第五章存储器习题
(完整版)存储器习题及参考答案
习题四参考答案1．某机主存储器有16位地址，字长为8位。
（1）如果用1k×4位的RAM芯片构成该存储器，需要多少片芯片？（2）该存储器能存放多少字节的信息？（3）片选逻辑需要多少位地址？解：需要存储器总容量为：16K×8位，故，（1）需要1k×4位的RAM芯片位32片。
（2）该存储器存放16K字节的信息。
（3）片选逻辑需要4位地址。
2. 用8k×8位的静态RAM芯片构成64kB的存储器，要求：（1）计算所需芯片数。
（2）画出该存储器组成逻辑框图。
解：（1）所需芯片8片。
（2）逻辑图为：3. 用64k×1位的DRAM芯片构成256k×8位存储器，要求：（1）画出该存储器的逻辑框图。
（2）计算所需芯片数。
（3）采用分散刷新方式，如每单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？如采用集中刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少读/写周期？解：（1）（2）所需芯片为32片。
（3）设读写周期为0.5微妙，则采用分散式刷新方式的刷新信号周期为1微妙。
因为64K ×1的存储矩阵是由四个128×128的矩阵构成，刷新时4个存储矩阵同时对128个元素操作，一次刷新就可完成512个元素，整个芯片只有128次刷新操作就可全部完成。
所以存储器刷新一遍最少用128个读/写周期。
4. 用8k×8位的EPROM芯片组成32k×16位的只读存储器，试问：（1）数据寄存器多少位？（2）地址寄存器多少位？（3）共需多少个EPROM芯片？（4）画出该只读存储器的逻辑框图？解：因为只读存储器的容量为：32k×16，所以：（1）数据寄存器16位。
（2）地址寄存器15位。
（3）共需8个EPROM芯片？（4）逻辑框图为：5. 某机器中，已经配有0000H～3FFFH的ROM区域，现在再用8k×8位的RAM芯片形成32k ×8位的存储区域，CPU地址总线为A0～A15，数据总线为D0～D7，控制信号为R/W（读/写）、MREQ（访存），要求：（1）画出地址译码方案。
第五章 外存储器练习题
第五章外存储器测试题一、选择题1 、不是硬盘的主要参数有_______。
A.磁头数B.柱面数C.扇区数D.交错因子E.容量 F、QPI2、台式电脑中经常使用的硬盘多是_______英寸的。
A.5.25英寸B.3.5英寸C.2.5英寸D.1.8英寸3、目前市场上出售的主流硬盘是哪种类型（）A.SATAB.IDEC.PCID.AGP4、硬盘标称容量为40G，实际存储容量是______。
A.39.06GB.40GC.29GD.15G5、关于硬盘的数据连接线，下列说法正确的是_________。
A.对于IDE类型的硬盘，有40芯的硬盘连接线和80芯的硬盘连接线。
B.IDE类型的硬盘连接线和SATA类型的硬盘连接线相同。
C.IDE类型的硬盘连接线和SATA类型的硬盘连接线虽然不同，但可以插在主板上的同一个插槽中。
D.SATA类型的硬盘连接线比IDE类型的硬盘连接线宽。
6、计算机在往硬盘上写数据时寻道是从______磁道开始。
A.外B.内C.0D.17、容量是指硬盘的存储空间大小，常用______作为单位。
A.KBB.GBC.MBD.MHz8.关于移动硬盘，下列说法正确的是_________。
A.购买移动硬盘时，硬盘和硬盘盒可以分开购买。
B2.0接口的数据传输速度比USB1.0接口的数据传输速度快。
C.移动硬盘价格较贵，因而不易损坏，不怕摔碰。
D.IEEE1394接口的移动硬盘比USB接口的移动硬盘的数据传输速度快。
9、生产硬盘的著名厂商主要有_________。
A、希捷 B.华硕 C、技嘉 D、金士顿10、硬盘的平均寻道时间通常以毫秒为单位测量，是指（）A、磁头从一个柱面移动到另一个随机距离远的柱面所需的平均时间B、磁头从当前柱面移到所要读/写柱面的时间C、磁头从0柱面移到所要读/写柱面的时间D、磁头平均移动速度11、硬盘缓存的目的是（）A、提高硬盘容量B、提高传输效率C、加快寻道时间D、减少数据错误率12、硬盘中信息记录的介质被称为（）A、磁道B、磁盘C、磁头臂D、磁头13、每个扇区的最大容量是（）字节A、2B、8C、32D、51214、磁盘上的磁道是（）A、记录密度不同的同心圆B、记录密度相同的同心圆C、一条阿基米德螺线D、两条阿基米德螺线15、与硬盘容量无关的是（）A、交错因子B、磁头数 B、扇区数 D、柱面数16、磁盘记录数据是利用（）A、磁盘上的凹洞B、磁场变化C、在磁盘上的刻痕D、光线的折射17、把硬盘上的数据传送到计算机内存中的操作称为（）A、读盘B、写盘C、输出D、存盘18、下面关于硬盘的描述中，错误的是（）A、硬盘是由一个或多个铝制或者玻璃制的碟片组成B、硬盘用来保存用户需要保存的程序和数据C、硬盘中的数据在断电后不会丢失D、硬盘是一种速度快、容量大的内部存储设备19、下面哪一项（）不会出现在硬盘的正面记录了硬盘的相关信息中A、厂家信息和产品信息B、商标和型号C、容量和参数D、尺寸和接口类型20、主板上有1个IDE接口，则该主板上最多可以连接（）个IDE设备A、1B、2 Ｃ、３Ｄ、４21、服务器型计算机的接口多是（）A、SATAB、IDEC、SCSID、ST50622、现在主流硬盘的转速是（）A、4500rpmB、5400rpmC、7200rpmD、3600rpm23、IDE接口硬盘采用（）排线连接到主板A、20线或40线B、30线或50线C、40线或80线D、30线或40线24、下列哪个是硬盘的简称（）A、RDDB、HDC、ADDD、CDD25、以下（）不是单盘容量提高的好处A、平均访问时间缩短B、内部结构复杂化C、可靠性提高D、成本降低26、硬盘交错因子的取值范围是（）A、1：1～3:1B、1:1～4:1C、1:1～5:1D、3:1～5:127、硬盘的工作原理中，在盘片上划出多个同心圆，也就是磁道，编号最外的是（）A、1道B、0道C、2道 C、3道28、下列是希捷硬盘英文名的是（）A、WDB、GIGABYTEC、MaxtorD、Seagate29、新一代固态硬盘的接口普遍采用（）A、IDE B、SCSI C、SATA2 D、PCI30、固态硬盘的英文缩写是（）A、HDDB、SSDC、RDDD、RAM二、判断题1、目前在笔记本电脑中使用的硬盘多为1.8英寸。
第五章存储器习题(可编辑修改word版)
第五章存储器及其接口1.单项选择题（1）DRAM2164(64K╳1)外部引脚有（）A.16 条地址线、2 条数据线B.8 条地址线、1 条数据线C．16 条地址线、1 条数据线 D.8 条地址线、2 条数据线(2)8086 能寻址内存贮器的最大地址范围为()A.64KBB.512KBC.1MBD.16KB（3）若用1K╳4b的组成2K╳8b的RAM，需要（）。
A．2 片 B.16 片 C.4 片 D.8 片（4）某计算机的字长是否 2 位，它的存储容量是 64K 字节编址，它的寻址范围是（）。
A．16K B.16KB C.32K D.64K（5）采用虚拟存储器的目的是（）A．提高主存的速度 B.扩大外存的存储空间C．扩大存储器的寻址空间 D.提高外存的速度（6）RAM 存储器器中的信息是（）A．可以读/写的 B.不会变动的C.可永久保留的D.便于携带的（7）用2164DRAM 芯片构成8086 的存储系统至少要（）片A．16 B.32 C.64 D.8（8）8086 在进行存储器写操作时，引脚信号 M/IO 和 DT/R 应该是（）A．00 B。
01 C。
10 D。
11（9）某SRAM 芯片上，有地址引脚线12 根，它内部的编址单元数量为（）A．1024 B。
4096 C。
1200 D。
2K（11）Intel2167(16K╳1B)需要（）条地址线寻址。
A．10 B.12 C.14 D.16（12）6116（2K╳8B）片子组成一个 64KB 的存贮器，可用来产生片选信号的地址线是（）。
A．A0~A10B。
A~A15C。
A11~A15D。
A4~A19（13）计算一个存储器芯片容量的公式为（）A．编址单元数╳数据线位数B。
编址单元数╳字节C．编址单元数╳字长D。
数据线位数╳字长（14）与 SRAM 相比，DRAM（）A．存取速度快、容量大B。
存取速度慢、容量小C．存取速度快，容量小D。
存取速度慢，容量大（15）半导动态随机存储器大约需要每隔（）对其刷新一次。
第五章课后习题答案
5.10 假设对指令Cache 的访问占全部访问的75%；而对数据Cache 的访问占全部访问的25%。
Cache 的命中时间为1 个时钟周期，失效开销为50 个时钟周期，在混合Cache 中一次load 或store 操作访问Cache 的命中时间都要增加一个时钟周期，32KB 的指令Cache 的失效率为0.39%，32KB 的数据Cache 的失效率为4.82%，64KB 的混合Cache 的失效率为1.35%。
又假设采用写直达策略，且有一个写缓冲器，并且忽略写缓冲器引起的等待。
试问指令Cache和数据Cache容量均为32KB 的分离Cache和容量为64KB 的混合Cache 相比，哪种Cache 的失效率更低？两种情况下平均访存时间各是多少？解：（1 ）根据题意，约75%的访存为取指令。
因此，分离Cache的总体失效率为：（75%× 0.15%）＋（25%× 3.77% ）＝1.055%；容量为128KB 的混合Cache 的失效率略低一些，只有0.95%。
（2）平均访存时间公式可以分为指令访问和数据访问两部分：平均访存时间＝指令所占的百分比×（读命中时间＋读失效率×失效开销）＋数据所占的百分比×（数据命中时间＋数据失效率×失效开销）所以，两种结构的平均访存时间分别为：分离Cache的平均访存时间＝75%×（1＋0.15%×50）＋25%×（1＋3.77%×50）＝（75%×1.075）＋（25%×2.885）＝1.5275混合Cache的平均访存时间＝75%×（1＋0.95%×50）＋25%×（1＋1＋0.95%×50）＝（75%×1.475）＋（25%×2.475）＝1.725因此，尽管分离Cache 的实际失效率比混合Cache的高，但其平均访存时间反而较低。
第五章习题解答(P233)
模块1首地址：10000H，末地址：10000H+1FFFFH=2FFFFH
模块2首地址：30000H，末地址：30000H+1FFFFH=4FFFFH
模块3首地址：50000H，末地址：50000H+1FFFFH=6FFFFH
1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 …. 0 0 0 8KROM
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 …. 1 1 1 8KROM
? 画出逻辑电路图
但是，上述电路不能满足8088自启动，需将8K×8位SRAM移到地址00000H-01FFFH。（包含中断向量区）
第五章习题解答（P233）
⒈ 已知8086 CPU 中当前段寄存器的基地址（DS）=021FH，（ES）=0A32H，（CS）=234EH，则上述各段在存储器空间中物理地址的首地址号及末地址号是什么？
解：根据题意，各段的首末地址分别是：
DS 段首地址：021FH*10H+0=021F0H，末地址：021FH*10H+0FFFFH=121EFH
解：先根据题意求段内偏移地址25432H-234E*10H=1F52H；
当（CS）的内容变为1A31H 时，则物理地址应为：1A31H*10H+1F52H=1C262H
⒌ 在8086 中，堆栈操作是字操作，还是字节操作？已知（SS）=1050H，（SP）=0006H，（AX）=1234H。
若执行对AX 的压栈操作（即执行PUSH AX），操作后则（AX）存放在何处？并指出执行此操作时8086输出的状态信息是何种编码，总线信号哪些应有效？
操作系统第二版第五章课后习题答案
第五章存储管理作业答案2、6、10、13、15、162、解释下列概念：物理地址、逻辑地址、逻辑地址空间、内存空间、重定位、静态重定位、动态重定位、碎片、紧缩、可重定位地址。
物理地址——内存中各存储单元的地址由统一的基地址顺序编址，这种地址称为物理地址。
逻辑地址——用户程序经编译之后的每个目标模块都以0为基地址顺序编址，这种地址称为逻辑地址。
逻辑地址空间——由程序中逻辑地址组成的地址范围叫做逻辑地址空间。
内存空间——由内存中的一系列存储单元所限定的地址范围称作内存空间。
重定位——把逻辑地址转变为内存物理地址的过程叫做重定位。
静态重定位——在目标程序装入内存时所进行的重定位。
动态重定位——在程序执行期间，每次访问内存之前进行的重定位。
碎片——在分区法中，内存出现许多容量太小、无法被利用的小分区称作“碎片”。
紧缩——移动某些已分配区的内容，使所有作业的分区紧挨在一起，而把空闲区留在另一端，这种技术称为紧缩。
可重定位地址——当含有它的程序被重定位时，将随之被调整的一种地址。
6、什么是虚拟存储器？它有哪些基本特征？参考答案：虚拟存储器是用户能作为可编址内存对待的虚拟存储空间，在这种计算机系统中实现了用户逻辑存储器与物理存储器分离，它是操作系统给用户提供的一个比真实内存空间大得多的地址空间。
虚拟存储器的基本特征是：虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；部分装入——每个作业不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
10、某虚拟存储器的用户编程空间共32个页面，每页为1KB，内存为16KB。
假定某时刻一个用户页表已调入内存的页面页号和物理块号如表5-1所示。
则逻辑地址0A5C(H)所对应的物理地址为。
表5-1 页表中页号和物理块号对照表参考答案：0A5C(H)换成二进制：页号为2，查表，对应物理块号为4，与页内地址拼接成物理地址：再转换为十六进制，即125C(H)13、已知段表如表5-2所示。
操作系统学习资料-第五章 存储管理习题
第五章存储管理一. 选择最合适的答案1．分页存储管理的存储保护是通过( )完成的.A.页表（页表寄存器）B.快表C.存储键D.索引动态重定2．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为（）。
A、加载B、重定位C、物理化D、逻辑化3．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以（）。
A.集中空闲区B.增加主存容量C.缩短访问时间D.加速地址转换4．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是( )。
A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享5．存储管理方法中，( )中用户可采用覆盖技术。
A．单一连续区 B. 可变分区存储管理C．段式存储管理 D. 段页式存储管理6．把逻辑地址转换成物理地址称为（）。
A.地址分配B.地址映射C.地址保护D.地址越界7．在内存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（）。
A.始地址从小到大排序B.始地址从大到小排序C.块的大小从小到大排序D.块的大小从大到小排序8．下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。
A.首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.循环首次适应法9．硬盘容量1G，内存容量为1024k，那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。
A.1024KB.1024MC.10GD.10G+1M10．用空白链记录内存空白块的主要缺点是（）。
A.链指针占用了大量的空间B.分配空间时可能需要一定的拉链时间C.不好实现“首次适应法”D.不好实现“最佳适应法”11．一般而言计算机中（）容量(个数)最多.A.ROMB.RAMC.CPUD.虚拟存储器12．分区管理和分页管理的主要区别是（）。
A.分区管理中的块比分页管理中的页要小B.分页管理有地址映射而分区管理没有C.分页管理有存储保护而分区管理没有D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间内而分页管理没有这种要求。
13．静态重定位的时机是（）。
A.程序编译时B.程序链接时C.程序装入时D.程序运行时14．通常所说的“存储保护”的基本含义是（）A.防止存储器硬件受损B.防止程序在内存丢失C.防止程序间相互越界访问D.防止程序被人偷看15．能够装入内存任何位置的代码程序必须是( )。
东软操作系统习题及答案（5）
第五章虚拟存储器一、单项选择题1、以下存储管理技术中，支持虚拟存储器的技术是（）。
A．动态分区分配B．可重定位分区分配C．请求分页存储管理D．基本分页存储管理2、请求分页存储管理中，若把页面尺寸增加一倍，在程序顺序执行时，则一般缺页中断次数会（）。
A．增加B．减少C．不变D．可能增加也可能减少3、虚拟存储管理策略可以（）。
A．扩大物理内存容量B．扩大物理外存容量C．扩大逻辑内存容量D．扩大逻辑外存容量4、下列那一条（）不是影响缺页率的主要因素。
A．缺页中断服务速度B．分配给作业的物理块数C．系统规定页面的大小D．页面调度算法二、填空题1、在虚拟存储机制中，进程的一部分装入内存，一部分保留在硬盘上。
当发现某条指令不在内存中时，发生__________。
1、虚拟存储器的特征有__________，__________和__________。
2、在请求分页存储管理中，每当要访问的页面不在内存时，会产生__________。
3、在请求分段存储管理中，当运行进程要访问的段尚未调入内存时，会产生__________。
5、在请求分页存储管理中，进程的某页可能会重复地被换出和换入内存，发生多次的缺页中断，影响程序执行的性能，这种现象称为__________。
6、某虚拟存储器的用户空间共有32个页面，每页1KB，主存16KB。
假定某时刻系统为用户的第0，1，2，3页分别分配的物理块号为5，10，4，7，虚拟地址065C和0D3C变换为物理地址后分别是__________和__________。
（十六进制）7、在一个请求分页存储管理系统中，采用先进先出页面置换算法时，假如一个作业的页面走向为1，3，2，4，2，3，5，4，3，1，2，5。
当分配给该作业的物理块数M分别为3和4时，访问过程中发生的缺页次数为__________和__________。
（假定开始时，物理块中为空）8、在一个请求分页存储管理系统中，某程序的页面走向为：2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。
第五章习题
例7：设某进程访问内存的页面走向序列如下： 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2， 1，2，3，6 则在局部置换的前提下，分别求当该进程分得的页面数 为3，4时，下列置换算法的缺页数： ①LRU ②FIFO ③Optimal 解：首先采用FIFO，当m=3时，缺页次数＝9；m=4时， 缺页次数＝10。 采用LRU算法，当m=3时，缺页次数＝10；m=4时，缺 页次数＝8。 结果说明：FIFO有Belady奇异现象，即不满足驻留集增 大，缺页次数一定减小的规律；另在m=3时，LRU的 缺页次数比FIFO要多，所以LRU算法并不总优于 FIFO，还要看当前访问串的特点。
• 例4：在一页式存储管理系统中，页表内容如下图 所示。若页的大小为4K，则地址转换机构将逻辑 地址0转换成物理地址为（ ）。 • A.8192 B.4096 C.2048 D.1024页号0 1块号2 1
2 3 4
6 3 7
例5： 为什么说分段系统较之分页系统更易于实 现信息共享和保护？如何实现。
例6: 在虚拟页式存储系统为什么要引入缺页中断？缺 页中断实现由哪几部分组成，并分别说明其实现方法。
• 解 页式虚存管理是在页式存储管理的基础上实现虚拟 存储器的，作业在执行时并不是所有的页均放在主存， 若欲访问的页面不在主存，则须由操作系统把当前所 需页面从辅存装入主存。这一过程就交由中断系统完 成，称为缺页中断。 缺页中断由缺页处理和页淘汰组成，缺页处理过程如 下： 中断触发：在地址变换过程中，当查询页表时，发现 逻辑页面不在内存，即其状态位为0，则发生缺页中段。 页面调入：OS在页表中找到对应页面的辅存地址， 进行页面的淘汰，将所缺页调入内存； 修改页表：将该页面的内存地址填入页表，修改状态 位为1； 缺页中断结束，恢复现场，重新执行指令。
计算机组成原理第五章答案
第5章习题参考答案1．请在括号内填入适当答案;在CPU 中：1保存当前正在执行的指令的寄存器是 IR ； 2保存当前正在执行的指令地址的寄存器是 AR3算术逻辑运算结果通常放在 DR 和 通用寄存器 ;2．参见图的数据通路;画出存数指令“STO Rl,R2”的指令周期流程图,其含义是将寄存器Rl 的内容传送至R2为地址的主存单元中;标出各微操作信号序列; 解：STO R1, R2的指令流程图及微操作信号序列如下：3．参见图的数据通路,画出取数指令“LAD R3,R0”的指令周期流程图,其含义是将R3为地址主存单元的内容取至寄存器R2中,标出各微操作控制信号序列; 解：LAD R3, R0的指令流程图及为操作信号序列如下：4．假设主脉冲源频率为10MHz,要求产生5个等间隔的节拍脉冲,试画出时序产生器的逻辑图; 解： 5．如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲；T l ＝200ns,T 2=400ns,T 3=200ns,试画出时序产生器逻辑图;解：取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可;所以取时钟源提供的时钟周期为200ns,即,其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号,而T 3的宽度为2个时钟周期,也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期,所以除了C 4外,还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令211C C T *=；321C C T *=；313C C T =,由此可画出逻辑电路图如下：6．假设某机器有80条指令,平均每条指令由4条微指令组成,其中有一条取指微指令是所有指令公用的;已知微指令长度为32位,请估算控制存储器容量; 解：80条指令,平均每条指令由4条微指令组成,其中有一条公用微指令,所以总微指令条数为80 4-1+1=241条微指令,每条微指令32位,所以控存容量为：24132位7．某ALU 器件是用模式控制码M S 3 S 2 S 1 C 来控制执行不同的算术运算和逻辑操作;下表列出各条指令所要求的模式控制码,其中y 为二进制变量,φ为0或l 任选;2,S l ,C 的逻辑表达式;由表可列如下逻辑方程 M=GS 3=H+D+FS 2=A+B+D+H+E+F+G S 1=A+B+F+G C=H+D+Ey+Fy8．某机有8条微指令I1—I8,每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示;a—j分别对应10种不同性质的微命令信号;假设一条微指令的控制字段仅限为8位,请安10位控制字段,现控制字段仅限于8位,那么,为了压缩控制字段的长度,必须设法把一个微指令周期中的互斥性微命令组合在一个小组中,进行分组译码;经分析,e,f,h和b,i,j、或d,i,j和e,f,h、或g,b,j和i,f,h均是不可能同时出现的互斥信号,所以可将其通过2:4译码后输出三个微命令信号00表示该组所有的微命令均无效,而其余四个微命令信号用直接表示方式;因此可用下面的格式安排控制字段;e f h b i je f h d i jf h i bg j9μA8 = P1·IR6·T4μA7 = P1·IR5·T4μA6 = P2·C·T4其中μA8—μA6为微地址寄存器相应位,P1和P2为判别标志,C为进位标志,IR5和IR6为指令寄存器的相应位,T4为时钟周期信号;说明上述逻辑表达式的含义,画出微地址转移逻辑图;解：μA5=P3·IR5·T4μA4=P3·IR4·T4μA3=P1·IR3·T4μA2=P1·IR2·T4μA1=P1·IR1·T4μA0=P1·IR·T4+P2·C·T4用触发器强置端低有效修改,前5个表达式用“与非”门实现,最后1个用“与或非”门实现μA2、μA1、μA触发器的微地址转移逻辑图如下：其他略10．某计算机有如下部件,ALU,移位器,主存M,主存数据寄存器MDR,主存地址寄存器MAR,指令寄存器IR,通用寄存器R0R3,暂存器C和D;1请将各逻辑部件组成一个数据通路,并标明数据流动方向;2画出“ADD R1,R2”指令的指令周期流程图;解：1 设该系统为单总线结构,暂存器C和D用于ALU的输入端数据暂存,移位器作为ALU输出端的缓冲器,可对ALU的运算结果进行附加操作,则数据通路可设计如下：2 根据上面的数据通路,可画出“ADD R1,R2”设R1为目的寄存器的指令周期流程图如下：11．已知某机采用微程序控制方式,控存容量为51248位;微程序可在整个控存中实现转移,控制微程序转移的条件共4个,微指令采用水平型格式,后继微指令地址采用断定方式;请问；1微指令的三个字段分别应为多少位2画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图;解：1 因为容量为51248位,所以下址字段需用9位,控制微程序转移的条件有4个,所以判别测试字段需4位或3位译码,因此操作控制字段的位数48-9-4=35位或48-9-3=36位2微程序控制器逻辑框图参见教材图12．今有4级流水线,分别完成取指、指令译码并取数、运算、送结果四步操作;今假设完成各步 操作的时间依次为100ns,100ns,80ns,50ns;请问； 1流水线的操作周期应设计为多少2若相邻两条指令发生数据相关,而且在硬件上不采取措施,那么第2条指令要推迟多少时间进行3如果在硬件设计上加以改进,至少需推迟多少时间 答：1 流水操作周期为max100,100,80,50=100ns2若相邻两条指令发生数据相关,而且在硬件上不采取措施,那么在第1条指令“送结果”步骤完成后,第2条指令的“取数”步骤才能开始,也就是说,第2条指令要推迟两个操作周期,即200ns 才能进行;3 如果在硬件设计上加以改进,采用定向传送的技术,则只要第1条指令完成“运算”的步骤,第2条指令就可以“取数”了,因此至少需推迟100ns;13．指令流水线有取指IF 、译码ID 、执行EX 、访存MEM 、写回寄存器堆WB 五个过程段,共有20条指令连续输入此流水线;1画出流水处理的时空图,假设时钟周期为100ns;2求流水线的实际吞吐率单位时间里执行完毕的指令数; 3求流水线的加速比; 解：1 流水处理的空图如下,其中每个流水操作周期为100ns ：空间S I 1 I 2 I 15 I 16 I 17 I 18 I 19 I 20WB MEM EXIDIF123456192021222324时间T2 流水线的实际吞吐量：执行20条指令共用5+119=24个流水周期,共2400ns,所以实际吞吐率为：3 流水线的加速比为：设流水线操作周期为τ,则n指令串行经过k个过程段的时间为nkτ；而n条指令经过可并行的k段流水线时所需的时间为k+n-1τ；故20条指令经过5个过程段的加速比为：14．用时空图法证明流水计算机比非流水计算机具有更高的吞吐率;解：设流水计算机的指令流水线分为4个过程段：IF、ID、EX、WB,则流水计算机的时空图如下：空间S I1I2I3I4I5WBEXIDIF12345678时间T 非流水计算机的时空图：空间S I1I2WB EX ID IF1 2 3 4 5 6 7 8 时间T由图中可以看出,同样的8个操作周期内,流水计算机执行完了5条指令,而非流水计算机只执行完了2条指令；由此,可看出流水计算机比非流水计算机具有更高的吞吐率; 15．用定量描述法证明流水计算机比非流水计算机具有更高的吞吐率; 证明：设流水计算机具有k 级流水线,每个操作周期的时间为,执行n 条指令的时间为：()τ⨯-+=1n k T ；吞吐率为：()τ⨯-+=11n k nH而非流水计算机,执行n 条指令的时间为：τ⨯⨯=k n T ；吞吐率为：τ⨯⨯=k n nH 2当n=1时,21H H =；当n>1时,21H H >,即：流水计算机具有更高的吞吐率;16．判断以下三组指令中各存在哪种类型的数据相关 1 I 1 LAD R1,A ； MA →R1,MA 是存储器单元 I 2 ADD R2,Rl ； R2+R1→R2 2 I 1 ADD R3,R4 ； R3+R4→R3 I 2 MUL R4,R5 ； R4R5→R43 I 1 LAD R6,B ； MB →R6,MB 是存储器单元I 2 MUL R6,R7 ； R6 R7→R6 解：1 I 1的运算结果应该先写入R 1,然后再在I 2中读取R 1的内容作为操作数,所以是发生RAW “写后读”相关2 WAR3 RAW 和WAW 两种相关17．参考图所示的超标量流水线结构模型,现有如下6条指令序列： I 1 LAD R1,B ； MB →R1,MB 是存储器单元 I 2 SUB R2,Rl ； R2-R1→R2 I 3 MUL R3,R4 ； R3R4→R3 I 4 ADD R4,R5 ； R4+R5→R4I 5 LAD R6,A ； MA →R6,MA 是存储器单元 I 6 ADD R6,R7 ； R6+R7→R6请画出：1按序发射按序完成各段推进情况图; 2按序发射按序完成的流水线时空图; 解：(1) 按序发射按序完成各段推进情况图如下仍设F 、D 段要求成对输入；F 、D 、W 段只需1个周期；加需要2个周期；乘需要3个周期；存/取数需要1个周期；执行部件内部有定向传送,结果生成即可使用：取指段译码段执行段取/存加法器乘法器写回段1234567891011时钟I1I2超标量流水线的时空图。
操作系统第5章(存储器管理习题与解答)
第5章存储器管理习题与解答5.2 例题解析例5.2.1 为什么要引入逻辑地址？解引入逻辑地址有如下原因：(1) 物理地址的程序只有装入程序所规定的内存空间上才能正确执行，如果程序所规定内存空间不空闲或不存在，程序都无法执行；(2) 使用物理地址编程意味着由程序员分配内存空间，这在多道程序系统中，势必造成程序所占内存空间的相互冲突；(3) 在多道程序系统中，程序员门无法事先协商每个程序所应占的内存空间的位置，系统也无法保证程序执行时，它所需的内存空间都空闲。
(4) 基于上述原因，必须引入一个统一的、在编程时使用的地址，它能够在程序执行时根据所分配的内存空间将其转换为对应的物理地址，这个地址就是逻辑地址。
(5) 逻辑地址的引入为内存的共享、保护和扩充提供方便。
例5.2.2 静态重定位的特点有哪些？(1) 实现容易，无需增加硬件地址变换机构；(2) 一般要求为每个程序分配一个连续的存储区；(3) 在重定位过程中，装入内存的代码发生了改变；(4) 在程序执行期间不在发生地址的变换；(5) 在程序执行期间不能移动，且难以做到程序和数据的共享，其内存利用率低。
例5.2.3 动态重定位的特点有哪些？(1) 动态重定位的实现要依靠硬件地址变换机构，且存储管理的软件算法比较复杂；(2) 程序代码是按原样装入内存的，在重定位的过程中也不发生变化，重定位产生的物理地址存放在内存地址寄存器中，因此不会改变代码；(3) 同一代码中的同一逻辑地址，每执行一次都需要重位一次；(4) 只要改变基地址，就可以很容易地实现代码在内存中的移动；(5) 动态重定位可以将程序分配到不连续的存储区中；(6) 实现虚拟存储器需要动态重定位技术的支持；尽管动态重定位需要硬件支持，但他支持程序浮动，便于利用零散的内存空间，利于实现信息共享和虚拟存储，所以现代计算机大都采用动态重定位。
例5.2.4 装入时动态链接的优点有哪些？（1）便于软件版本的修改和更新在采用装入时动态链接方式时，要修改或更新各个目标模块，是件非常容易的事，但对于经静态链接以装配在一起的装入模块，如果要修改或更新其中的某个目标模块时，则要求重新打开装入模块，这不仅是低效的，而且对于普通用户是不可能的。
第五章 存储管理(3)习题
第五章 内存管理(3)一、单项选择题1．虚拟存储技术是 。
A ．补充内存物理空问的技术B ．补充相对地址空间的技术C ．扩充外存空问的技术D ．扩充输入输出缓冲区的技术 2．以下不属于虚拟内存特征的是 。
A ．一次性B ．多次性C ．对换性D ．离散性 3．虚拟内存的基础是 。
A ．局部性理论B ．代码的顺序执行C ．变量的连续访问D ．指令局部性4．实施虚拟存储器管理的依据是程序的 。
A ．局部性原 B ．动态性原理 C ．并发性原 D ．一致性原理5．实现虚拟内存最主要的技术是 。
A ．整体覆盖 B ．整体对换 C ．部分对换 D ．多道程序设计6．虚拟存储器是 。
A ．可以容纳总和超过主存容量的多个作业同时运行的一个地址空间B ．可提高计算机运算速度的设备C ．容量扩大了的主存D ．实际上不存在的存储器7．若处理器有32位地址，则它的虚拟地址空间为 字节。
A ．2GB B ．4GB C ．100KB D ．640KB8．设主存容量为1MB ，外存容量为400MB ，计算机系统的地址寄存器有24位，那么虚存的最大容量是 。
A ．1MB B ．401MBC ．1MB+242 B D ．242 B9．在一个计算机系统中，其虚拟存储器的最大容量是由 E 确定的，其实际容量是由 D 确定的。
A ．计算机字长B ．内存容量C ．硬盘容量D ．内存和硬盘容量之和E ．计算机的地址结构10．以时间换空间的技术是 。
A ．分时技术B ．虚拟技术C ．并发技术D ．缓冲技术 11．有关虚拟存储器的叙述中正确的是——。
A ．要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中必须常驻内存B ．要求作业运行前，不必全部装入内存，且在运行中不必常驻内存C ．要求作业运行前，不必全部装入内存，但在运行中必须常驻内存D ．要求作业运行前，必须全部装入内存，且在运行中不必常驻内存 12．在请求分页系统中，分页是由 实现的。
操作系统原理第五章 存储管理习题
5.3 习题5.3.1选择最合适的答案1．分页存储管理的存储保护是通过( )完成的.A.页表（页表寄存器）B.快表C.存储键D.索引动态重定2．把作业地址空间中使用的逻辑地址变成内存中物理地址称为（）。
A、加载B、重定位C、物理化D、逻辑化3．在可变分区存储管理中的紧凑技术可以（）。
A.集中空闲区B.增加主存容量C.缩短访问时间D.加速地址转换4．在存储管理中，采用覆盖与交换技术的目的是( )。
A.减少程序占用的主存空间B.物理上扩充主存容量C.提高CPU效率D.代码在主存中共享5．存储管理方法中，( )中用户可采用覆盖技术。
A．单一连续区 B. 可变分区存储管理C．段式存储管理 D. 段页式存储管理6．把逻辑地址转换成物理地址称为（）。
A.地址分配B.地址映射C.地址保护D.地址越界7．在内存分配的“最佳适应法”中，空闲块是按（）。
A.始地址从小到大排序B.始地址从大到小排序C.块的大小从小到大排序D.块的大小从大到小排序8．下面最有可能使得高地址空间成为大的空闲区的分配算法是（）。
A.首次适应法B.最佳适应法C.最坏适应法D.循环首次适应法9．硬盘容量1G，内存容量为1024k，那么虚拟存储器最大实际容量可能是( ) 。
A.1024KB.1024MC.10GD.10G+1M10．用空白链记录内存空白块的主要缺点是（）。
A.链指针占用了大量的空间B.分配空间时可能需要一定的拉链时间C.不好实现“首次适应法”D.不好实现“最佳适应法”11．一般而言计算机中（）容量(个数)最多.A.ROMB.RAMC.CPUD.虚拟存储器12．分区管理和分页管理的主要区别是（）。
A.分区管理中的块比分页管理中的页要小B.分页管理有地址映射而分区管理没有C.分页管理有存储保护而分区管理没有D.分区管理要求一道程序存放在连续的空间内而分页管理没有这种要求。
13．静态重定位的时机是（）。
A.程序编译时B.程序链接时C.程序装入时D.程序运行时14．通常所说的“存储保护”的基本含义是（）A.防止存储器硬件受损B.防止程序在内存丢失C.防止程序间相互越界访问D.防止程序被人偷看15．能够装入内存任何位置的代码程序必须是( )。
微机原理第五章习题答案
习 题 五一. 思考题二. 综合题⒈ 已知一个SRAM 芯片的容量为16KB×4，该芯片的地址线为多少条数据线为多少条 答：芯片容量为142B ，所以该芯片的地址线为14条，数据线为4条。
⒉ 巳知一个DRAM 芯片外部引脚信号中有4条数据线，7条地址线，计算其存储容量。
答：7421284⨯=⨯位。
3.某存储芯片上有1024个存储单元，每个存储单元可存放4位二进制数值，则该存储芯片的存储容量是多少字节。
答：512B 。
4. 某 RAM 芯片的存储容量为 1024×8 位，该芯片的外部引脚最少应有几条其中几条地址线几条数据线若已知某 RAM 芯片引脚中有 13 条地址线，8 条数据线，那么该芯片的存储容量是多少答：该芯片外部引脚最少应有18条；其中10条地址线，8条数据线。
芯片的存储容量是32KB 。
5. 在部分译码电路中，若CPU 的地址线A 15、A 14和A 13未参加译码，则存储单元的重复地址有多少个。
答：328=个。
6. 假设选用一片6264芯片和一片2764芯片构成内存储系统。
采用线选法控制片选端，至少需要多少条片选地址线若采用部分译码法控制片选端，至少需要多少条片选地址线采用全部译码法控制片选端，则需要多少条的片选地址线答：用线选法控制片选端，至少需要2条片选地址线；若采用部分译码法控制片选端，至少需要1条片选地址线；采用全部译码法控制片选端，则需要1条的片选地址线。
7.设某微型机的内存RAM 区的容量为128KB ，若用 2164 芯片构成这样的存储器，需多少片 2164至少需多少根地址线其中多少根用于片内寻址多少根用于片选译码答：需16片 2164；至少需8根地址线；其中7根用于片内寻址；1根用于片选译码。
8. 设有一个存储器系统，由2个8KB 的6264SRAM 芯片构成。
其中1#芯片的地址范围为0A6000H~0A7FFFH ，2#芯片的地址范围为0AA000H~0ABFFFH ，下图画出了74LS138译码器、存储器与8088CPU 的连接图，但只画出了连线图的一部分，请将电路连接图补充完整。
微机原理 第5章6章习题
；送基和当前地址高８位
； 210=1024送基本和当前字节计数初
；送基本和当前字节计数初值高８位
写入方式字：数据块传送，地址增量，禁止自动预置，写传 送，选择通道0
MOV OUT MOV OUT AL，10000100B 0BH，AL AL，00H 0AH，AL
写入屏蔽字：通道0屏蔽位清0
写入命令字： DACK 和DREQ为高电平，固定优先级，非存储 器间传送
A） 中断指令 B） 串操作指令 C） 输入/输 出指令 D） MOV指令 中断指令，串操作指令，MOV指令处理CPU内部寄 存器信息的．
• 3.如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态(即踏 步等待),那么,在下面几种主机与设备数据传送方式中, Ａ 主 机与设备是串行工作的, Ｂ 主机与设备是并行工作 的, Ｃ 主程序与外围设备是并行运行的。 A) 程序查询方式; B) 中断方式; C) DMA方式 串行工作：按照时间顺序依次工作． 并行工作：同一时间处理多个工作． 并行运行：两个设备在同一时间一起运行的． 查询方式只要查询到一个外设空闲，就立即运行，不会在乎其 他外设的情况．运行完成后才查询另一个外设． 中断方式：同时有多个外设在运行．中断中还有中断． 和我们的边听歌，边看网页是一样的． DMA方式：由DMA和外设打交道，CPU处理另外的事情．因此， CPU的主程序和外设是并行工作的。
第5章习题
Байду номын сангаас
第五章
• 1、内存储器是计算机系统中的 存储 装置，用 来存放 程序 和 数据 。 • 2、半导体存储器分为 只读存储器ROM 和 随机存取存储器RAM 。 • 3、半导体存储器的性能指标 包括 存储容量 、 存取时间 、 功耗 、 可靠性 。 • 4 、将存储器与系统相连的译码片选方式有 线选 法和 地址译码选择 法。 • 5、 对2817A进行读操作，其引脚 = 0 ， = 1 ， = 0 。
第5章 存 储 管 理习题答案
第5章存储管理(1) 存储管理的任务和功能是什么？解：存储管理的主要任务是：1.支持多道程序的并发执行，使多道程序能共享存储资源，在互不干扰的环境中并发执行。
2.方便用户，使用户减少甚至摆脱对存储器的管理，使用户从存储器的分配、保护和共享等繁琐事物中解脱出来。
3.提高存储器的利用率和系统吞吐量。
4.从逻辑上扩充内存空间，支持大程序能在小的内存空间运行或允许更多的进程并发执行。
为了完成上述任务，现代操作系统的存储管理应具有以下功能：1. 存储空间的分配和回收。
2. 地址转换，实现逻辑地址到物理地址的映射。
3. 主存空间的共享。
4. 主存空间的保护。
5. 主存储空间的扩充。
6. 对换，对换的主要任务是实现在内存和外存之间的全部或部分进程的对换，即将内存中处于阻塞状态的进程调换到外存上，而将外存上处于就绪状态的进程换入内存。
对换的目的主要是为了提高内存利用率，提高系统的吞吐量。
(2) 为什么要配置层次式存储器？解：为了解决CPU和存储器之间速度上的不匹配，在现代计算机系统中，存储系统通常采用层次结构，存储层次可粗略分为三级：最高层为CPU寄存器，中间为主存，最底层是辅存。
根据具体功能还可以细分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、辅存储设备(固定磁盘、可移动存储介质)5层。
一个文件的数据可能出现在存储系统的不同层次中，例如，一个文件数据通常被存储在辅存中(如硬盘)，当其需要运行或被访问时，就必须调入主存，也可以暂时存放在主存的磁盘高速缓存中。
大容量的辅存常常使用磁盘，磁盘数据经常备份在可移动磁盘或者光盘上，以防止硬盘故障时丢失数据。
(3) 什么是逻辑地址？什么是物理地址？为什么要进行二者的转换工作？解：逻辑地址是应用程序中使用的访存地址，有时也称为相对地址，由逻辑地址构成的地址空间称为逻辑空间。
每个应用程序的逻辑地址空间都是从零号地址码开始的。
物理地址是内存储器的实际存储单元地址，有时也称为绝对地址，由物理地址构成的地址空间称为物理空间。
存储器习题
注:红色为作业需上交。
注意填空选择需要抄写题目。
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. (A) 指令周期等于机器周期（B) 指令周期大于机器周期 (C）指令周期小于机器周期 (D）指令周期是机器周期的两倍11．计算机的主内存有3K字节，则内存地址寄存器需( )位就足够。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CH5 存储器\存储管理和高速缓存技术
习题
1．存储结构为8K×8位的EPROM芯片2764，共有__________个数据引脚、__________个地址引脚。
用它组成64KB的ROM存储区共需__________片芯片。
2．对一个存储器芯片进行片选译码时，有一个高位系统地址信号没有参加译码，则该芯片的每个存储单元占有__________个存储器地址。
3．半导体__________芯片顶部开有一个圆形石英窗口。
U盘、MP3播放器、数码相机、多媒体手机等设备一般采用半导体__________芯片构成存储器。
4．在8088处理器系统中，假设地址总线A19～A15输出01011时译码电路产生一个有效的片选信号。
这个片选信号将占有主存从__________到__________的物理地址范围，共有__________容量。
5．8086和80286使用16位数据总线，主存分成偶数地址和奇数地址两个存储体。
80386和80486处理器使用__________位数据总线，利用4个字节允许信号区别__________个存储体。
Pentium及以后的IA-32处理器使用__________位数据总线，主存由__________个存储体组成。
6．高速缓冲存储器的地映址射有____________、____________和____________方式。
82385工作于__________映射方式。
7．已知Pentium处理器某个段描述符为0000B98200002000H，则该段基地址＝__________，段界限＝__________。
8．存储系统为什么要采用分层设计？
9．Pentium系列机的内存为什么要分区？如何分区？
10．什么是段选择子、描述符、描述符表和描述符表寄存器？
11．Pentium处理器在保护方式下，段寄存器是什么内容？若DS＝78H，说明在保护方式其具体的含义。
12．假设采用4KB分页，说明Pentium处理器将线性地址转换为物理地址的过程。
13．什么是存储器访问的区域性原理？
14．什么是存储器芯片的全译码和部分译码？各有什么特点？
15．什么叫静态RAM？静态RAM有什么特点？
16．静态RAM芯片上为什么往往只有写信号而没有读信号？什么情况下可以从芯片读得数据？
17．什么是虚拟存储器？其作用是什么？Pentium虚拟存储器的容量为多大？18．8203的作用是什么？
19．Cache的组织方式有哪几种？各有什么特征？
20．试说明在双路组相联映像方式下，82385如何实现从高速缓存中选择一块？。