第3章存储系统设计f

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第3章存储器系统题库和答案

第3章存储器系统题库和答案第3章存储器系统一．选择题1．计算机工作中只读不写的存储器是( )。

(A) DRAM (B) ROM (C) SRAM (D) EEPROM2．下面关于主存储器（也称为内存)的叙述中，不正确的是( )。

(A) 当前正在执行的指令与数据都必须存放在主存储器内，否则处理器不能进行处理(B) 存储器的读、写操作，一次仅读出或写入一个字节 (C) 字节是主存储器中信息的基本编址单位(D) 从程序设计的角度来看，cache（高速缓存）也是主存储器3．CPU对存储器或I/O端口完成一次读/写操作所需的时间称为一个( )周期。

(A) 指令 (B) 总线 (C) 时钟 (D) 读写 4．存取周期是指( )。

(A)存储器的写入时间 (B) 存储器的读出时间(C) 存储器进行连续写操作允许的最短时间间隔 (D)存储器进行连续读/写操作允许的最短时间3间隔5．下面的说法中，( )是正确的。

(A) EPROM是不能改写的 (B) EPROM是可改写的，所以也是一种读写存储器(C) EPROM是可改写的，但它不能作为读写存储器 (D) EPROM只能改写一次 6．主存和CPU之间增加高速缓存的目的是( )。

(A) 解决CPU和主存间的速度匹配问题 (B) 扩大主存容量(C) 既扩大主存容量，又提高存取速度 (D) 增强CPU的运算能力 7．采用虚拟存储器的目的是( )。

(A) 提高主存速度 (B) 扩大外存的容量 (C) 扩大内存的寻址空间 (D) 提高外存的速度 8．某数据段位于以70000起始的存储区，若该段的长度为64KB，其末地址是( )。

(A) 70FFFH (B) 80000H (C) 7FFFFH (D) 8FFFFH9．微机系统中的存储器可分为四级，其中存储容量最大的是( )。

(A) 内存 (B) 内部寄存器 (C) 高速缓冲存储器 (D) 外存10．下面的说法中，( )是正确的。

第3章存储设备

音圈/主轴控制芯片主控芯片
桥接芯片
晶振
ROM芯片
缓存Байду номын сангаас片
硬盘
硬盘的内部结构
硬盘盘体内部由固定面板、前置控制电路、磁头组件、盘片、主轴、电机、接口及其他附件组成。
外壳
磁盘盘片紧固螺孔主轴读写磁头传动手臂
电机磁头驱动小车
前置控制电路
转动轴
硬盘
硬盘的结构
前置控制电路
电磁线圈电机磁头驱动小车
数据保护与震动保护技术
自动检测并分析硬盘的运转状况，及时修正硬盘发生的问题，提供最高级别的数据完整性和可靠度保护。在意外碰撞发生时，尽可能避免磁头和磁盘表面发生撞击，有效地提高硬盘的抗震性能，减少由此引起的磁盘表面损坏。
MTBF(连续无故障时间)
指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间，单位是小时。
永磁体
电磁线圈
读写磁头
传动臂
转动轴
磁头
磁头驱动机构
盘片和主轴组件
盘片
主轴组件
硬盘
硬盘的逻辑结构
硬盘的术语中有磁头、磁道、扇区、交叉因子等概念，这些都是逻辑的概念，是为了方便对磁盘上数据的读写而进行的虚拟化操作的称谓。
扇区磁道
柱面
磁道和扇区
柱面
硬盘
硬盘的接口技术
USB、1394
IDE
硬盘
硬盘的性能参数
平均访问时间（Average Access Time）
又称平均存取时间，包括平均寻道时间、平均潜伏时间与相关的内务操作时间平均访问时间≈平均寻道时间+平均潜伏时间。
数据传输率（Data Transfer Rate）
包括内部数据传输率和外部数据传输率。

第3章存储系统(三)

4.存储器控制电路
动态MOS存储器的刷新需要有硬件电路的支持，包括刷新计数器、刷新/访存裁决、刷新控制逻辑等。这些控制线路可以集中在一个半导体芯片上，形成DRAM控制器。它是CPU和DRAM片子之间的接口电路，即将CPU的信号变换成适合DRAN片子的信号，借助DRAM控制器，可把DRAM看作像SRAM一样使用，为系统设计带来很大方便。
3.DRAM的刷新
动态MOS存储器采用“读出”方式进行刷新。因为在读出过程中恢复了存储单元的MOS栅极电容电荷，并保持原单元的内容，所以读出过程就是再生过程。通常，在再生过程中只改变行选择线地址，每次再生一行。依次对存储器的每一行进行读出，就可完成对整个DRAM的刷新。从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止，这一段时间间隔叫刷新周期。一般2ms，4ms或8ms。
采用这种方式的整个存储器的平均读/写周期，与单个存储器片的读/写工作所需的周期相差不多，所以这种刷新方式较适用于高速存储器。
分散式刷新方式的时间分配把一个存储系统周期tC分为两半，周期前半段时间tM用来读/写操作或维持信息，周期后半段时间tR作为刷新操作时间。这样，每经过128个系统周期时间，整个存储器便全部刷新一遍。假如存储器片的读/写周期为0.5μs，则存储器系统周期为1μs。由此可见，整个系统的速度降低了。在这种情况下，只需128μs就可将全部存储单元刷新一遍，这比允许的间隔2ms要短得多。当然，在分散式下，不存在有停止读/写操作的死时间。
2.单管动态存储元
为了进一步缩小存储器的体积，提高它们的集成度，人们又设计了单管动态存储元电路。
单管动态存储元电路如图3-7(b)所示，它由一个管子T1和一个电容C构成。写入时，字选择线为“1”，T1管导通，写入信息由位线(数据线)存入电容C中；读出时，字选择线为“1”，存储在电容C上的电荷，通过T1输出到数据线上，通过读出放大器即可得到存储信息。

(完整版)计算机组成原理第3章习题参考答案

第3章习题参考答案1、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问(1) 该存储器能存储多少字节的信息？(2) 如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成，需要多少片？(3) 需要多少位地址作芯片选择？解：(1) 该存储器能存储：字节4M 832220=⨯(2) 需要片8823228512322192020=⨯⨯=⨯⨯K (3) 用512K ⨯8位的芯片构成字长为32位的存储器，则需要每4片为一组进行字长的位数扩展，然后再由2组进行存储器容量的扩展。

所以只需一位最高位地址进行芯片选择。

2、已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M ×8位的DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用内存条结构形式，问；(1) 若每个内存条为16M ×64位，共需几个内存条?(2) 每个内存条内共有多少DRAM 芯片?(3) 主存共需多少DRAM 芯片? CPU 如何选择各内存条?解：(1) 共需内存条条4641664226=⨯⨯M (2) 每个内存条内共有个芯片32846416=⨯⨯M M (3) 主存共需多少个RAM 芯片，共有4个内存条，1288464648464226=⨯⨯=⨯⨯M M M 故CPU 选择内存条用最高两位地址A 24和A 25通过2：4译码器实现；其余的24根地址线用于内存条内部单元的选择。

3、用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，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 ，CPU 在1μS 内至少要访问一次。

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?解：(1) 用16K ×8位的DRAM 芯片构成64K ×32位存储器，需要用个芯片，其中每4片为一组构成16K ×32位——进行字长位16448163264=⨯=⨯⨯K K数扩展(一组内的4个芯片只有数据信号线不互连——分别接D0~D 7、D 8~D 15、D 16~D 23和D 24~D 31，其余同名引脚互连)，需要低14位地址(A 0~A 13)作为模块内各个芯片的内部单元地址——分成行、列地址两次由A 0~A 6引脚输入；然后再由4组进行存储器容量扩展，用高两位地址A 14、A 15通过2：4译码器实现4组中选择一组。

计算机系统结构(第2版(课后习题答案

word 文档下载后可自由复制编辑你计算机系统结构清华第 2 版习题解答word 文档下载后可自由复制编辑1 目录1.1 第一章（P33）1.7-1.9 （透明性概念），1.12-1.18 （Amdahl定律），1.19、1.21 、1.24 （CPI/MIPS）1.2 第二章（P124）2.3 、2.5 、2.6 （浮点数性能），2.13 、2.15 （指令编码）1.3 第三章（P202）3.3 （存储层次性能）， 3.5 （并行主存系统），3.15-3.15 加 1 题（堆栈模拟），3.19 中（3）（4）（6）（8）问（地址映象/ 替换算法-- 实存状况图）word 文档下载后可自由复制编辑1.4 第四章(P250)4.5 （中断屏蔽字表/中断过程示意图），4.8 （通道流量计算/通道时间图）1.5 第五章（P343）5.9 （流水线性能/ 时空图），5.15 （2种调度算法）1.6 第六章（P391）6.6 （向量流水时间计算），6.10 （Amdahl定律/MFLOPS）1.7 第七章（P446）7.3 、7.29（互连函数计算），7.6-7.14 （互连网性质），7.4 、7.5 、7.26（多级网寻径算法），word 文档下载后可自由复制编辑7.27 （寻径/ 选播算法）1.8 第八章(P498)8.12 ( SISD/SIMD 算法)1.9 第九章(P562)9.18 ( SISD/多功能部件/SIMD/MIMD 算法)（注：每章可选1-2 个主要知识点，每个知识点可只选 1 题。

有下划线者为推荐的主要知识点。

）word 文档下载后可自由复制编辑2 例 , 习题2.1 第一章 (P33)例 1.1,p10假设将某系统的某一部件的处理速度加快到 10倍 ,但该部件的原处理时间仅为整个运行时间的40%，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高多少？解：由题意可知： Fe=0.4, Se=10，根据 Amdahl 定律S n To T n1 (1Fe )S n 1 10.6 0.4100.64 Fe Se 1.56word 文档下载后可自由复制编辑例 1.2,p10采用哪种实现技术来求浮点数平方根 FPSQR 的操作对系统的性能影响较大。

第三章存储系统02(blue )

小
重点:结来自理解SRAM、DRAM的存储原理 SRAM芯片内部结构及其扩展 DRAM控制器的作用 DRAM的刷新方法高性能存储器的构成特点及其访问原理
举例
地址译码方式
B:双地址译码(续) 举例: 1K X 1位 RAM采用双译码结构,则可以将1K X 1 RAM 的10条地址线中的5 条（A0~A4）用在横向，5条（A5~A9）用在纵向，则字选信号线线的条数共为： 32+32=64条(相比1024条减少了很多) 双译码结构见下图
地址译码方式
3.3 DRAM存储器
工作原理和学生一起分析P71图3.6。
3.3 DRAM存储器
DRAM存储芯片逻辑结构 DRAM存储器芯片的结构与SRAM存储器芯片相似，由存储体与外围电路构成。但由于要进行刷新，所以外围电路更复杂。主要增加行地址与列地址锁存器、增加了刷新计数器及相应的控制电路。
刷新方式（续）异步刷新：将刷新周期按存储器行数等分，每一等分内刷新一行。优点：集成了以上两种方式的优点，减少了死时间率，同时刷新时间占总时间的比率较小。

3.3 DRAM存储器
地址多路开关:提供刷新或读写地址，由多路开关进行选择。刷新定时器:定时电路用来提供刷新请求。刷新地址计数器: 只用RAS信号的刷新操作，需要提供刷新地址计数器。
具体芯片举例见书本Ｐ72图3.7
3.3 DRAM存储器
读写与DRAM的刷新两个概念: 刷新：由于漏电使电容上的电荷衰减， DRAM需要定期地重新进行存储，这个过程称为刷新。刷新周期：从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止，这一段时间间隔叫刷新周期。
3.3 DRAM存储器

计算机硬件技术基础(第2版) 答案第3章习题耿增民孙思云内部存储器

第3章内部存储器1．名词解释随机存储器：简称RAM，也叫做读/写存储器，它能够通过指令随机地、个别地对其中各个单元进行读/写操作。

随机存储器中任何一个存储单元都能由CPU或Ｉ/O设备随机存取，且存取时间与存取单元的物理位置无关。

按照存放信息原理的不同，随机存储器又可分为静态和动态两种。

只读存储器：只读存储器是只能随机读出已经存储的信息，但不能写入新的信息的存储器。

位扩展：位扩展是指用多个存储器器件对字长进行扩充。

位数的扩展是利用芯片的并联方式来实现的，各存储芯片地址线、片选端和读写控制线并联，数据端单独引出。

全译码法：除了将低位地址总线直接连至各芯片的地址线外，余下的高位地址总线全部参加译码，译码输出作为各芯片的片选信号。

相联存储器地址映像：地址映像的功能是应用某种函数把CPU发送来的主存地址转换成Cache的地址。

地址映象方式通常采用直接映象、全相联映象、组相联映象三种方式。

Cache：高速缓冲存储器。

虚拟存储器：虚拟存储器（VirtualMemory）又称为虚拟存储系统，是以存储器访问的局部性为基础，建立在主存一辅存物理体系结构上的存储管理技术。

它是为了扩大存储容量，把辅存当作主存使用，在辅助软、硬件的控制下，将主存和辅存的地址空间统一编址，形成个庞大的存储空间。

程序运行时，用户可以访问辅存中的信息，可以使用与访问主存同样的寻址方式，所需要的程序和数据由辅助软件和硬件自动调入主存，这个扩大了的存储空间，就称为虚拟存储器。

存储器宽带：内存储器每秒钟访问二进制位的数目称为存储器带宽，用Bm 表示。

它标明了一个存储器在单位时间内处理信息的能力。

存取时间：存储器访问时间，是指启动一次存储器操作到完成该操作所需的时间。

逻辑地址：用户可以像使用内存一样利用虚拟存储器的辅存部分。

物理地址：实际的主存储器单元地址则称为“实地址”或“物理地址（Physical Address）。

2．填空题（1）随机存储器RAM主要包括静态随机存储器和动态随机存储器两大类。

第3章习题及解答

第3章习题解答3-1 解释下列名词：存储元，存储单元，存储体，存储容量，存取周期。

答：基本存储元是用来存储一位二进制信息0或1。

存储单元需要n个存储元才能组成一个存储单元。

存储体是存储单元的集合。

存储容量就是存储器可以容纳的二进制信息的数量，常以字节（Byte）为单位。

存储周期时间是指存储器完成一次的存取操作所需的时间，即存储器进行两次连续、独立的操作（或读写）之间所需的时间，用TM表示。

3-2 存储器是怎么分类的？主存储器主要有哪些技术指标？计算机的存储系统为什么要由几个层次组成？主要有哪些层次？答：可根据存储元件的性能及使用方法进行不同的分类；按存储器按存储介质分类, 可分为磁存储器、半导体存储器和光存储器。

按照存取方式不同，存储器可分为RAM，SAM，DAM，ROM。

按信息可保存性的不同，存储器可分为易失性存储器和永久性存储器。

存储器的主要指标有存储容量，存取速度和存储器带宽。

对存储器的要求是容量大、存取速度快、成本低。

但是在一个存储器中同时要满足这三个方面的要求是很困难的。

为了解决这方面的矛盾，现代计算机的存储器采用三级存储系统，它们是缓冲存储器、主存储器和外存储器。

3-3 存储器的功能是什么？答：存储器是计算机中信息的存放地，是CPU与外界进行数据交流的窗口，是计算机中的核心组成部分。

3-4 半导体DRAM和SRAM的主要差别是什么？为什么DRAM芯片的地址一般要分两次接收？答：顾名思义，静态RAM的数据更新之后能够自保持，而动态RAM的数据需要不断动态刷新才能自保持。

DRAM一般容量大，内部存储单元多采用行+列结构，为了进一步降低芯片的封装成本，为了避免地址口线数量过多，因此进行随机操作时多需要分两次传输。

3-5 ROM分几类？各类的优缺点如何？并说明在计算机主存中设置ROM区域的目的。

答：根据半导体制造工艺的不同，可分为MROM、PROM、EPROM、EEPROM和Flash Memory。

第三章存储系统(4)-并行存储器和多模块交叉(1)

二模块交叉来自储器举例二模块交叉存储器举例
3.5 并行存储器
相联存储器
原理：按内容存取的存储器，可以选择记录（关键字）的一个字段作为地址组成：见下一页图主要用途：在虚拟存储器中存放段表、页表和快表，也可以作Cache的行地址
3.5 并行存储器
3.5 并行存储器
由于CPU和主存储器之间在速度上是不匹配的，这种情况便成为限制高速计算机设计的主要问题。为了提高CPU和主存之间的数据传输率，除了主存采用更高速的技术来缩短读出时间外，还可以采用并行技术的存储器。
空间并行技术时间并行技术
双端口存储器多模块交叉存储器
3.5 并行存储器
3.5 并行存储器
两个独立端口各拥有？
该SRAM容量大小为？
3.5 并行存储器
2、无冲突读写控制
当两个端口的地址不相同时，在两个端口上进行读写操作，一定不会发生冲突。当任一端口被选中驱动时，就可对整个存储器进行存取，每一个端口都有自己的片选控制 (CE)和输出驱动控制(OE)。读操作时，端口的OE(低电平有效)打开输出驱动器，由存储矩阵读出的数据就出现在 I/O线上。
3.5 并行存储器
假设有n个存储体，每个存储体的容量为m个存储单元顺序方式：
log
n 2
log
m 2
片选，存储体选择
每个存储体内的地址
3.5 并行存储器
1、顺序方式 [例]M0－M3共四个模块，则每模块8字。顺序方式： M0：0—7 M1：8－15 M2：16－23 M3：24－31 5位地址组织如下： X X X X X 高位选模块，低位选块内地址特点：某个模块进行存取时，其他模块不工作，优点是某一模块出现故障时，其他模块可以照常工作，通过增添模块来扩充存储器容量比较方便。缺点是各模块串行工作，存储器的带宽受到了限制。

计算机系统结构-第三章(习题解答)

计算机系统结构-第三章(习题解答)1. 什么是存储系统？对于一个由两个存储器M 1和M 2构成的存储系统，假设M1的命中率为h ，两个存储器的存储容量分别为s 1和s 2，存取时间分别为t 1和t 2，每千字节的成本分别为c 1和c 2。

⑴ 在什么条件下，整个存储系统的每千字节平均成本会接近于c 2？ ⑵ 该存储系统的等效存取时间t a 是多少？⑶ 假设两层存储器的速度比r=t 2/t 1，并令e=t 1/t a 为存储系统的访问效率。

试以r 和命中率h 来表示访问效率e 。

⑷ 如果r=100，为使访问效率e>0.95，要求命中率h 是多少？⑸ 对于⑷中的命中率实际上很难达到，假设实际的命中率只能达到0.96。

现在采用一种缓冲技术来解决这个问题。

当访问M 1不命中时，把包括被访问数据在内的一个数据块都从M 2取到M 1中，并假设被取到M 1中的每个数据平均可以被重复访问5次。

请设计缓冲深度（即每次从M 2取到M 1中的数据块的大小）。

答：⑴ 整个存储系统的每千字节平均成本为：12s 1s 2c 2s 1s 1c 2s 1s 2s 2c 1s 1c c ++⨯=+⨯+⨯=不难看出：当s1/s2非常小的时候，上式的值约等于c2。

即：s2>>s1时，整个存储器系统的每千字节平均成本会接近于c2。

⑵ 存储系统的等效存取时间t a 为：2t )h 1(1t h t a ⨯-+⨯=⑶r)h 1(h 1t )h 1(t h t t t e 211a 1⨯-+=⨯-+⨯==⑷ 将数值代入上式可以算得：h>99.95% ⑸通过缓冲的方法，我们需要将命中率从0.96提高到0.9995。

假设对存储器的访问次数为5，缓冲块的大小为m 。

那么，不命中率减小到原来的1/5m ，列出等式有：m596.0119995.0--= 解这个方程得：m=16，即要达到⑷中的访问效率，缓冲的深度应该至少是16（个数据单位）。

计算机科学导论：第三章-数据存储

三数据存储3.1 数据类型如今，数据以不同的形式出现，如: 数字、文本、音频、图像和视频.人们需要能够处理许多不同的数据类型:•工程程序使用计算机的主要是目的是处理数字:进行算术运算、求解代数或三角方程、找出微分方程的根等。

•文字处理程序使用计算机的主要目的是处理文本: 调整对齐、移动、删除等。

•计算机同样也处理音频数据。

我们可以使用计算机播放音乐，并且可以把声音作为数据输入到计算机中。

•图像处理程序使用计算机的主要目的是处理图像:创建、收缩、放大、旋转等。

•最后，计算机不仅能用来播放电影，还能创建我们在电影中所看到的特技效果。

计算机行业中使用术语多媒体来定义包含数字、文本、图像、音频和视频的信息。

计算机内部的数据格式•位(bit): 是存储在计算中的最小单位，0或1，代表设备的某一种状态•位模式(位流): 表示数据的不同类型，长度为8的位模式称为一个字节(byte)属于不同数据类型的数据可以以同样的位模式存储于内存中•字: 通常用于代表更长的位模式3.2 存储数字整数是完整的数字(即没有小数部分)。

整数可以被当作小数点位置固定的数字: 小数点固定在最右边。

因此，定点表示法用于存储整数，在这种表示法中，小数点是假定的，但并不存储。

整数通常使用定点表示法存储在内存中。

3.2.1 无符号整数无符号整数是指非负整数。

它的范围在$[0,+\infy)$。

计算机通常会定义一个2n−1表示最大的整数；其中n表示用于存储整数的二进制位数。

无符号整数的存储过程1.输入无符号整数2.将输入的无符号整数转为二进制表示，•如果二进制位数不足n，则在其最左端用0补齐•如果二进制位数超过n，则其不能存储在计算机中，出现溢出现象。

无符号整数存储溢出现象因为大小(即存储单元的位的数量)的限制，可以表达的整数范围是有限的。

在n位储单元中,我们可以存储的无符号整数仅为0到2n−1之间。

如果发生溢出现象则计算机丢掉最左边的位,并保留最右边无符号整数的应用无符号整数表示法可以提高存储的效率，因为不必存储整数的符号。

教学大纲-东南大学计算机科学与工程学院

计算机系统结构（张晨曦主编）
教学参考书
计算机系统结构（陆鑫达等编）
计算机系统结构（郑纬民等编）
课程的地位、作用及任务
随着计算机硬件、软件技术的不断发展，怎样合理地分配计算机软、硬件功能，最大限度地开发计算机的并行性，达到最佳性能/价格，是计算机系统设计人员最关心的课题。对计算机专业本科生而言，不仅要掌握计算机的软、硬件系统组成及工作原理，具有开发与应用技能；而且必须进一步掌握计算机系统设计的基本原理和方法。《计算机系统结构》正是这样一门面向计算机系统分析与设计的课程。
教学大纲
课程名称计算机系统结构
课程负责人任国林
学时48
学分3
开课院系计算机科学与工程系
制订日期1999年
东南大学
课程基本情况
课程名称
计算机系统结构
课程编号
09406
先修要求
计算机组成原理、接口与通信、操作系统、编译原理
授课对象
计算机专业本科
讲课学时
48学时
实验学时
8学时（课程设计）
上机学时
教材名称
及主编姓名
3.虚拟存储器
以Pentium为例，掌握虚拟存储器的结构与实现技术。
第四章标量流水技术
1.标量流水工作原理
介绍重叠、先行控制到流水线的发展，掌握标量流水工作原理、分类原则、性能指标及其分析、评价方法。
2.流水操作中的主要障碍
掌握流水操作中的几种相关产生原因及其解决方法，介绍Pentium系列处理器全局相关的先进处理方法—动态预测转移技术。
对学生能力培养的要求
1.掌握计算机系统结构的基本概念、组成部分及设计原则。
2.掌握计算机系统结构各组成部分的分析、设计原则和方法。

第3章李学干,计算机系统结构南航课件

第3章总线、中断与输入输出系统
输入/输出中断设备及通道联系的工具， 4.输入输出中断是CPU与I/O设备及通道联系的工具，在输入输出中断是与设备及通道联系的工具输入输出操作完成、通道或设备产生故障时发出。输入输出操作完成、 I/O通道或设备产生故障时发出。通道或设备产生故障时发出程序性、外部、程序性、外部、 I/O这 3 类中断的中断码均为 16 位。这 5.重新启动中断是为操作员或另一台重新启动中断是为操作员或另一台重新启动中断是为操作员或另一台CPU要启动一个程要启动一个程序所用。不能禁止这种中断。序所用。 CPU不能禁止这种中断。不能禁止这种中断
第3章总线、中断与输入输出系统
为例，以IBM 370为例，它把中断分成机器校验、管理程序调用、为例它把中断分成机器校验、管理程序调用、程序性、外部、输入/输出和重新启动程序性、外部、输入输出和重新启动 6 类。前 5 类中断只发生在CPU处于运行状态时，而重新启动不论CPU是处于停处于运行状态时，而重新启动不论发生在处于运行状态时是处于停止状态还是处于运行状态都可以发生。这 6 类中断，它们的类中断，止状态还是处于运行状态都可以发生。和新PSW所在的存贮单元位置都是各不相同的。每所在的存贮单元位置都是各不相同的。旧PSW和新和新所在的存贮单元位置都是各不相同的类的具体中断原因可由旧PSW中的中断码进一步指明，或是中的中断码进一步指明，类的具体中断原因可由旧中的中断码进一步指明由中断期间放在指定存贮单元中的附加信息指明。由中断期间放在指定存贮单元中的附加信息指明。
第3章总线、中断与输入输出系统
1.机器校验中断告诉程序发生了设备故障。可用 64 位机机器校验中断告诉程序发生了设备故障。机器校验中断告诉程序发生了设备故障器校验中断码以指明故障原因和严重性，器校验中断码以指明故障原因和严重性，更为详细的中断原因和故障位置可由机器校验保存区的内容提供。因和故障位置可由机器校验保存区的内容提供。这里包含有电源故障、运算电路的误动作、主存出错、通道动作故障、电源故障、运算电路的误动作、主存出错、通道动作故障、处理器的各种硬件故障等等。处理器的各种硬件故障等等。 2. 访管中断是在用户程序需要操作系统介入时，通过执访管中断是在用户程序需要操作系统介入时是在用户程序需要操作系统介入时，行“访管”指令时发生的，访管原因由“访管指令”中的 8 访管”指令时发生的，访管原因由“访管指令” 位码指明。位码指明。

第三章存储系统

（2）读出：首先译码选中。
❖原来存放的“0”或“1”以不同电位值传到I/O线上。读完成后和写一样进入保持状态。
二、SRAM存储器基本组成
地址线地址译码驱动
存储体阵列
❖
数据线 I/O电路及控制电路
控制信号
1、存储体阵列：见下图，注意其中几个常用概念——（1）记忆元件（存储元）（2）存储单元（3）字线（4）位线（5）存储芯片规格。
储单元由一条字线驱动。也叫单译码结构。例中用此方案共需字线条数为：
❖ 1024条
❖ 二维地址译码方案：从CPU来的地址线分成两部分，分别进入X（横向）地址译码器和Y （纵向）地址译码器，由二者同时有效的字线交叉选中一个存储单元。
❖ 例中将1K X 4 RAM 的10条地址线中6条（A0~A5）用在横向，4条（A6~A9）用在纵向，则共产生字线条数为：
三、小结—— 多层次存储系统设计得当的话，会使用户
感到拥有了Cache的速度、辅存的容量；而且，无论Cache是虚存对应用程序员都是透明的；
Cache更是对各级程序员透明。
3.2 随机读写存储器RAM
3.2.1 SRAM存储器
一、SRAM的基本存储单元
❖ 又叫记忆元件、存储元，指存放一个二进制位（0/1）的电路。对 SRAM而言，电路为触发器结构
❖ 64+16=80条
❖ 1K X 4 位RAM 二维地址译码的图示：
1K X 4 位RAM 二维地址译码示意图
A0 0
A1 X
A2 A3
地址译
0/1
A4 码
A5 器 63
0
Y地址译码器
A6
A7
A8
I/O I/O I/O I/O

第3章-计算机中信息的表示与存储

2. 非十进制数转换为十进制数
非十进制数转换为十进制数采用“按权展开法”，即先把各位非十进制数按权展开，写成多项式,然后计算十进制结果。
例如:写出(1101.01)2， (237)8，(10D)16的十进制数。
3. 二进制与八、十六进制数的转换
二进制数与八进制数，以及十六进制数存在着倍数的关系，例如
位权的表示法是指，数字的总个数为基数，每个数字都要乘以基数的幂次，而该幂次由每个数所在的位置决定。排列方式是以小数点为界，整数部分自右向左分别为0次幂、1次幂、2次幂、……，小数部分自左向右分别为负1次幂、负2次幂、负3次幂、……。
2. 常用的进位记数制
（1）十进制所使用的数码有10个，即0、1、2、…、9，基数为10 ，各位的位
2. 浮点数
小数点位置浮动变化的数称为浮点数。对十进制来说，浮点数是以10 的n次方表示的数。例如，十进制数245.78，使用浮点表示法为 0.24578×103。其中0.24578为一个定点数，3表示小数点向右移动3位。当浮点数采用指数形式表示时，指数部分称为“阶码”，小数部分称为“尾数”。尾数和阶码有正负之分，例如，二进制数“-0.00111”，浮点表示为“-0.111×2-2”，这里尾数（-0.111）和阶码（-2）都是负数。尾数的符号表示数的正负，阶码的符号则表明小数点的实际位置。
例如，求十进制数“+5”与“-5”的反码。若用一个字节表示，将十进制数5转化为二进制数为00000101。因为“+5”是正数，转化为二进制数的原码为00000101，所以
反码与原码相同，( +5 )反＝00000101；
正数 +0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7

计算机组成原理试读稿_第3章存储器系统的层次结构_(初稿)【王道考研系列】2012计算机考研

图 3-1 存取时间与存取周期的关系
3.1.2 习题精选
单项选择题 1. 【2011 年计算机联考真题】下列各类存储器中，不采用随机存取方式的是（）。 A．EPROM B．CDROM C．DRAM D．SRAM 【B】 ACD 选项均采用随机存取方式，CDROM 即光盘，采用串行存取方式。
2. 磁盘属于（）类型的存储器。 A.随机存取存储器（RAM） B.只读存储器（ROM） C.顺序存取存储器（SAM） D.直接存取存储器（DAM）【D】磁盘属于直接存取存储器，其速度介于随机存取存储器和顺序存取存储器之间。 3. 存储器的存取周期是指（）。 A．存储器的读出时间 B．存储器的写入时间 C．存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔 D．存储器进行一次读或写操作所需的平均时间【C】存储器的存取周期往往大于存取时间，它还包括信息的复原时间。 4. 主存储器速度的表示中，存取时间 Ta 和存取周期 Tc 的关系表述正确的是（）。 A. Ta>Tc B. Ta<Tc C. Ta=Tc D. Ta>Tc 或 Ta<Tc，根据不同存取方式和存取对象而定【B】存取时间 Ta：从存储器读出或者写入一次信息所需要的平均时间；存取周期 Tc：连续两次访问存储器之间所必需的最短时间间隔。对 Tc 一般有：Tc=Ta+Tr，其中 Tr 为复原时间，对 SRAM 指存取信息的稳定事件，对 DRAM 指刷新的又一次存取时间。 5. 设机器字长为 32 位，一个容量为 16MB 的存储器，CPU 按半字寻址，其可寻址的单元数是（）。 24 A. 2 B.223 C. 222 D. 221 【B】 16MB=224B，由于字长为 32 位，现在按半字（16 位）寻址，故而为 224B /2B=223 。 6. 相联存储器是按（）进行寻址的存储器。 A．地址指定方式 B. 堆栈存储方式 C．内容指定方式和堆栈存储方式相结合 D. 内容指定方式和地址指定方式相结合【D】相联存储器的基本原理是把存储单元所存内容的某一部分作为检索项(即关键字项)，去检索该存储器，并将存储器中与该检索项符合的存储单元内容进行读出或写入。所以它是按内容或地址进行寻址的，价格较为昂贵。一般用来制作 TLB、相联 Cache 等。 7. 某计算机系统，其操作系统保存在硬盘上，其内存储器应该采用（）。 A.RAM B.ROM C.RAM 和 ROM D.都不对【C】操作系统保存在硬盘上，首先需要将其引导到主存中，而引导程序通常存放在 ROM 中，程序运行需要可读可写，因此采用 RAM。 8. 在下列几种存储器中，CPU 不能直接访问的是（）。 A.硬盘 B.内存 C.Cache D.寄存器【A】CPU 不能直接访问硬盘，需先将硬盘中的数据调入内存才能访问。 9. 若某存储器存储周期为 250ns，每次读出 16 位，则该存储器的数据传输率是（）。 6 A．4×10 B/s B. 4 MB/s 6 C. 8×10 B/s D. 8MB/s 【 C 】计算的是存储器的带宽，每个存储周期读出 16 bit=2B ，故而数据传输率是 2B/(250×10-9 s)，即 8×106B/s。本题中 8MB/s 是 8×1024×1024 B/s。注意：通常，数据传输率中的 M 指的是 106 而非 220（I/O 章节 2009 年真题便是如此），一般二进制表示的 K、M 仅用于存储容量相关计算，实际上本题标准的写法应该是 MiB/s。 10. 设机器字长为 64 位，存储容量为 128MB，若按字编址，它可寻址的单元个数是（）。

计算机组成原理名词解释

2.ROM：只读存储器，一种只能读取数据不能写入数据的存储器。
3.SRAM：静态随机访问存储器，采用双稳态电路存储信息。
4.DRAM：动态随机访问存储器，利用电容电荷存储信息。
5.EDO DRAM：增强数据输出动态随机访问存储，采用快速页面访问模式并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率。
1.原码：带符号数据表示方法之一，一个符号位表示数据的正负，0代表正号，1代表负号，其余的代表数据的绝对值。
2.补码：带符号数据表示方法之一，正数的补码与原码相同，负数的补码是将二进制位按位取反后在最低位上加1.
3.反码：带符号数据的表示方法之一，正数的反码与原码相同，负数的反码是将二进制位按位取反
12.操作数寻址方式：指令中地址码的内容及编码方式。
13.系统指令：改变计算机系统的工作状态的指令。
14.特权指令：改变执行特权的指令，用于操作系统对系统资源的控制。
15.自陷指令：特殊的处理程序，又叫中断指令。
16.寻址方式：对指令的地址码进行编码，以得到操作数在存储器中的地址的方式。
10.快闪存储器：一种非挥发性存储器，与EEPROM类似，能够用电子的方法擦除其中的内容。
11.相联存储器：一种按内容访问的存储器，每个存储单元有匹配电路，可用于是cache中查找数据。
12.多体交叉存储器：由多个相互独立、容量相同的存储体构成的存储器，每个存储体独立工作，读写操作重叠进行。
5.外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备，输出设备和外存储设备。
6.数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。
7.指令：是一种经过编码的操作命令，它指定需要进行的操作，支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递，是构成计算机软件的基本元素。

企业级IT基础设施规划与建设预案

企业级IT基础设施规划与建设预案第一章企业级IT基础设施规划概述 (2)1.1 规划背景 (2)1.2 规划目标 (3)1.3 规划原则 (3)第二章企业级IT基础设施需求分析 (3)2.1 业务需求分析 (3)2.2 技术需求分析 (4)2.3 安全需求分析 (4)第三章网络架构设计 (5)3.1 核心网络设计 (5)3.2 接入网络设计 (5)3.3 网络安全设计 (5)第四章数据中心规划与建设 (6)4.1 数据中心选址 (6)4.2 数据中心设计 (6)4.3 数据中心运维管理 (7)第五章服务器与存储系统规划 (7)5.1 服务器选型 (7)5.1.1 选型原则 (7)5.1.2 选型方法 (7)5.2 存储系统设计 (8)5.2.1 存储系统架构 (8)5.2.2 存储设备选型 (8)5.3 数据备份与恢复 (8)5.3.1 数据备份策略 (8)5.3.2 数据恢复策略 (8)第六章虚拟化与云计算技术 (9)6.1 虚拟化技术规划 (9)6.1.1 虚拟化技术选型 (9)6.1.2 虚拟化架构设计 (9)6.1.3 虚拟化安全策略 (9)6.2 云计算平台建设 (9)6.2.1 云计算平台架构 (9)6.2.2 云计算资源池建设 (9)6.2.3 云计算服务目录 (10)6.3 云服务管理 (10)6.3.1 服务监控与维护 (10)6.3.2 用户管理与服务交付 (10)6.3.3 安全管理与合规性 (10)6.3.4 服务质量保证 (10)第七章系统集成与优化 (10)7.1 系统集成策略 (10)7.2 系统功能优化 (11)7.3 系统安全加固 (11)第八章数据安全与合规 (12)8.1 数据加密技术 (12)8.1.1 数据加密技术概述 (12)8.1.2 常见加密算法 (12)8.1.3 加密技术在数据安全中的应用 (12)8.2 数据访问控制 (12)8.2.1 访问控制策略 (12)8.2.2 访问控制技术 (12)8.2.3 访问控制系统的设计与实现 (13)8.3 合规性检查与审计 (13)8.3.1 合规性检查内容 (13)8.3.2 合规性检查方法 (13)8.3.3 审计与评估 (13)第九章 IT基础设施运维管理 (13)9.1 运维管理体系 (13)9.2 运维工具与平台 (14)9.3 运维流程与规范 (14)第十章 IT基础设施成本控制 (15)10.1 成本预算与评估 (15)10.2 成本控制策略 (15)10.3 成本优化措施 (15)第十一章 IT基础设施项目实施与管理 (16)11.1 项目管理体系 (16)11.2 项目进度控制 (16)11.3 项目风险管理与应对 (17)第十二章 IT基础设施持续优化与升级 (17)12.1 技术趋势分析 (17)12.2 基础设施升级策略 (18)12.3 持续优化与改进 (18)第一章企业级IT基础设施规划概述1.1 规划背景信息技术的迅猛发展，企业对于IT基础设施的依赖日益加深。