【考研类试卷】计算机学科专业基础综合组成原理-存储器层次结构(五)及答案解析.doc
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1、计算机学科专业基础综合组成原理-存储器层次结构(五)及答案解析(总分:137.47,做题时间:90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数:33,分数:66.00)1.下述说法中正确的是_。半导体 RAM 信息可读可写,且断电后仍能保持记忆动态 RAM 是易失性 RAM,而静态 RAM 中的存储信息是不易失的半导体 RAM 是易失性 RAM,但只要电源不断电,所存信息是不丢失的半导体 RAM 是非易失性的 RAM A.、 B.只有 C.、 D.全错(分数:2.00)A.B.C.D.2.半导体静态存储器(SRAM)的存储原理是_。 A.依靠双稳态电路 B.依靠定时刷新 C.依靠读后再生 D.信息不再
2、变化(分数:2.00)A.B.C.D.3.下面叙述错误的是_。 A.随机存储器可随时存取信息,断电后信息丢失 B.在访问随机存储器时,访问时间与单元的物理位置无关 C.主存储器中存储的信息均是不可改变的 D.随机存储器和只读存储器可以统一编址(分数:2.00)A.B.C.D.4.在对破坏性读出的存储器进行读/写操作时,为维持原存信息不变,必须辅以的操作是_。 A.刷新 B.再生 C.写保护 D.主存校验(分数:2.00)A.B.C.D.5.在 CPU 执行一段程序的过程中,Cache 的存取次数为 4600 次,由主存完成的存取次数为 400 次。若Cache 的存取时间为 5ns,主存的存取
3、时间为 25ns,则 CPU 的平均访问时间为_ns。 A.5.4 B.6.6 C.8.8 D.9.2(分数:2.00)A.B.C.D.6.主存与 Cache 间采用全相联映射方式,Cache 容量 4MB,分为 4 块,每块 1MB,主存容量 256MB。若主存读/写时间为 30ns,Cache 的读/写时间为 3ns,平均读/写时间为 3.27ns,则 Cache 的命中率为_。 A.90% B.95% C.97% D.99%(分数:2.00)A.B.C.D.7.某 SRAM 芯片,其容量为 5128 位,除电源和接地端外,该芯片引出线的最小数目应该是_。 A.23 B.25 C.50 D
4、.19(分数:2.00)A.B.C.D.8.某机器的主存储器共 32KB,由 16 片 16K1 位(内部采用 128128 存储阵列)的 DRAM 芯片字和位同时扩展构成。若采用集中式刷新方式,且刷新周期为 2ms,那么所有存储单元刷新一遍需要_个存储周期。 A.128 B.256 C.1024 D.16384(分数:2.00)A.B.C.D.9.若单译码方式的地址输入线为 6,则译码输出线有_根,那么双译码方式有输出线_根。 A.64,16 B.64,32 C.32,16 D.16,64(分数:2.00)A.B.C.D.10.某机器字长 32 位,存储容量 64MB,若按字编址,它的寻址范
5、围是_。 A.8M B.16MB C.16M D.8MB(分数:2.00)A.B.C.D.11.采用八体并行低位交叉存储器,设每个体的存储容量为 32K16 位,存取周期为 400ns,下述说法中正确的是_。 A.在 400ns 内,存储器可向 CPU 提供 27位二进制信息 B.在 100ns 内,每个体可向 CPU 提供 27位二进制信息 C.在 400ns 内,存储器可向 CPU 提供 28位二进制信息 D.在 100ns 内,每个体可向 CPU 提供 28位二进制信息(分数:2.00)A.B.C.D.12.双端口存储器能高速进行读/写,是因为采用了_。 A.新型器件 B.流水技术 C.
6、两套相互独立的读/写电路 D.高速芯片(分数:2.00)A.B.C.D.13.关于 Cache 的 3 种基本映射方式,下面叙述中错误的是_。 A.Cache 的地址映射有全相联、直接和多路组相联 3 种基本映射方式 B.全相联映射方式,即主存单元与 Cache 单元随意对应,线路过于复杂,成本太高 C.多路组相联映射是全相联映射和直接映射的一种折中方案,有利于提高命中率 D.直接映射是全相联映射和组相联映射的一种折中方案,有利于提高命中率(分数:2.00)A.B.C.D.14.一般来讲,直接映射常用在_。 A.小容量高速 Cache B.大容量高速 Cache C.小容量低速 Cache D
7、.大容量低速 Cache(分数:2.00)A.B.C.D.15.主存按字节编址,地址从 0A4000H 到 0CBFFFH,共有_字节;若用存储容量为 32K8 位的存储芯片构成该主存,至少需要_片。 A.80K,2 B.96K,2 C.160K,5 D.192K,5(分数:2.00)A.B.C.D.16.一个存储器的容量假定为 MN,若要使用 1k 的芯片(1M,kN),需要在字和位方向上同时扩展,此时共需要_个存储芯片。 AMN B(M/1)(N/k) C D (分数:2.00)A.B.C.D.17.存储器采用部分译码法片选时,_。 A.不需要地址译码器 B.不能充分利用存储器空间 C.会
8、产生地址重叠 D.CPU 的地址线全参与译码(分数:2.00)A.B.C.D.18.地址线 A15A0(低),若选取用 16K1 位存储芯片构成 64KB 存储器,则应由地址码_译码产生片选信号。 A.A15、A14 B.A0、A1 C.A14、A13 D.A1、A2(分数:2.00)A.B.C.D.19.如果一个存储单元被访问,那么可能这个存储单元会很快地再次被访问,这称为_。 A.时间局部性 B.空间局部性 C.程序局部性 D.数据局部性(分数:2.00)A.B.C.D.20.为了解决 CPU 与主存速度不匹配的问题,通常采用的方法是_。 A.采用速度更快的主存 B.在 CPU 和主存之间
9、插入少量的高速缓冲存储器 C.在 CPU 周期中插入等待周期 D.扩大主存的容量(分数:2.00)A.B.C.D.21.下面关于计算机 Cache 的论述中,正确的是_。 A.Cache 是一种介于主存和辅存之间的存储器,用于主存和辅存之间的缓冲存储 B.如果访问 Cache 不命中,则用从内存中取到的字节代替 Cache 中最近访问过的字节 C.Cache 的命中率必须很高,一般要达到 90%以上 D.Cache 中的信息必须与主存中的信息时刻保持一致(分数:2.00)A.B.C.D.22.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(小端存储),则十六进制数 12345678H 按自
10、己地址由小到大依次存为_。 A.12345678 B.87654321 C.78563412 D.34127856(分数:2.00)A.B.C.D.23.容量为 64 块的 Cache 采用组相联映射方式,字块大小为 128 个字,每 4 块为一组。如果主存为 4K 块,且按字编址,那么主存地址和主存标记的位数分别为_。 A.16,6 B.17,6 C.18,8 D.19,8(分数:2.00)A.B.C.D.24.Cache 用组相联映射,一块大小为 128B,Cache 共 64 块,4 块分一组,主存有 4096 块,主存地址共需_位。 A.19 B.18 C.17 D.16(分数:2.0
11、0)A.B.C.D.25.有效容量为 128KB 的 Cache,每块 16B,8 路组相联。字节地址为 1234567H 的单元调入该 Cache,其tag 应为_。 A.1234H B.2468H C.048DH D.12345H(分数:2.00)A.B.C.D.26.在全相联映射、直接映射和组相联映射中,块冲突概率最小的是_。 A.全相联映射 B.直接映射 C.组相联映射 D.不一定(分数:2.00)A.B.C.D.27.关于 LRU 算法,以下论述正确的是_。 A.LRU 算法替换掉那些在 Cache 中驻留时间最长且未被引用的块 B.LRU 算法替换掉那些在 Cache 中驻留时间最
12、短且未被引用的块 C.LRU 算法替换掉那些在 Cache 中驻留时间最长且仍在引用的块 D.LRU 算法替换掉那些在 Cache 中驻留时间最短且仍在引用的块(分数:2.00)A.B.C.D.28.下列关于虚拟存储器的说法,错误的是_。 A.虚拟存储器利用了局部性原理 B.页式虚拟存储器的页面如果很小,主存中存放的页面数较多,导致缺页频率较低,换页次数减少,可以提升操作速度 C.页式虚拟存储器的页面如果很大,主存中存放的页面数较少,导致页面调度频率较高,换页次数增加,降低操作速度 D.段式虚拟存储器中,段具有逻辑独立性,易于实现程序的编译、管理和保护,也便于多道程序共享(分数:2.00)A.
13、B.C.D.29.访问相联存储器时,_。 A.根据内容,不需要地址 B.不根据内容,只需要地址 C.既要内容,又要地址 D.不要内容也不要地址(分数:2.00)A.B.C.D.30.下列关于虚拟存储器的论述中,正确的是_。 A.对应用程序员透明,对系统程序员不透明 B.对应用程序员不透明,对系统程序员透明 C.对应用程序员、系统程序员都不透明 D.对应用程序员、系统程序员都透明(分数:2.00)A.B.C.D.31.对 36 位虚拟地址的页式虚拟存储系统,每页 8KB,每个页表项为 32 位,页表的总容量为_。 A.1MB B.4MB C.8MB D.32MB(分数:2.00)A.B.C.D.
14、32.下列关于页式虚拟存储器的论述,正确的是_。 A.根据程序的模块性,确定页面大小 B.可以将程序放置在页面内的任意位置 C.可以从逻辑上极大地扩充内存容量,并且使内存分配方便、利用率高 D.将正在运行的程序全部装入内存(分数:2.00)A.B.C.D.33.某计算机主存地址空间大小为 256MB,按字节编址。虚拟地址空间大小为 4GB,采用页式存储管理,页面大小为 4KB,TLB(快表)采用全相联映射,有 4 个页表项,内容见下表。 B表 全相联映射对应的页表项/B有效位 标记 页框号 0 FF180H 0002H 1 3FFF1H 0035H 0 02FF3H 0351H 1 03FFF
15、H 0153H 则对虚拟地址 03FF F180H 进行虚实地址变换的结果是_。 A.015 3180H B.003 5180H C.TLB 缺失 D.缺页(分数:2.00)A.B.C.D.二、B综合应用题/B(总题数:7,分数:71.50)设某机主存容量为 16MB,Cache 的容量为 8KB,且按字节编址。每字块 8 个字,每字 32 位。设计一个 4 路组相联映射的 Cache 组织。(分数:12.50)(1).画出主存地址字段中各段的位数。(分数:2.50)_(2).设 Cache 初态为空,CPU 依次从主存 0,1,2,99 号单元中读出 100 个字(主存一次读出一个字),并重
16、复此次序 10 次,问命中率是多少?(分数:2.50)_(3).若 Cache 速度是主存速度的 5 倍,试问有 Cache 和无 Cache 相比,速度提高多少倍?(分数:2.50)_(4).系统的效率是多少?(分数:2.50)_(5).某计算机的主存地址位数为 32 位,按字节编址。假定数据 Cache 中最多存放 128 个主存块,采用 4路组相联方式,块大小为 64B,每块设置了 1 位有效位。采用一次性写回策略,为此每块设置了 1 位“脏位”。要求: 1)分别指出主存地址中标记(Tag)、组号(Index)和块内地址(Offset)3 部分的位置和位数。2)计算该数据 Cache 的
17、总位数。(分数:2.50)_某彩色图形显示器,屏幕分辨率为 640 像素480 像素,共有 4 色、16 色、256色和 65536 色 4 种显示模式。(分数:7.50)(1).试给出每个像素的颜色数 m 和每个像素所占用存储器的比特数 n 之间的关系。(分数:2.50)_(2).显示缓冲存储器的容量是多少?(分数:2.50)_(3).叙述带有 Cache 存储器的计算机,其 CPU 读内存一次的工作过程。(分数:2.50)_设主存容量为 1MB,Cache 容量为 16KB,每字块有 16 个字,每字 32 位,且按字节编址。(分数:5.00)(1).若 Cache 采用直接映射,试求主存
18、地址字段中各段的位数。(分数:2.50)_(2).若 Cache 采用 4 路组相联映射,试求主存地址字段中各段的位数。(分数:2.50)_某 Cache 采用全相联映射,且此 Cache 有 16 块,每块 8 个字,主存容量为 216个字(按字寻址),Cache 开始为空。Cache 存取时间为 40ns;主存与 Cache 间传送 8 个字需要 1s。(分数:18.97)(1).计算 Cache 地址中标记位数和块内地址位数。(分数:2.71)_(2).程序首先访问主存单元 20,21,22,45,然后重复访问主存单元 28,29,30,45 四次(假设没有命中 Cache,将主存对应块
19、一次全部读入 Cache 中,且第一块从 0 开始计数),试计算 Cache 的命中率。(分数:2.71)_(3).计算上述程序总的存取时间。(分数:2.71)_(4).现有一 64K2 位的存储器芯片,欲设计具有同样存储容量的存储器,应如何安排地址线和数据线引脚的数目,使两者之和最小,并说明有几种解法。(分数:2.71)_(5).用 16K16 位的 SRAM 芯片构成 64K32 位的存储器。要求画出该存储器的组成逻辑框图。(分数:2.71)_(6).一个 Cache-主存系统,采用 50MHz 的时钟,存储器以每一个时钟周期传输一个字的速率连续传输 8个字,以支持块长为 8 个字的 Ca
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