集线器是专门用于提供额外USB接入点的USB设备。 主机需要集线器,被称为根集线器。
〔习题5.17〕USB总线协议支持哪几种数据传输方式?简述之。
〔解答〕
USB的数据传输有4种:
控制传输——在USB设备初次安装时,USB系统软件使用控制传输方式设置USB设备参数、发送控制
指令、查询状态等。
批量传输——对于打印机、扫描仪等设备需要传输大量数据,可以使用批量传输方式连续传输一批数据。 中断传输——该方式传输的数据量很小,但需要及时处理,以保证实时性,主要用于键盘、鼠标等设备
上。
同步传输——该方式以稳定的速率发送和接收信息,保证数据的连续和及时,用于数据传输正确性要求
不高而对实时性要求高的外设,例如麦克风、喇叭、电话等。
第6章 存储系统 〔习题6.1〕简答题
(1)存储系统为什么不能采用一种存储器件构成? (2)什么是高速命中和高速缺失(未命中)?
(3)高速缓存Cache系统的标签存储器有什么作用? (4)什么是Cache的地址映射?
(5)Cache的写入策略用于解决什么问题?
(6)存储器的存取时间和存取周期有什么区别? (7)虚拟存储器是什么存储器?
(8)DRAM芯片怎么有行地址又有列地址? (9)地址重复是怎么回事?
(10)页表项的P(D0)位有什么作用?
〔解答〕
① 因为各种存储器件在容量、速度和价格方面存在矛盾。速度快,则单位价格高;容量大,单位价格
低,但存取速度慢。故存储系统不能采用一种存储器件。
② Cache中复制着主存的部分内容。当处理器试图读取主存的某个字时,Cache控制器首先检查Cache
中是否已包含有这个字。若有,则处理器直接读取Cache,这种情况称为高速命中;若无,则称为高速缺失。
③ 标签存储器保存着该数据所在主存的地址信息。
④ 主存块与Cache行之间的对应关系称“地址映射”, Cache通过地址映射确定一个主存块应放到哪
个Cache行组中。
⑤ 写入策略用于解决写入Cache时引起主存和Cache内容不一致性的问题。
⑥ 存取时间是指从读/写命令发出,到数据传输操作完成所经历的时间;存取周期表示两次存储器访问
所允许的最小时间间隔。存取周期大于等于存取时间。
⑦ 虚拟存储器是由操作系统利用辅助存储器、以磁盘文件形式建立的、在主存储器与辅助存储器之间
的一个存储器。
⑧ DRAM芯片容量大、芯片小,高集成度,引脚数量少。故DRAM芯片将地址引脚分时复用,即用
一组地址引脚传送两批地址。第一批地址称行地址,第二批地址称列地址。
⑨ 译码电路中只有部分地址线参与译码会造成地址重复,也就是一个存储单元占有多个存储器地址。 ⑩页表项的P位称为存在位(Present),表示该页面是否在物理存储器中。 〔习题6.2〕判断题
(1)存储系统的高速缓存需要操作系统的配合才能提高主存访问速度。
(2)指令访问的操作数可能是8,16或32位,但主存与Cache间却以数据块为单位传输。 (3)为了加快段描述符和页表项的访问速度,IA-32处理器内部分别设置了段描述符高速缓冲器和转换
后备缓冲器。它们的基本工作原理类似主存的高速缓存。
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(4)存储器芯片的集成度高表示单位芯片面积制作的存储单元数多。 (5)微机大容量主存一般采用DRAM芯片组成。
(6)部分译码可以简化译码电路,不会减少可用的存储空间。
(7)存储系统每次给DRAM芯片提供刷新地址,被选中的芯片上所有单元都刷新一遍。 (8)存储系统的刷新地址提供给所有DRAM芯片。
(9)FPM DRAM芯片中的快页读写方式就是猝发传送方式。 (10)ROM芯片的烧写或擦写就是指对ROM芯片的编程。
〔解答〕
① 错 ② 对 ③ 对 ④ 对 ⑤ 对 ⑥ 错 ⑦ 错 ⑧ 对 ⑨ 错 ⑩ 对 〔习题6.3〕填空题
(1)计算机存储容量的基本单位:1 B(Byte)=__________b(bits),1KB=__________B,1MB=
__________KB,1GB=__________MB,1TB=__________GB=__________B。
(2)80486片上Cache的容量是__________,采用__________路组合地址映射。
(3)在半导体存储器中,RAM指的是__________,它可读可写,但断电后信息一般会__________;而
ROM指的是__________,正常工作时只能从中__________信息,但断电后信息__________。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
(7)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。
(8)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。
(9)高速缓冲存储器的地映址射有____________、____________和____________方式。Pentium的L1
Cache采用____________映射方式。
(10)已知IA-32处理器某个段描述符为0000B98200002000H,则该段基地址=__________,段界限=
__________。
〔解答〕
① 8,1024,1024,1024,1024,240 ② 8KB,4
③ 随机存取存储器,丢失,只读存储器,读取,不会丢失 ④ 8,13,8 ⑤ 2
⑥(UV-)EPROM,Flash Memory ⑦ 58000H,5FFFFH,32KB ⑧ 32,4,64,8
⑨ 直接映射,组合相关映射,全相关映射,2路组合相关映射 ⑩ 00820000H,02000H
〔习题6.4〕举例说明存储访问的局部性原理。
〔解答〕
处理器访问存储器时,无论是读取指令还是存取数据,所访问的存储单元在一段时间内都趋向于一个较
小的连续区域中,这就是存储访问的局部性原理。
例如,求平均值的函数。 long mean(long d[], long num)
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