计算机习题问答(一)

 　　 
3. 比较DRAM和SRAM芯片的主要特性。

答案     
静态和动态存储器芯片特性比较
  特性      SRAM     DRAM
存储信息     触发器      电容 
破坏性读出    非         是
需要刷新      不要       需要 
送行列地址    同时送     分两次送
运行速度      快          慢
集成度        低          高
发热量        大          小
存储成本      高          低

 　　 
4. 为什么当前的计算机系统中，多选用DRAM芯片组成主存储器？

答案
因为DRAM芯片生产成本低、集成度高，可组成较大容量的存储器。

 　　 
5. 多体结构的主存储器的作用是什么？什么是多体交叉编址技术（低地址交叉）？作用是什么？

答案：
使用多体结构的主存储器，是为了使用可以独立读写的多个存储器，以提高对它们
并行读写，快速得到多个数据的能力，缓解单个主存储器读写速度慢的矛盾。
在多体结构的主存储器中，通常多选用把相邻的存储字放在不同的存储体中，这被
称为多体交叉编址技术（或称为低地址交叉）。它更符合程序运行的局部性原理，
有利于同时（或时间上有覆盖）地读写地址相邻的几个存储字。

 　　 
6. 高速缓冲存储器在计算机系统中的主要作用是什么？用什么类型的存储器芯片实现，为什么？高速缓存与主存在读写原理方面有何区别？

答案
高速缓冲存储器（CACHE）的使用是为了缓解主存储器读写速度慢，不能满足CPU
运行速度需要的矛盾。高速缓冲存储器是用静态存储器（SRAM）的存储器芯片实现
的。因为静态存储器（SRAM）的存储器芯片不需要刷新，速度快。
主存储器读写原理是：必须在指令中给出主存的存储单元地址，通过译码电路选中
主存的一个单元，再执行读写操作。
高速缓冲存储器（CACHE）的容量很小，无法用主存地址去选择CACHE的一个单元，
所以使CACHE的每个存储单元有三部分组成，如图所示：
     有效位   标志字段        数据字段
1或0 主存地址信息 主存单元复制过来的数据
数据字段：当CPU第一次读出主存某一单元内容时，顺便写进CACHE的某一个单元
有效位：“1”表示数据字段内容有效；“0” 表示数据字段内容无效
标志字段：保存相应主存储单元的地址信息。当程序中的一条指令要用一个内存地
址读主存的某一个单元时，就用这一地址来与CACHE中的各个标志字段的内容相比
较，若有相同者，则该CACHE单元的数据字段内容就是欲要的数据 。

 　　 
7. 高速缓冲存储器有哪三种主要的映像方式？从地址映射和地址变换比较它们各自的组成特点。

答案
高速缓冲存储器有三种主要的映像方式：全相联映像方式、直接映像方式和多路组
相联映像方式。从地址映射和地址变换比较它们各自的组成特点如下：
全相联映像方式：就是主存的一个字（或字块）可以映像到整个CACHE的任何一个
字（或字块）中。标志字段存放了主存地址的一部分，实现CACHE标志字段的比较
操作要访问到每一个CACHE单元，所以电路过多过复杂，实现成本太高。
直接映像方式：就是主存的一个字（或字块）只能映像到整个CACHE的一个准确确
定的字（或字块）中。二者的对应关系是完全确定的，没有任何选择余地。在CACHE
标志字段仅写入主存地址的区段号。比较时仅用主存地址的区段号与CACHE标志字段
比较即可。
多路组相联映像方式：是全相联与直接映像方式的折衷方案。把CACHE分为若干组，
每组包含几个区段，主存也分为组间采用全相联映像方式，而组内采用直接映像方式。

 　　 
8. 简单说明写一次型光盘的组成和实现数据读写的原理及过程。

答案
写一次型光盘盘片由基板、铝质反射层和薄金属膜三层结构组成。写入时，写光
束聚焦成很细的光束打到指定的位置，那里的金属膜融出一个小于1μ的小坑，表
示已完成一个1信号的写入操作。读出时，读光束照到指定的光盘位置（能量很弱）
，会把所照之处有无小坑通过反射光的强弱表现出来，从而确定读出来的是“1”信
号还是“0”信号。

 　　 
9．阵列磁盘应用什么类型的接口卡？该卡上大体有些什么组成部件？阵列盘中的RAID0，RAID1，RAID4，RAID5指的是什么类型的容错处理？

答案
阵列磁盘应用RAID卡 即阵列控制接口卡。该卡上大体有一个单片计算机、有DRAM
存储器（阵列加速器）。
RAID0指的是没有采取任何容错措施；RAID1指的是采取磁盘镜像容错措施；
RAID4指的是数据保护容错措施；RAID5指的是分布式数据保护容错措施。