计算机组成原理必备基础知识（中） |
您所在的位置：网站首页 › 内存按照工作原理可分为哪两种 › 计算机组成原理必备基础知识（中） |
|
计算机组成原理必备基础知识(上) 计算机组成原理必备基础知识（中） 计算机组成原理必备基础知识（下） 第四章 存储器1.存储器按存取方式，可以分成哪四类？哪些属于随机访问存储器，哪些属于串行访问存储器？ 类别可以分为：随机存储器，只读存储器，顺序存储器和直接存储器； 随机存储器和只读存储器属于随机存储器，即存取时间与物理地址无关； 顺序存储器（典型的如磁带）和直接存储器（典型的如磁盘）属于串行存储器，即存取时间与物理地址有关。2.衡量存储器使用哪三个指标？寄存器，缓存，主存中，哪个速度最快，哪个最便宜？ 速度，容量，位价格。 寄存器速度最快，主存最便宜。3.常见的存储系统层次结构有哪两种?透明性如何？各自用来解决什么问题的？ 缓存-主存层次：用来缓解CPU和主存速度不匹配的问题，由硬件来完成，对所有的程序员完全透明。 主存-辅存层次：用来解决主存容量不够的问题，由操作系统和硬件共同完成，对应用程序设计者透明，对系统程序设计不透明。(现在一般存储器都既能按字访问，又能按字节访问，因此，存储器编址时，每一个字节都有一个独立的地址。) 4.字在存储单元中有两种存储方式，大端方式和小端方式。各是什么含义？x86采用的是哪种存储方式？ 大端方式：字的低位存在内存的高地址中，而字的高位存在内存的低地址中 小端方式：字的低位存在内存的低地址中，而字的高位存在内存的高地址中。 x86CPU采用的是小端方式5.主存的三个主要技术指标 存储容量，存储速度和存储带宽6.什么是存取时间？什么是存取周期？哪个大？ 存取时间：启动一次存储器完成本次操作（读或写）所需的时间； 存取周期: 连续两次启动存储器所需要的最小间隔时间； 存取周期包含存取时间；7.什么是存储器带宽？例：若存储器的数据总线宽度为32位，存储周期为200ns，那么存储器的带宽是多少？ 单位时间内存储器存取的信息量=存储器带宽 = 每秒发送的数据量 一次可以发32位/8 = 4B 1秒可以发送多少次？1/200ns 所以一秒可以发送数据为：4B * 1/(200ns) = 20MB/s8.半导体存储芯片译码驱动包含哪两种方式，请简要说明 线选法：所有的地址芯片通过一个译码器译码，选择一个存储单元的各位，适用于存储容量不大的芯片； 重合法：将地址分为两组，每组通过一个译码器译码，选择行或列，列交叉处初始要访问的存储位。9.随机存储器包含哪两大类？哪个需要刷新？请从速度，容量，价格等方面进行简要比较。 静态RAM：采用锁存器原理实现； 动态RAM：采用电容原理实现，需要刷新。 相比于动态RAM，静态RAM的速度快，容量小，价格高，一般用于缓存，而动态RAM一般用于内存。10.只读存储器有哪几种？ 掩模ROM（MROM）：出厂后内存不能被更改 PROM：可编程只读存储器-可以进行一次性编程； EPROM：可擦除只读ROM，用紫外线照射； EEPROM：电可擦除只读ROM Flash Memory：采用EEPROM的非易失性存储器。11.单片存储器芯片容量有限，很难满足实际需要，因此必须将若干存储芯片连接在一起才能组成足够的存储器。 存储器的扩展通常有位扩展，什么是字扩展，什么是位扩展？请举例简要说明 位扩展：增加存储器的字长，例如两个1K*4的存储芯片构成1个1k*8的存储器； 字扩展：增加存储器的字数，例如两个1K*8位的存储芯片构成1个2K*8位的存储器； 通常字扩展和位扩展两种方式混合使用。12.熟悉掌握存储器的扩展，包括地址空间分配，地址线的连接，数据线的连接，片选信号的产生及连接等； 13.假设欲检验的二进制代码位n位，为了使其具有1位的纠错能力，需添加K位检测位，组成n+k位的代码。问，应添加多少位检测位？ 应添加的检测位位数：2的k次方大于等于n+k+1. 因为要使其有一位的检测能力，必须使用k位到底哪一位出现了错误，k位能表达的数量为2的k次方，而n+k位到底哪一位，出现了错误或者全部正确，共有n+k+1种状况，因此，k的取值需要满足：2的k次方大于等于n+k+114.汉明码的编码方式，以及给出汉明码，得到要传送的原始信息（包括纠错过程） 15.提高访存速度的三种方式 采用高速元器件 采用存储层次结构：cache-主存结构； 调整主存结构：包括单体多字，多体并行两种方式16.什么单体多字系统，什么使多体并行系统? 单体多字：在一个存储周期内，从一个地址取出多条指令，然后再逐条将指令送至CPU执行，这样增大了存储器的带宽，提高单体存储器的速度。这里的单体应该就是一个模块，但是每次可以读取多个字，可以和多体进行比较。 多体并行：有多个模块，每个模块有相同的容量以及存取速度，各模块各自都有独立的地址寄存器，数据寄存器，地址译码，驱动电路和读写电路，他们能够并行工作，同时也能交叉工作，但是并行读出的数据在总线上需要分时传送。17.多体并行系统有哪两种编址方式？请简要说明其编址方式及其优点。 高位交叉编址方式：存储体的编址方式为顺序存储，即一个存储体存满后，再存入下一个；存储单元地址的高位为存储体的编号。 高位交叉编址方式并不能提高单次访存速度，但能使多应用并行访存，提高系统的并发性。 低位交叉编址方式：存储体的编址方式为交叉存储。即程序连续存放在相邻的存储体之中，存储单元地址的低位为存储体的编号。 低位交叉编址能显著提高单词访存速度。18.在四位低位交叉编址种，假设存取周期为T，总线传输周期为t，为了实现流水线方式存储，应满什么条件？如果连续读取四个字，所需要的时间是多少？ T = 4t 连续读取四个字，所需要的时间是： T + (4-1) * t19.掌握多体并行存储器在高体交叉编址（顺序存储）和低位交叉编址（交叉存储）的情况下，存储器带宽的计算方式。 20.在CPU和内存之间引入cache的原因 避免cpu空等I/O访存； 缓解CPU和主存速度不匹配21.什么是程序的局部性原理。 CPU从主存取指令或数据，在一定时间内，只是对主存局部地址区域访问。22.Cache命中率，平均访问时间以及访问效率的计算 23.Cache写操作有哪两种方式？ 写直达法：写操作既写入Cache又写入内存； 写回法：只把数据写入Cache而不写入主存，当Cache中数据被替换出去之后才写入内存。24.将主存地址映射到Cache地址称为地址映射，常见的Cache映射有哪几种？ 直接映射，全相联映射，组相联映射25.直接映射的优缺点？ 优点：地址变换速度快。缺点：Cache利用率不高，块冲突率高。26.全相联映射的优缺点？。 优点：Cache利用率高，块冲突率低。缺点：地址变换复杂，需要较多的硬件。27.什么是映射方式？写出主存地址格式，cache地址格式，以及主存地址向cache地址的转换。 28.Cache常用的替换算法有哪些？哪个命中率最高？ 先进先出，近期最少使用算法和随机替换算法； 命中率最高的是近期最少使用算法；29.磁盘的三地址结构包括哪些？ 柱面，磁头号和扇区号 第五章 输入输出系统1.I/O系统的发展大致可以分为哪4个阶段？ 早期(分散连接，串行工作，程序查询) 接口模块和DMA阶段（总线连接，并行工作，中断及DMA） 通道阶段（通道时具有特殊功能的处理器） I/O处理机阶段 I/O系统的发展实际上时逐步将CPU从繁重的I/O工作中解放出来的过程；2.I/O设备编址有哪两种方式？各有什么特点？ 统一编址方式：和存储器统一编址，I/O地址作为存储器地址的一部分； 无须用专用的I/O指令，但占用存储器空间。 独立编址方式：和存储地址分开编址，需用专用的I/O指令。3.I/O设备与主机的联络方式有哪几种？ I/O设备与主机间交互信息时必须了解彼此的状态。根据I/O设备工作速度的不同，可以分为3类： 立即响应：不管其状态（认为其时刻准备好），适用于慢速设备 应答信号：通过应答信号来进行交互； 同步时标：采用统一的时钟信号4.I/O总线包括哪四类？ 数据线，设备选择线，状态线，命令线。5.I/O设备通常使用D触发器（完成触发器）和B（工作触发器）来标识设备所处的状态。 D = 0,B = 0:暂停状态 D = 0,B = 1:准备状态 D = 1,B = 0:就绪状态6.程序查询的基本工作原理 CPU不断去查询I/O设备状态，导致CPU和I/O设备串行工作。7.什么时中断？ 计算机在执行程序过程中，当出现异常清空或特殊请求时，计算机停止先行程序， 转去处理这些异常请空或特殊请求，处理结束后，再返回先行程序的间断处，继续执行源程序， 即为中断。8.中断服务程序的基本流程包括哪四部分？ 保护现场 中断服务 恢复现场 中断返回9.什么时单重中断和多重中断？ 单重中断：不允许中断现行的中断服务程序； 多重中断：允许级别更高的中断源中断服务程序，也称为中断嵌套；10.CPU响应中断的时机？ 当前指令执行完毕后，cpu发出中断查询信号，也就是说，中断响应一定要再每条指令执行结束之后进行的，不可能在指令执行过程中相应中断11.什么是DMA？ DMA：直接内存访问。在内存和I/O设备之间建立独立的总线连接。12.在DMA方式中，由于DMA接口于CPU共享主存，可能会出现两者征用主存的冲突，为解决冲突，DMA和主存交换数据时，通常采用哪三种工作方式？ 停止CPU访问主存，DMA访存优先级高； 周期挪用（窃取）：DMA挪用存储或窃取总线使用权一个或几个主存存取周期； DMA和CPU交替访问，将CPU工作周期分成两部分，一部分供DMA访存，一部分供CPU访存。13.DMA工作过程包括哪三部分？ 预处理 数据传输 后处理 |
今日新闻 |
推荐新闻 |
| CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |