计算机组成原理简答课后答案,计算机组成原理简答题

计算机组成原理简答题

第四章

1、 存储器的层次结构主要体现在什么地方&＃xff1f;为什么要分这些层次&＃xff1f;计算机如何管理这些层次&＃xff1f;

答&＃xff1a;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&＃xff0c;即从整体运行的效果分析&＃xff0c;CPU访存速度加快&＃xff0c;接近于Cache的速度&＃xff0c;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&＃xff0c;即从程序员的角度看&＃xff0c;他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存&＃xff0c;而速度接近于主存。

综合上述两个存储层次的作用&＃xff0c;从整个存储系统来看&＃xff0c;就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。

主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现&＃xff0c;即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器&＃xff0c;程序员可使用这个比主存实际空间(物理地址空间)大得多的虚拟地址空间(逻辑地址空间)编程&＃xff0c;当程序运行时&＃xff0c;再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此&＃xff0c;这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。

2. 说明存取周期和存取时间的区别。

解&＃xff1a;存取周期和存取时间的主要区别是&＃xff1a;存取时间仅为完成一次操作的时间&＃xff0c;而存取周期不仅包含操作时间&＃xff0c;还包含操作后线路的恢复时间。即&＃xff1a;

存取周期 &＃61; 存取时间 &＃43; 恢复时间

3. 什么叫刷新&＃xff1f;为什么要刷新&＃xff1f;说明刷新有几种方法。

解&＃xff1a;刷新&＃xff1a;对DRAM定期进行的全部重写过程&＃xff1b;

刷新原因&＃xff1a;因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充&＃xff0c;因此安排了定期刷新操作&＃xff1b;

常用的刷新方法有三种&＃xff1a;集中式、分散式、异步式。

集中式&＃xff1a;在最大刷新间隔时间内&＃xff0c;集中安排一段时间进行刷新&＃xff0c;存在CPU访存死时间。 分散式&＃xff1a;在每个读/写周期之后插入一个刷新周期&＃xff0c;无CPU访存死时间。

异步式&＃xff1a;是集中式和分散式的折衷。

4. 半导体存储器芯片的译码驱动方式有几种&＃xff1f;

解&＃xff1a;半导体存储器芯片的译码驱动方式有两种&＃xff1a;线选法和重合法。

线选法&＃xff1a;地址译码信号只选中同一个字的所有位&＃xff0c;结构简单&＃xff0c;费器材&＃xff1b;

重合法&＃xff1a;地址分行、列两部分译码&＃xff0c;行、列译码线的交叉点即为所选单元。这种方法通过行、列译码信号的重合来选址&＃xff0c;也称矩阵译码。可大大节省器材用量&＃xff0c;是最常用的译码驱动方式。

5. 什么是“程序访问的局部性”&＃xff1f;存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理&＃xff1f;

解&＃xff1a;程序运行的局部性原理指&＃xff1a;在一小段时间内&＃xff0c;最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问&＃xff1b;在空间上&＃xff0c;这些被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区&＃xff1b;在访问顺序上&＃xff0c;指令顺序执行比转移执行的可能性大 (大约 5:1 )。存储系统中Cache—主存层次采用了程序访问的局部性原理。

6. Cache做在CPU芯片内有什么好处&＃xff1f;将指令Cache和数据Cache分开又有什么好处&＃xff1f; 答&＃xff1a;Cache做在CPU芯片内主要有下面几个好处&＃xff1a;