计算机#2019计算机考研究生知识要点#存储器

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时间：2018-10-2910:51:49

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：存储器的层次结构主要体现在Cache&mdash主存和主存&mdash辅存这两个存储层次上。

Cache&mdash主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用 ，即从整体运行的效果分析
，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度 ，而寻址空间和位价却接近于主存 。

主存&mdash辅存层次在存储系统中主要起扩容作用
，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存 ，而速度接近于主存
。

综合上述两个存储层次的作用
，从整个存储系统来看，就达到了速度快
、容量大、位价低的优化效果。

主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成 。而主存&mdash辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现 ，即将主存与辅存的一部份通过软硬结合的技术组成虚拟存储器
，程序员可使用这个比主存实际空间(物理地址空间)大得多的虚拟地址空间(逻辑地址空间)编程，当程序运行时 ，再由软 、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换
。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。

说明存取周期和存取时间的区别 。

解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间
，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间
。即：

存取周期=存取时间+恢复时间

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?

解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。

存储器带宽=1/200ns&times32位

=160M位/秒=20MB/S=5M字/秒

注意字长(32位)不是16位 。

(注：本题的兆单位来自时间=106)

某机字长为32位，其存储容量是64KB ，按字编址它的寻址范围是多少?若主存以字节编址
，试画出主存字地址和字节地址的分配情况
。

解：存储容量是64KB时，按字节编址的寻址范围就是64KB ，则：

按字寻址范围=64K&times8/32=16K字

按字节编址时的主存地址分配图如下：

讨论：

1
、一个存储器不可能有两套地址
，注意字长32位，不是16位 ，不能按2字节编址

2、本题与IBM370 、PDP-11机无关

3
、按字寻址时
，地址仍为16位

&acute(：地址14位，单元16K个 ，按字编址4K空间。)

4、字寻址的单位为字，不是B 。

5 、按字编址的地址范围为0~16K-1
，空间为16K字按字节编址的地址范围为0~64K-1，空间为64KB。不能混淆

6
、画存储空间分配图时要画出上限
。

一个容量为16K&times32位的存储器 ，其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时
，各需要多少片?

1K&times4位，2K&times8位 ，4K&times4位
，16K&times1位，4K&times8位 ，8K&times8位

解：

地址线和数据线的总和=14+32=46根

各需要的片数为：

1K&times4：16K&times32/1K&times4=16&times8=128片

2K&times8：16K&times32/2K&times8=8&times4=32片

4K&times4：16K&times32/4K&times4=4&times8=32片

16K&times1：16K&times32/16K&times1=32片

4K&times8：16K&times32/4K&times8=4&times4=16片

8K&times8：16K&times32/8K&times8=2&times4=8片

讨论：

地址线根数与容量为2的幂的关系
，在此为214，14根

：32=25 ，5根)&acute数据线根数与字长位数相等
，在此为32根。(不是2的幂的关系 。

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