計(jì)算機(jī)習(xí)題問答(一)

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3. 比較DRAM和SRAM芯片的主要特性。

答案?????
靜態(tài)和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器芯片特性比較
? 特性????? SRAM???? DRAM
存儲(chǔ)信息???? 觸發(fā)器????? 電容?
破壞性讀出??? 非???????? 是
需要刷新????? 不要?????? 需要?
送行列地址??? 同時(shí)送???? 分兩次送
運(yùn)行速度????? 快????????? 慢
集成度??????? 低????????? 高
發(fā)熱量??????? 大????????? 小
存儲(chǔ)成本????? 高????????? 低

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4. 為什么當(dāng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，多選用DRAM芯片組成主存儲(chǔ)器？

答案
因?yàn)镈RAM芯片生產(chǎn)成本低、集成度高，可組成較大容量的存儲(chǔ)器。

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5. 多體結(jié)構(gòu)的主存儲(chǔ)器的作用是什么？什么是多體交叉編址技術(shù)（低地址交叉）？作用是什么？

答案：
使用多體結(jié)構(gòu)的主存儲(chǔ)器，是為了使用可以獨(dú)立讀寫的多個(gè)存儲(chǔ)器，以提高對(duì)它們
并行讀寫，快速得到多個(gè)數(shù)據(jù)的能力，緩解單個(gè)主存儲(chǔ)器讀寫速度慢的矛盾。
在多體結(jié)構(gòu)的主存儲(chǔ)器中，通常多選用把相鄰的存儲(chǔ)字放在不同的存儲(chǔ)體中，這被
稱為多體交叉編址技術(shù)（或稱為低地址交叉）。它更符合程序運(yùn)行的局部性原理，
有利于同時(shí)（或時(shí)間上有覆蓋）地讀寫地址相鄰的幾個(gè)存儲(chǔ)字。

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6. 高速緩沖存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的主要作用是什么？用什么類型的存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)，為什么？高速緩存與主存在讀寫原理方面有何區(qū)別？

答案
高速緩沖存儲(chǔ)器（CACHE）的使用是為了緩解主存儲(chǔ)器讀寫速度慢，不能滿足CPU
運(yùn)行速度需要的矛盾。高速緩沖存儲(chǔ)器是用靜態(tài)存儲(chǔ)器（SRAM）的存儲(chǔ)器芯片實(shí)現(xiàn)
的。因?yàn)殪o態(tài)存儲(chǔ)器（SRAM）的存儲(chǔ)器芯片不需要刷新，速度快。
主存儲(chǔ)器讀寫原理是：必須在指令中給出主存的存儲(chǔ)單元地址，通過譯碼電路選中
主存的一個(gè)單元，再執(zhí)行讀寫操作。
高速緩沖存儲(chǔ)器（CACHE）的容量很小，無法用主存地址去選擇CACHE的一個(gè)單元，
所以使CACHE的每個(gè)存儲(chǔ)單元有三部分組成，如圖所示：
???? 有效位?? 標(biāo)志字段??????? 數(shù)據(jù)字段
1或0?主存地址信息?主存單元復(fù)制過來的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)字段：當(dāng)CPU第一次讀出主存某一單元內(nèi)容時(shí)，順便寫進(jìn)CACHE的某一個(gè)單元
有效位：“1”表示數(shù)據(jù)字段內(nèi)容有效；“0” 表示數(shù)據(jù)字段內(nèi)容無效
標(biāo)志字段：保存相應(yīng)主存儲(chǔ)單元的地址信息。當(dāng)程序中的一條指令要用一個(gè)內(nèi)存地
址讀主存的某一個(gè)單元時(shí)，就用這一地址來與CACHE中的各個(gè)標(biāo)志字段的內(nèi)容相比
較，若有相同者，則該CACHE單元的數(shù)據(jù)字段內(nèi)容就是欲要的數(shù)據(jù) 。

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7. 高速緩沖存儲(chǔ)器有哪三種主要的映像方式？從地址映射和地址變換比較它們各自的組成特點(diǎn)。

答案
高速緩沖存儲(chǔ)器有三種主要的映像方式：全相聯(lián)映像方式、直接映像方式和多路組
相聯(lián)映像方式。從地址映射和地址變換比較它們各自的組成特點(diǎn)如下：
全相聯(lián)映像方式：就是主存的一個(gè)字（或字塊）可以映像到整個(gè)CACHE的任何一個(gè)
字（或字塊）中。標(biāo)志字段存放了主存地址的一部分，實(shí)現(xiàn)CACHE標(biāo)志字段的比較
操作要訪問到每一個(gè)CACHE單元，所以電路過多過復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本太高。
直接映像方式：就是主存的一個(gè)字（或字塊）只能映像到整個(gè)CACHE的一個(gè)準(zhǔn)確確
定的字（或字塊）中。二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系是完全確定的，沒有任何選擇余地。在CACHE
標(biāo)志字段僅寫入主存地址的區(qū)段號(hào)。比較時(shí)僅用主存地址的區(qū)段號(hào)與CACHE標(biāo)志字段
比較即可。
多路組相聯(lián)映像方式：是全相聯(lián)與直接映像方式的折衷方案。把CACHE分為若干組，
每組包含幾個(gè)區(qū)段，主存也分為組間采用全相聯(lián)映像方式，而組內(nèi)采用直接映像方式。

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8. 簡(jiǎn)單說明寫一次型光盤的組成和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫的原理及過程。

答案
寫一次型光盤盤片由基板、鋁質(zhì)反射層和薄金屬膜三層結(jié)構(gòu)組成。寫入時(shí)，寫光
束聚焦成很細(xì)的光束打到指定的位置，那里的金屬膜融出一個(gè)小于1μ的小坑，表
示已完成一個(gè)1信號(hào)的寫入操作。讀出時(shí)，讀光束照到指定的光盤位置（能量很弱）
，會(huì)把所照之處有無小坑通過反射光的強(qiáng)弱表現(xiàn)出來，從而確定讀出來的是“1”信
號(hào)還是“0”信號(hào)。

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9．陣列磁盤應(yīng)用什么類型的接口卡？該卡上大體有些什么組成部件？陣列盤中的RAID0，RAID1，RAID4，RAID5指的是什么類型的容錯(cuò)處理？

答案
陣列磁盤應(yīng)用RAID卡 即陣列控制接口卡。該卡上大體有一個(gè)單片計(jì)算機(jī)、有DRAM
存儲(chǔ)器（陣列加速器）。
RAID0指的是沒有采取任何容錯(cuò)措施；RAID1指的是采取磁盤鏡像容錯(cuò)措施；
RAID4指的是數(shù)據(jù)保護(hù)容錯(cuò)措施；RAID5指的是分布式數(shù)據(jù)保護(hù)容錯(cuò)措施。