第三章存储系统.docx
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第三章存储系统
存储系统
一、选择
1、设机器字长为32位,一个容量为16的存储器,按半字寻址,其可寻址的单元数是
2、若某存储器存储周期为250,每次读出16位,则该存储器的数据传输率是
3、设机器字长为64位,存储容量为128,若按字编址,它可寻址的单元个数是
4、在和主存构成的两级存储体系中,主存与同时访问,的存取时间是100,主存的存取时间是1000,如果希望有效(平均)存取时间不超过存取时间的115%,则的命中率至少应为
5、某一芯片,其容量为1024×8位,除电源和接地端外,该芯片的引脚的最小数目为
6、某一芯片,采用地址复用技术,其容量为1024×8位,除电源和接地端外,该芯片的引脚的最少数目为
7、某存储器容量为32K×16位,则()
8、A.地址线为16根,数据线为32根
B.地址线为32根,数据线为16根
C.址线线为15根,数据线为16根
D.地址线为15根,数据线为32根
9、若中每个存储单元为16位,则下面所述正确的是()
A.地址线也是16根B.地址线与16无关
C.地址线与16有关D.地址线不得少于16根
10、下面有关和存储芯片的叙述,通常情况下,错误的是()
芯片的集成度比高
芯片的成本比高
芯片的速度比快
芯片工作时需要刷新,芯片工作时不需要刷新
11、某芯片,其存储容量为512×8位,包括电源端和接电线,该芯片引出线的数目应为
12、在存储器芯片中,地址译码采用双译码方式是为了
13、在1K×1位的存储芯片中,采用双译码方式,译码器的输出信号有条。
14、若存储周期为250,每次读出16位,则该存储器的数据传输率为
15、若数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式,则十六进制数12345678H的存储自己顺序按地址由小到大依次是
16、某计算机字长为32位,存储器容量为16,按半字寻址,其可寻址的单元数是
17、某计算机字长为32位,存储器容量为4,按字寻址,其寻址范围是0到
18、某计算机字长为16位,存储器容量为256,按字节寻址,其寻址范围是
19、某计算机字长为16位,存储器容量为256,按字寻址,其寻址范围是
20、某计算机字长为16位,存储器容量为64,按字寻址,其可寻址得单元数是
21、某计算机字长为32位,存储器容量为256,按字寻址,其可寻址的单元数是
22、4个16K×8位的存储芯片,可设计为容量的存储器。
23、16片2K×4位的存储器可以设计为存储容量的16位存储器。
24、设的地址总线有24根,数据总线有32根,用512K×8位的芯片构成该机的主存储器,则该机主存最多需要
片这样的存储芯片。
25、某计算机主存容量为64,其中区为4,其余为区,按字节编址,现要用2K×8位的芯片和4K×4位的芯片来设计该存储器,则需要上述规则的芯片数和芯片数分别是
26、某计算机存储器按字节编址,主存地址空间大小为64,现用4M×8位的芯片组成32的主存储器,则存储器地址寄存器的尾数至少是
27、用存储容量为16K×1位的存储器芯片来组成一个64K×8位的存储器,则在字方向上和位方向上分别扩展了倍。
28、一个存储器,其地址为14位,每个存储单元长度为8位,若用1K×4位的芯片来组成该存储器,则需要片芯片,选择芯片需要位地址。
29、地址线为A150(低),若用16K×1存储芯片构成64存储器则应由地址码译码产生片选信号。
30、80386是32位系统,当在该系统中用8的存储芯片构造32的存储体时,应完成存储器的设计。
31、设地址线有24根,数据线有32根,用512K×8位的芯片构成该机的主存储器,则该机主存最多需要片这样的存储芯片。
32、地址总线为A0(高位)15(低位),用4K×4位的存储芯片组成16存储器,则产生片选信号的译码器的输入地址应该是
33、若内存地址区间为400043,每个存储单元可存储16位二进制数,该内存区域用4片存储芯片构成,则构成该内存所用的存储器芯片的容量是
34、内存按字节编址,地址从90000H到,若用存储容量为16K×8位芯片构成该内存,至少需要的芯片数是
35、若片选地址为111时,选定某一32K×16的存储芯片工作,则该芯片在存储器中的首地址和末地址分别为
36、如图所示,若低位地址(A011)接在内存芯片地址引脚上,高位地址(A1219)进行片选移码(其中,A14和A16没有参加译码),且片选信号低电平有效,则对下图所示的译码电路,不属于此译码空间的地址是()
0000000000
37、某机器采用四体低位交叉存储器,现分别执行下述操作:
①读取6个连续的地址单元中存放的存储字,重复80次;②读取8个连续地址单元中存放的存储字,重复60次。
则①、②所花费的时间之比为
38、在高速缓存系统中,主存容量为12,容量为400,则该存储系统的容量为
39、某虚拟存储器系统采用页式内存管理,试用页面替换算法,考虑下面的页面访问地址流(每次访问在一个时间单位中完成):
18178272183821317137
假定内存容量为4个页面,开始时是空的,则页面失效率是
40、某32位计算机的容量为16,行的大小为16B,若主存与地址映像采用直接映像方式,则主存地址为0x1234E8F8的单元装入的地址是
41、某存储系统中,主存容量是的4096倍,被分为64个块,当主存地址和地址采用直接映像方式,地址映射表的大小应为
(假设不考虑一致维护和替换算法位)
42、有效容量为128的,每块16字节,采用8路组相联,字节地址为1234567H的单元调入该,则其应为
43、有一主存—层次的存储器,其主存容量为1,容量为16,每字块有8个字,每字32位,采用直接地址映射方式,若主存地址为35301H,且访问命中,则在的第(十进制表示)字块中(起始字块为第0块)。
44、若由高速缓存、主存、硬盘构成的三级存储体系,则访问该存储系统时发送的地址为
45、为使虚拟存储系统有效地发挥其预期的作用,所运行的程序应具有良好的
46、在虚拟存储器中,当程序正在执行时,由完成地址映射。
47、采用虚拟存储系统的主要目的是
48、一个四体并行低位交叉存储器,每个模块的容量是64K×32位,存取周期为200,在以下说法中,是正确的。
A.在200内,存储器能向提供256位二进制信息
B.在200内,存储器能向提供128位二进制信息
C.在50内,每个模块能向提供32位二进制信息
D.都不对
49、采用四体并行低位交叉存储器,每个模块的容量满足32K×16位,存取周期为400,在以下说法中,是正确的。
A.在0.1μs内,存储器能向提供26位二进制信息
B.在0.1μs内,存储器能向提供16位二进制信息
C.在0.4μs内,存储器能向提供26位二进制信息
D.都不对
50、如果一个高速缓存系统中,主存容量为12,的容量为400,则该存储系统的总容量为。
A.12400B.12C.400D.12400
51、组相联映像和全相联映像通常适合于。
52、某32位计算机的容量为16,若主存与地址映射采用直接映射方式,则主存地址0x1234E8F8的单元装入的地址是
53、设有一个主存—层次的存储器,其主存容量为1,容量为16,每字块有8个字,每字32位,采用直接映射方式。
若主存地址为35301H,且访问命中,设起始字块编号为0,则该主存块在的第个字块中。
54、设有一个主存—层次的存储器,假设和主存不能同时访问。
的存取周期为10,主存的存取周期为50。
在执行一段程序时,完成存取的次数4800次,主存完成的存取次数为200次,该—主存系统的效率是。
55、设有一个主存—层次的存储器,假设的存取周期为100,主存的存取时间为1000,如果希望有效平均存取时间不超过存取时间的15%,则的命中率至少是。
56、若由高速缓存、主存、硬盘构成三级存储体系,则访问该存储系统时发送的地址为。
57、假设某计算机按字编址,有4个行,和主存之间交换的块大小为1个字。
若的内容初始为空,采用2路组相联映射方式和替换算法,当访问的主存地址一次为0、4、8、2、0、6、8、6、4、8时,命中的此时是。
(2012真题)
二、综合应用题
1、有一个16K×16位的存储器,由1K×4位的动态芯片构成(芯片内是64×64结构),问:
1)总共需要多少?
2)采用异步刷新方式,如果单元刷新间隔不超过2,则刷新信号周期是多少?
3)若采用集中刷新方式,存储器刷新一遍最少用多少个读/写周期?
2、某16K×1位的存储芯片的读/写周期0.1μs,如果芯片的最大刷新间隔不允许超过2(1103μs),否则可能丢失信息。
问:
1)刷新周期是多少?
将存储芯片刷新一遍需要多少个刷新周期?
2)若采用分散刷新方式,则刷新信号周期是多少?
3)若采用集中刷新方式,则将芯片刷新一遍需要多少时间?
不能提供读写服务的百分比是多少?
3、假设存储芯片容量为×n位,回答以下问题:
1)采用位扩展,组成×N位的存储器,需要多少存储芯片?
简述连线规则。
2)采用字扩展,组成×n位的存储器,需要多少存储芯片?
简述连线规则。
3)采用字、位扩展,组成×N位的存储器,需要多少存储芯片?
简述连线规则。
4、设的地址总线16根(A150,A0为低位),双向数据总线8根(D70),控制总线中与主存有关的信号有(访存控制信号,低电平有效),(高电平为读命令,低电平为写命令)。
主存地址空间分配如下(均按字节编址):
00003为系统程序区,由只读存储芯片组成;
40004为系统程序工作区,由组成;
60009为用户程序区,也由组成。
现有如下存储芯片若干:
,8K×8位(控制端仅有)
16K×1位,2K×8位,4K×8位,8K×8位
请从上述芯片值选择适当芯片设计该计算机主存储器。
另外可选用门电路和3/8译码器。
5、设有16根地址线,8根数据线,并用作为访存控制信号,用作为读/写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有以下存储芯片:
1K×4位、4K×8位、8K×8位、2K×8位、4K×8位、8K×8位及3/8译码器和各种门电路。
要求设计2的系统程序区,地址范围为600067,2的用户程序区,地址范围68006,给出与存储器的连接图。
6、主存储器的地址寄存器和数据寄存器个子的作用是什么?
设有一个1容量的存储器,字长为32位,问:
1)按字节编址,地址寄存器和数据寄存器各几位?
编址范围为多大?
2)按字编址,地址寄存器和数据寄存器各几位?
编址范围为多大?
7、如表所示的个存储器方案中,哪些是合理的?
哪些不合理?
对那些不合理的可以怎样修改?
存储器
的位数(存储器地址寄存器)
存储器
单元数
每个存储单元的位数(存储器数据寄存器)
1
10
1024
8
2
10
1024
12
3
8
1024
8
4
12
1024
16
5
8
8
1024
6
1024
10
8
8、用64K×1位的芯片组成512K×16位的半导体读写寄存器,则其数据寄存器为多少位?
字选地址线宽至少应为多少位?
共需要芯片多少片?
9、某主机存储器有16位地址,每个存储单元有占8位。
回答以下问题:
1)如果用1K×4位的芯片构成该存储器,需要多少片芯片?
2)该存储器能存放多少字节的信息?
3)片选逻辑需要多少位地址?
10、用64K位的芯片构成256×8位的存储器,假定芯片内部只有一个位平面。
回答以下问题:
1)计算所需芯片数;
2)采用异步刷新方式,如果每单元刷新间隔不超过2,则刷新信号周期是多少?
3)如采用集中刷新方式,存储器刷新一遍最少用多少读/写周期?
11、用若干个容量为L×K的芯片,构成容量为M×N的存储器。
回答以下问题:
1)需要多少块存储芯片?
2)存储器共有多少个片选信号。
如何来实现?
需要几位译码器
3)若采用自动刷新模式,刷新计数器的最大值是多少?
12、某机器字长为8位,试用以下所给芯片设计一个容量为10的存储器,其中为高8,为低2,最低地址为0.选用的芯片类型为4K×8位,芯片类型为2K×4位。
回答一下问题:
1)和的地址范围分别是多少?
2)每种芯片各需多少片?
3)存储器的地址线、数据线各为多少根?
4)画出存储器的结构图及与连接的示意图。
13、设有32片256K×1位的芯片。
回答以下问题:
1)采用位扩展方法可以构成多大容量的存储器?
2)如果采用32位的字编址方式,该存储器需要多少地址线?
3)画出该存储器与连接的结构图,设的接口信号有地址信号、数据信号和控制信号、。
14、设有若干片256K×8位的芯片,回答以下问题:
1)采用字扩展方法构成2048的存储器需要多少片芯片?
2)该存储器需要多少地址线?
3)画出该存储器与连接的结构图,设的接口信号有地址信号、数据信号和控制信号、。
15、设共有16根地址线、8根数据线,并用作为访存控制信号(低电平有效),用作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有若干2K×8位的、4K×8位的,8K×8位的、74138译码器和各种门电路(门电路自定)。
回答以下问题:
1)存储芯片地址空间分配为:
最大4K地址空间为系统程序区,相邻的地址空间为系统程序工作区,最小16K地址空间为用户程序区;给出主存地址空间分配情况;
2)指出选用的存储芯片类型及数量;
3)画出详细的存储器结构及与连接图。
16、设共有16根地址线、8根数据线,并用作为访存控制信号(低电平有效),用作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有若干8K×8位的、8K×8位的,4K×8位的、3/8译码器和各种门电路。
画出与存储器的连接图,要求主存的地址空间满足下述条件:
最小8K地址为系统程序区、与其相邻的16K地址为用户程序区,最大4K地址空间为系统程序工作区。
详细画出存储芯片的片选逻辑并指出存储芯片的种类及片数。
17、用8K×4位的芯片组成16K×8位的存储器,、分别为系统提供的读写信号线,请画出该存储器逻辑图,并标明每块芯片的地址范围。
18、某机主存空间为64,空间与主存单元统一编址,空间占用1,范围为00。
可选用8K×8位和1K×8位两种芯片构成主存储器。
和分别为系统提供的读写信号线。
画出该存储器逻辑图,并标明每块芯片的地址范围。
19、用16K×1位的动态芯片构成62K×8位的存储器,要求:
1)画出该存储器的组成逻辑框图;
2)设存储器的读写周期均为0.5μs,在1μs内至少要访问内存一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理?
两次刷新的最大时间间隔是多少?
对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?
20、用16K×8位的芯片构成64K×32位的存储器,要求:
1)画出该存储器的组成逻辑框图;
2)设存储器读写周期为0.5μs,在1μs内至少要访问内存一次。
试问采用哪种刷新方式比较合理?
两次刷新的最大时间间隔是多少?
对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少?
21、某个两级存储系统的平均访问时间为12,该存储系统中顶层存储器的命中率为90%,访问时间是5,问:
该存储器系统中底层存储器的访问时间是多少?
(假设采用同时访问两层存储器的方式)?
22、执行一段程序时,完成存取的次数为1900次,主存完成存取的次数为100次,已知存取周期为50,主存存取周期为250。
设主存与同时访问,试问:
1)主存系统的效率。
2)平均访问时间。
23、在显示配置器中,用于存放显示信息的存储器称为刷新存储器,它的重要性能指标是带宽。
具体工作中,显示适配器的多个功能部分要争用刷新存储器的带宽。
设总带宽50%用于刷新屏幕,保留50%带宽用于其他刷新功能,且采用分辨率为1024×768像素,颜色深度为3B,刷新频率为72的工作方式。
1)计算刷新存储器的总带宽;
2)为达到这样高的刷新存储器带宽,应采取何种技术措施?
24、一个1K×4为的动态芯片,若其内部结构排列成64×64形式,且存取周期为0.1μs。
1)若采用分散刷新和集中刷新(即异步刷新)相结合的方式,刷新信号周期应取多少?
2)若采用集中刷新,则对该存储芯片刷新一遍需多少时间?
死时间率是多少?
25,用一个512×8位的存储芯片组成一个4M×32位的半导体只读存储器,存储器按字编址,试回答以下问题:
1)该存储器的数据线和地址线数分别是多少?
2)共需要几片这样的存储芯片?
3)说明每根地址线的作用
26、一个四体并行交叉存储器,每块容量是64K×32位,存取周期为200,问:
1)在一个存取周期中,存储器能向提供多少位二进制信息?
2)若存取周期为400,则在0.1μs内每个存储体可向提供32位二进制信息,这说法正确否?
为什么?
27、某个的容量大小为64,行长为128M,且是四路组相联,主存使用32位地址,按字节编址。
则:
1)该共有多少行?
2)该的标记阵列中需要有多少标记项?
每个标记项中标记位长度是多少?
3)该采用替换算法,若该为写直达式时,标记阵列中总共需要多大的存储容量?
写回式又该如何?
(提示:
四路组相联使用算法的替换算法控制位为2位)
28、某一个计算机系统采用虚拟页式存储管理方式,当前在处理机上执行的某一个进程的页表如下图,所有的数字均为十进制,每一项的起始编号是0,并且所有的地址均按字节编址,每页大小为1024字节。
逻辑页号
存在位
引用位
修改位
叶框号
1)将下列逻辑地址转换为物理地址,写出计算过程,对不能计算的说明为什么?
2)假设程序要访问第二页,页面置换算法为改进的算法,请问该淘汰哪页?
页表如何修改?
上述地址的转化结果是否改变?
变成多少?
29、一个两级存储器系统有8个磁盘上的虚拟页面需要映像到主存中的4个页中。
某程序生成以下访存页面序列:
1,0,2,2,1,7,6,7,0,1,2,0,3,0,4,5,1,5,2,4,5,6,7,6,7,2,4,2,7,3。
采用替换策略,设初始时主存为空。
1)画出每个页号访问请求之后存放在主存中的位置;
2)计算主存的命中率。
30、设存储器容量为32字,字长64位,模块数4,分别用顺序方式和交叉方式组织。
存储周期200,数据总线宽度为64位,总线传送周期=50。
求顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少?
31、设有8个模块组成的八体存储结构,每个模块的存取周期为400,存储字长为32位。
数据总线宽度为32位,总线传输周期为50,求顺序存储(高位交叉)和交叉存储(低位交叉)的存储带宽。
32、若低位交叉的8体并行主存按字节编址,每个模块的读写宽度为两个字节,请图示8体交叉并行主存的编址情况,若每个模块的读写周期均为250,求8体交叉并行主存的带宽。
若读操作所涉及的8个单元地址为下列两种情况,试分别计算这两种情况时8体交叉并行主存的实际带宽。
1)8880H,8881H,8882H,8883H,8884H,8885H,8886H,8887H
2)8880H,8884H,8888H,888,8890H,8894H,8898H,889
33、有一个整数型数组a[16],存储在4体交叉的存储器中的存储位置如图所示,每隔1/4存储周期启动一个访问操作,问依次完成这16个字需要多少个存储周期?
34、假设中有4个块,采用全相联映射方式和替换算法。
程序访存的块流地址流为1、5、7、1、B、3、7、1、B、1、4、B。
问命中多少次1。
35、执行一段程序时,完成存取的次数为5000次,主存完成的存取次数为200次。
已知的存取周期为40,主存的存取周期为为160,分别求(当不命中时才启动主存):
1)的命中率h;
2)平均访问时间;
3)—主存访问系统的访问效率e。
36、已知命中率0.98,主存比慢4倍,已知主存存取周期为200,求—主存刺探的效率和平均访问时间。
37、已知—主存系统效率为85%,平均访问时间为60,比主存快4倍,求主存存储器周期是多少?
命中率是多少?
38、假设机器周期为10,的访问时间为1个周期,主存访问时间是20个周期,回答以下问题:
1)设命中率为95%,求平均访问时间;
2)如果容量增加一倍而使命中率提高到97%,然而因此使机器周期延长到12,这样的改动方案是否值得采取?
39、设有一个直接映射方式的,其容量为8,每块内有16B,主存容量为512,求:
1)主存有多少个块?
有多少个区?
2)该可容纳多少个块?
字地址有多少位?
块号和块内地址各多少位?
3)主存字地址有多少位?
区号、区内块号和块内地址各多少位?
4)主存中的第j块映射到中哪一个块?
5)将主存中的第513块调入,则的块号为多少?
它的区号为多少?
6)在上一步基础上,送出的主存地址为04011H时是否命中?
40、若主存1,为2,按256B分块。
回答以下问题:
1
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