计算机组成原理A形考作业3参考解答
一、选择题
1.下列部件(设备)中，存取速度最快的是____B____。

A.光盘存储器
B.CPU的寄存器
C.软盘存储器
D.硬盘存储器
2.某SRAM芯片，其容量为1K×8位，加上电源端和接地端，该芯片引出线的最少数目应为___D___。

A.23
B.25
C.50
D.20
3.在主存和CPU之间增加Cache的目的是___C___。

A.扩大主存的容量
B.增加CPU中通用寄存器的数量
C.解决CPU和主存之间的速度匹配
D.代替CPU中的寄存器工作
4.在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠___A___来区分的。

A.不同的地址和指令代码
B.不同的数据和指令代码
C.不同的数据和地址
D.不同的地址
5.随着CPU速度的不断提升，程序查询方式很少被采用的原因是__C____。

A.硬件结构复杂
B.硬件结构简单
C.CPU与外设串行工作
D.CPU与外设并行工作
6.在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在___B___之间建立直接的数据通路。

A.CPU与外设
B.主存与外设
C.CPU与主存
D.外设与外设
二、判断题判断下列说法是否正确，并说明理由。

1.CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容量越大，访问存储器所需的时间越长。

错。

CPU访问存储器的时间不取决于存储器容量，而取决于存储器存取周期和存储器带宽。

2.引入虚拟存储系统的目的，是为了加快外存的存取速度。

错。

引入虚拟存储系统的目的，是为了解决主存容量小、运行成本高的问题。

3.按主机与接口间的数据传送方式，输入/输出接口可分为串行接口和并行接口。

错。

应该是按主机与外设间的数据传送方式，输入/输出接口可分为串行接口和并行接口。

4.DMA控制器通过中断向CPU发DMA请求信号。

错。

应该是当结束数据传送时，DMA控制器通过中断向CPU发出请求信号。

三、简答题
1.在三级存储体系中，主存、外存和高速缓存各有什么作用？各有什么特点？
答：由主存、外存和高速缓存组成的三级存储体系是为了解决存储器的速度、容量的成本之间的矛盾。

主存用于存放计算机运行时正在执行的程序和数据，其特点是速度快而容量较小。

外存用于存放需要长久保持或暂时不用的程序和数据，但需要处理这些信息时，CPU要先将其调入主存后才能运行。

其特点是速度慢而容量大。

高速缓冲存储器用于解决主存与CPU之间速度不匹配的问题，其特点是比主存容量小，但比主存速度快。

2.什么是随机存取方式？哪些存储器采用随机存取方式？
答：随机存取方式是指CPU在运行中可以随机地、个别地读写存储器的任意一个存储单元。

静态存储器SRAM和动态存储器DRAM这两类存储器就采用随机存取方式。

静态存储器SRAM的存取速度高，但集成度低；而动态存储器DRAM的结构简单，因此比静态存储器的集成度要高，但存取速度比静态存储器要低。

3.什么是虚拟存储器？它能解决什么问题？为什么？
答：虚拟存储器是由硬盘中开辟的容量很大的一片存储空间组成，其主要功能是通过硬件和软件方法使该存储空间作为主存空间使用。

当内存占用完时，计算机就会自动调用虚拟存储器来充当主存使用。

虚拟存储器主要用于解决主存容量小、运行成本高的问题，使系统具有存储海量数据的存储容量和接近主存速度，且造价和运行成本低。

4.什么是串行接口和并行接口？简述它们的数据传输方式和适用场合。

答：串行接口是以串行方式传送的接口。

串行接口只需一对信号线传输数据。

传送时按顺序传送表示一个数码的所有二进制位的脉冲信号，每次一位。

串行传送传输线少、成本低，但速度较慢。

串行接口主要适用于传输速度不高、传输距离较远的双向通信的场合。

并行接口是以并行方式传送的接口。

传送时每个数据位都需要单独一条传输线，使多位信息在不同线上同时传送。

并行接口需要多对信号线传输数据，因此传送传输线多、成本高，但传输速度块。

并行接口主要适用于传输速度高、传输距离短的双向通信的场合。

5.CPU在每次执行中断服务程序前后应做哪些工作？
答：CPU在每次执行中断服务程序前后要完成以下工作：
CPU在执行中断服务程序之前要完成：(1)关中断，保证以后一小段时间内CPU不能响应新的中断请求。

(2)通过堆栈保护断点信息和现场信息。

(3)判别中断源，转中断服务入口程序。

(4)开中断，可响应更高级别的中断响应。

CPU在执行中断服务程序之后要完成：(1)关中断，保证以后一小段时间内CPU不能响应新的中断请求。

(2)通过堆栈恢复现场信息和断点信息。

(3)开中断，可响应更高级别的中断响应。

(4)返回断点，执行主程序。

6.总线的信息传输有哪几种方式？具体说明几种方式的特点。

答：总线信息有串行、并行、复用和数据包等4种传输方式。

串行传输方式是n位字长信息通过一条通信信号线一位一位传送。

串行传输方式又分为单工、半双工及全双工，其中全双工需要两条通信信号线。

传输速度慢，但传输距离远。

并行传输方式是n位字长信息由n位通信信号线同时传送。

传输速度快，但传输距离近。

复用传输方式是将信息分时分组传送，由同步信号控制，在一组通信线上采用分时但方法轮流地并行传送不同组的信号。

相对并行传输方式，该方式减少了信号线的数目，提高了总线的利用率，降低了成本，但也影响了整体传输速度。

数据包传输方式是被传输的信息组成一个固定的数据结构，包括数据、地址和时钟等信息，这样可以减少通信中同步操作的时间，提高了整体传输速度。