有几种刷新方式？ 各有什么优缺点？

解：DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的，由于电容上的电荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉，因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷，这个过程就叫做刷新。常见的刷新方式有集中式、分散式和异步式３ 种。集中方式的特点是读写操作时不受刷新工作的影响，系统的存取速度比较高；但有死区，而且存储容量越大，死区就越长。分散方式的特点是没有死区；但它加长了系统的存取周期，降低了整机的速度，且刷新过于频繁，没有充分利用所允许的最大刷新间隔。异步方式虽然也有死区，但比集中方式的死区小得多，而且减少了刷新次数，是比较实用的一种刷新方式。

第四章 存储器

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第四章 存储器

（一） 选择题

1.和辅存相比，主存的特点是

A.容量小，速度快，成本高

B.容量小，速度快，成本低

C.容量大，速度快，成本高

2.某计算机字长是16位，它的存储容量是64 KB，按字编址，它的寻址范围是

A. 64K B. 32 KB C. 32K

3.某计算机字长是16位，它的存储容量是1 MB，按字编址，它的寻址范围是

A. 512K B. 1 M C.512 KB

4.某计算机字长是32位，它的存储容量是64 KB，按字编址，它的寻址范围是

A. 16 KB B. 16K C. 32K

5.某计算机字长是32位，它的存储容量是256 KB，按字编址，它的寻址范围是

A. 128 K B. 64K C. 64 KB

6.某一RAM芯片，其容量为512 x8位，除电源和接地端外，该芯片引出线的最少数目

是

A. 21 B. 17 C. 19

7.若主存每个存储单元存放16位二进制代码，则

A.其地址线为16根

B.其地址线数与16无关

C.其地址线数与16有关

8. EPROM是指

A.只读存储器

B.可编程的只读存储器

C.可擦洗可编程的只读存储器

9.可编程的只读存储器

A.不一定是可改写的

B.一定是可改写的

C.一定是不可改写的

10下述说法中 是正确的。

A. EPROM是可改写的，因而也是随机存储器的一种 。

一、在页式虚拟存储器中，一个程序由0~4 共5 个虚页组成，在程序执行过程中，访存虚页地址流为：0，1，0，4，3，0，2，3，1，3假设分配给这个程序的主存空间有3 个实页，分别采用FIFO、LRU 和OPT 替换算法进行替换调度。

（1）分别画出3 种替换算法对主存3 个实页位置的使用过程。

（2）分别计算3 种替换算法的主存命中率。

解（1）分别用FIFO、LRU 和OPT 替换算法对主存3 个实页位置的使用过程如图

（2）由使用过程可得：

FIFO 替换算法的主存命中率为：H1=2/10=0.20；LRU 替换算法的主存命中率为：

H2=4/10=0.40；OPT 替换算法的主存命中率为：H3=5/10=0.50。

二、有一个Cache 存储器，主存有8 块（0~7），Cache 有4 块（0~3），采用

组相联映像，组内块数为2 块。采用LRU 替换算法。 （1）写出主存地址和Cache 地址的格式，并指出各字段的长度。

（2）指出主存各块与Cache 各块之间的映像关系。

（3）某程序运行过程中，访存的主存块地址流为：

1，2，4，1，3，7，0，1，2，5，4，6，4，7，2说明该程序访存对Cache 的块位置的使用情况，指出发生块失效且块争用的时刻，计算Cache 命中率。

解：（1）采用组相联映像时，主存地址格式和Cache 地址格式为：

主存按Cache 大小划分为区，主存容量为8 块，Cache 容量为4 块，故主存分为2 个

区，区号E 的长度为1 位。

组内有2 块，故组内块号B 和b 的长度都是1 位。Cache 被分为2 组，故组号g 的长度是1 位；主存的一个区也被分为2 组，故区内组号G 的长度也是1 位。

块内地址W 和w 的长度由块的大小确定，由本题给出的条件，不能确定块的大小，因而不能确定W 和w 的长度。

（2）组相联映像规定：主存的组到Cache 的组之间是直接映像，对应组的块之间是全相联映像。因此，主存块0~7 与Cache 块0~3 之间的映像关系如图4.15 所示。