计算机组成原理第四章讲义.ppt

16.反映主存和外存的速度指标有何不同? 答:主存的速度指标是存取周期,外存的速度指标是传输率. 17.某机字长16位,常规的存储空间为64k字,若想不改用其它的高速存储芯片,而使访存速度提高到8倍,可采取什末措施?画图说明. 解：采用单体八字结构存储器 18.什末是“程序访问的局部性”?存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理? 答: 指令和数据在主存内是连续存放的,并且有些指令和数据往往会被多次调用(如子程序,循环程序和一些常数),也即指令和数据在主存的地址分布不是随机的,而是相对的簇聚,使得CPU在执行程序时,访存具有相对的局部性,这就叫程序访问的局部性原理. 存储系统的缓存—主存采用了这一原理. 19.计算机中设置Cache的作用是什末?能不能把Cache的容量扩大,最后取代主存,为什末? 解: 设置Cache的作用是为了解决主存和CPU之间的速度匹配问题.从理论上讲是可以取代的,但在实际应用中有如下两方面的问题: (1)存储器的性能价格比下降,用Cache代替主存,主存价格增长幅度大,而在速度上比带Cache的存储器提高不了多少. (2)用Cache做主存,则主存与辅存的速度差距加大,在信息调入调出时,需要更多的额外开销.因此从现实而言,难以用Cache取代主存. 20.Cache做在CPU芯片内有什末好处?将指令Cache和数据Cache分开有有什末好处? 答： Cache做在CPU芯片内可以提高计算机速度。 将指令Cache和数据Cache分开可以提高计算机速度，还可以及解决访指令与访数据的冲突。 21.某机主存容量为4MB,Cache容量为16MB,每字块有8个字,每字32位,设计一个四路组相联映(即Cache每组内共有4个字块)的Cache组织,要求: (1)画出主存地址字段中各段的位数. 解：主存容量4MB，按字节寻址，所以主存地址22位。 每块8个字，每个字32位，所以字块大小为32个字节，块内地址位5位。 Cache容量为16KB=214B，每组有4*32=27B 214B/ 27B=27，所以组号位7位。 标记位 22-7-5=10位。 解:Cache起始为空，第一次读入时没命中，第二次以后全命中,所以命中率为7/8=87.5% (2)设Cache的初态为空,CPU依次从主存第0,1,2…..99号单元读出100个字(主存一次读出一个字),并重复按此次数度8次,问命中率是多少? (3)若Cache的速度时主存的6倍,试问有Cache和无Cache相比,速度提高多少倍? 解:设Cache将数据读一次的时间为T，主存为6T， 无Cache6T*8=48T 有Cache7T+6T=13T 提高48/13=3.7倍 22.简要说明提高访存速度可采取哪些措施. 答: 1.采用高速器件; 2.采用Cache(高速缓冲存储器); 3.采用多体交叉存储器; 4.采用双端口存储器; 5.采用相联存储器; 6.加长存储器的字长; 23。画出NR,NRZ，NRZ1,PE,FM写入数字串1011001的写入电流波形图。 解: 24.以写例，比较调频制和改进调频制的写电流波形图。 解: 25.画出调相制记驱动电流,记录磁通,感应电势,同步脉冲及读出代码等几种波形. 解: 17、温彻斯特磁盘是一种( )磁头的( )盘片的磁盘机,它将磁头,盘片,电机驱动部件,读写电路等组成一个( ) 的机电一体化整体,成为最有代表性的( )存储器. 答案: 可移动 ; 固定; 不可拆卸; 硬磁盘 18、软盘和硬盘的( )原理与( ) 方式基本相同,但在( )和( )上存在较大差别 答案: 存储 记录 结构 性能 19、光盘的读写头比硬盘的磁头( ) ,关盘的定位速度( ) 即寻道时间( ) ,光盘写入时盘片需旋转3圈,以分别实现( ),故光盘的速度( )硬盘. 答案: 大且重; 低; 长; 擦除 写入和检验; 低于 20、按读写性质分,光盘分只读型,一次型, 重写型.MO属于( ), DVD属于( ) CD-R属于( ) 答案:重写型 只读型 一次 21、CDROM 中存储数据的基本单元是( ) ,由98个基本单元构成一个( ). 答案:帧; 扇区 简述CD-ROM光盘存储信息的原理。 答：CD-ROM靠光盘表面的“凹坑”记录数字信息，凹坑端部的前沿和后沿代表1，凹坑