山东大学计算机组成原理第4次作业参考答案2014

第四章作业题参考答案

4.3 存储器的层次结构主要体现在什么地方?为什么要分这些层次?计算机如何管理这些层次?

答案要点:

1)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。

2)Cache—主存层次主要答案要点决CPU和主存速度不匹配的问题,在存储系统中主要对CPU访存起加速作用。从CPU的角度看,该层次的速度接近于Cache,而容量和每位价格却接近于主存。这就答案要点决了存储器的高速度和低成本之间的矛盾;

主存—辅存层次主要答案要点决存储系统的容量问题,在存储系统中主要起扩容作用。从程序员的角度看,其所使用的存储器的容量和每位价格接近于辅存,而速度接近于主存。该层次答案要点决了大容量和低成本之间的矛盾。

3)主存与Cache之间的数据调度是由硬件自动完成的,对程序员是透明的。而主存—辅存之间的数据调度,是由硬件和操作系统(采用虚拟存储技术)共同完成的。

4.5 什么是存储器的带宽?若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?

答案要点:1)存储器的带宽指单位时间内存储器存取的信息量。

2)存储器带宽= 1/200ns ×32位= 160M位/秒= 20MB/S (此处1M=106 )

4.8试比较静态RAM和动态RAM。

答案要点:1)静态RAM的特点:依靠双稳态触发器保存信息,不断电信息不丢失;功耗较大,集成度较低,速度快,每位价格高,适合于作Cache或存取速度要求较高的小容量主存。

2)动态RAM的特点:依靠电容存储电荷来保存信息,需刷新电路进行动态刷新;功耗较小,集成度高,每位价格较低,适合于作大容量主存。

4.9什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方法。说明动态RAM各种刷新方式的特点。

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