相联存储器按3访问

⑴ 相联存储器是什么组成原理里面的相联是什么

相联存储器的定义介绍可见网络：

http://ke..com/link?url=-flumWFF1OGCxB7aJ7hNINv0vCb5k6
相联存储器可以用来作虚拟内存页表访问时的TLB快表。
下面是快表的介绍：

根据功能可以译为快表，直译可以翻译为旁路转换缓冲，也可以把它理解成页表缓冲。里面存放的是一些页表文件(虚拟地址到物理地址的转换表)。当处理器要在主内寻址时，不是直接在内存的物理地址里查找的，而是通过一组虚拟地址转换到主内存的物理地址，页表文件(PTE page table entry 页表条目存放在内存中)就是负责将虚拟内存地址翻译成实际的物理内存地址，TLB中存放了部分PTE页表的缓存。而CPU寻址时会优先在TLB中进行寻址。TLB是在MMU中包括的一段小的缓存(MMU memory management unit 存储器管理单元，是CPU芯片上的一个专用硬件)。处理器的性能就和寻址的命中率有很大的关系。
如果TLB中正好存放着所需的页表，则称为TLB命中(TLB Hit)；如果TLB中没有所需的页表，则称为TLB失败(TLB Miss)。如果快表命中的话，实现虚拟地址到物理地址的映射可以少访问一次内存。
如果命中的话，就可以直接将虚拟地址转换为物理地址，如果不命中，则必须在PTE页表中继续查找，并将找到的PTE存放到TLB中，覆盖已经存在的一个条目。

⑵ 主存和cache之间的映像方式有哪几种

1．直接映像(Direct Mapping)
采用直接映像时，Cache的某一块只能和固定的一些主存块建立映像关系，主存的某一块只能对应一个Cache块。直接映像的优点是硬件简单、成本低；缺点是不够灵活，主存的若干块只能对应惟一的Cache块，即使Cache中还有空位，也不能利用。
2．全相联映像(Associative Mapping)
采用全相联映像时，Cache的某一块可以和任一主存块建立映像关系，而主存中某一块也可以映像到(2ache中任一块位置上。由于Cache的某一块可 以和任一主存块建立映像关系，所以Cache的标记部分必须记录主存块块地址的全部信息。例如，主存分为2n块，块的地址为n位，标记也应为n位。 采用全相联映像方式时，主存地址被理解为由两部分组成：标记(主存块号)和块内地址。CPU 在访问存储器时，为了判断是否命中，主存地址的标记部分需要和Cache的所有块的标记进行比较。为了缩短比较的时间，将主存地址的标记部分和Cache 的所有块的标记同时进行比较。如果命中，则按块内地址访问Cache中的命中块(其标记与主存地址给出的标记相同)；如果未命中，则访问主存。

全相联映像的优点是灵活，Cache利用率高。缺点有两个：一是标记位数增加了(需要记录主存块块地址的全部信息)，使得Cache的电路规模变 大，成本变高；二是比较器难于设计和实现(通常采用“按内容寻址的”相联存储器)。因此，只有小容量Cache才采用这种映像方式。
3．组相联映像(Set Associative Mapping)
组相联映像方式是介于直接映像和全相联映像之间的一种折中方案。设Cache中共有m个块，在采用组相联映像方式时，将m个Cache块分成u组(set)，每组k个块(即m=u
×k)，组间直接映像，而组内全相联映像。所谓组间直接映像，是指某组中的Cache块只能与固定的一些主存块建立映像关系。

⑶ 计算机组成原理题目

1.D 2. C 3. C 4 A 5 A 6 B 7 B 8 B 9 A 10 C 11. D 12.D 13. D 14. A 15.C16.2 17.2 18 2 19.2 20.2

⑷ 相联存储器的结构

含有：比较寄存器，屏蔽寄存器，字选择寄存器，查找结果寄存器等。
CR比较寄存器：存放要比较的数（检索的内容）。
MR屏蔽寄存器：当按比较数的部分内容进行检索时，相应地把MR中要比较的位设置成“1”，不要比较的设置成“0”。置“1”的字段为关键字段。
SRR查找结果寄存器：若比较结果第i个字满足要求，则将第i位置为“1”，其余的均为“0”。
WSR字选择寄存器：确定哪些字参与检索，参与检索的则相应位为“1”。

⑸ 相联存贮器是按( )进行寻址的存贮器

C

关联存储器（相联存储器），是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器，可以实现快速地查找块表。既可以按照地址寻址也可以按照内容寻址（通常是某些字段），为了与传统寄存器作区别，称为按内容寻址的存储器。
中文名相联存储器外文名Content Addressed Memory也 称为按内容访问存储器

⑹ 计算机原理

计算机原理

一. 填空题：

1. 计算机系统由（硬件）系统和（软件）系统构成。

2. 计算机硬件系统包括（运算器、存储器、控制器、输入输出设备）组成。

3. 八位二进制补码表示整数的最小值为（-128），最大值为（+127）
）。

4. 在浮点加法运算中，主要的操作步骤是（对阶、尾数相加、结果规格化、舍入 ）和（溢出检查）。

5. 在浮点补码加减运算中，当运算结果的尾数不是（00.1x……x）和（11.0x……x）形式时，需要进行规格化操作。

6. 一个定点数由（符号位）和（数值位）两部分组成，根据小数点位置不同，定点数有（纯小数）和（纯整数）两种表示方法。

7. 采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位（不相同），则表明发生了溢出，若结果的符号位为（01），表示发生正溢出；若为（10），表示发生负溢出。

8. 某一静态RAM芯片，其容量为64K×1位，则其地址线有（16）条。

9. 采用4K×4位规格的静态RAM存储芯片扩展32KB的存储模块，需要这种规格的芯片（16）片。

10. cache是一种（高速缓冲）存储器，是为了解决CPU和主存之间（速度）而采用的一项重要的硬件技术。

11. 存储器的技术指标有（存储容量、存取时间、存取周期、存储器带宽）。

12. 虚拟存储器是建立在（多层次存储 ）结构上，用来（主存容量不足）解决。

13. 相联存储器是按（内容）访问的存储器，在cache中用来（行地址表）地址，在虚拟存储器中用来存放（段表,页表和快表）。在这两种应用中，都需要（快速）查找。

_二. 名词解释

1. 存储单元：若干个存储元组成。

2. 存取时间：指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。

3. CPU：由运算器和控制器组成。

4. 应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。
5. SRAM：静态随机访问存储器；采用双稳态电路存储信息。
6. 全相联映像：是一种地址映像方式，每个主存块可映像到任何cache块。

三. 计算题、设计题

1. 已知x=-0.1100，y=+0.1101，求x-y的补码、x+y的补码，并说明有否溢出。

解：x=-0.1100 y=0.1101
[x]补=1.0100 [y]补=0.1101
[-y]补=1.0011
[x+y]补=[x]补+[y]补=1.0100+0.1101=0.0001 未溢出
[x-y]补=[x]补+[-y]补=1.0100+1.0011=0.0111 溢出

2. 将十进制数20.59375转换成IEEE754标准32位浮点数的二进制格式来存储。

(20.59375)10=(10100.10011)2
10100.10011=1.010010011×24
e=4
s=0, E=4+127=131, M=010010011
最后得到32位浮点数的二进制存储格式为：
0100 0001 1010 0100 1100 0000 0000 0000
(41A4C000)16
3. 用512K×16位的flash存储器芯片组成一个2M×32的半导体只读存储器，试问：

①数据寄存器多少位？

解：数据寄存器32位
地址寄存器23位
共需要8片FLASH

4. 某计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为20ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存。问：

①cache的命中率是多少？

解：①cache的命中率：H=Ne/Ne+Nn=4500-340/4500=0.92
②Ta=H·Te+(1-H)Tm=0.92×45+(1-0.92)×200=57.4ns
③e=Tc/Ta×100%=0.78×100%=78%

5. 设有一个1MB容量的存储器，字长为32位，问：

①按字节编址：1MB=220×8，地址寄存器为20位，数据寄存器为8位；
编址范围为00000H~FFFFFH
②按半字编址：1MB=220×8=219×16，地址寄存器为19位，数据寄存器；
为16位；编址范围为00000H~7FFFFH
③按字编址：1MB=220×8=218×32，地址寄存器为18位，数据寄存器；
为32位；编址范围为00000H~3FFFFH

四. 问答题：

1. 简述存储器芯片中地址译码方法？

两种方式：单译码方式—只用一个译码电路，将所有的地址信号转换成字 选通信号，每个字选通信号用于选择一个对应的存储单元。
双译码方式—采用两个地址译码器，分别产生行选通信号和列选通信号，行、列选通同时有效的单元被选中。

2. 什么是多体交叉编址？有什么优缺点？

主存分成几个独立、同样大小的地址空间，相同容量模块，每个模块地址是连续的，而不是在同一模块上，CPU在一
个存取周期内可同时访问这些模块。这样使整个主存的平均利用率得到提高，加宽了存储器带宽。缺点是不利于扩展。

3. 什么是cache命中率？

答：Cache的命中率是指：在一个程序执行期间，设Nc表示cache完成存取的总次数，Nm表示主存完成存取
的总次数，n定义为命中率，则有：

n=Nc/Nc+Nm

⑺ 相联存储器的解释

关联存储器（又译作相联存储器）（associative memory)
也称为按内容访问存储器（content addressed memory)
或简称为TLB(Translation Lookaside Buffer)

⑻ 按内容访问的存储器是什么

关联存储器（又译作相联存储器）也称为按内容访问存储器或简称为TLB；它是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器,可以实现快速地查找快表。
原理：
写入信息时按顺序写入，不需要地址。
读出时，要求中央处理单元给出一个相联关键字，用它和存储器中所有单元中的一部分信息进行比较，若它们相等，则将此单元中余下的信息读出。这是实现存储器并行操作的一种有效途径，特别适合于信息的检索和更新。
考虑表3-1所示的表格，假设它存放在计算机的主存储器中。该表格由五个记录所组成，每个记录包含四个子段：职工号、姓名、出生年月和工资数。
在表3-1中，信息的存贮与检索问题往往涉及到访问一个记录中的某个子段，如“李四的出生年月是什么时间？”“职工号是5199109的人的姓名是什么？”这类问题如果采用传统的随机存储器，那么一定要确切地指出“李四”的那一项在表格中的物理地址(n+1)与职工号“5199109”和姓名“李四”没有逻辑上的关系，因而用常规方法寻找上述答案时，增加了程序的复杂性。

但是如果我们选择记录的一个子段作为地址来访问存储器时，那么会明显地带来好处，例如，我们选职工号5199109作为地址来访问存储器，那么很快就能知道5199109号是“李四”，“1960年09月”生，工资数为“4000元”。
上述表格的问题采用相联存储器结构，就能圆满得到解决。一般而言，相联存储器是指其中任一存储项都可以直接用该项的内容作为地址来存取的存储器。选用来寻址存储器的子段叫做关键字，简称为键。这样，存放在相联存储器的项中的项可以看成具有下列格式：
KEY，DATA
其中键KEY是地址，而数据DATA是读写信息。
由此可知，相联存储器的基本原理是把存储单元所存内容的某一部分作为检索项(即关键字项)，去检索该存储器，并将存储器中与该检索项符合的存储单元内容进行读出或写入。

⑼ 请问前辈们相联存储器原理，有图最好了。

相联存储器� 新客网 XKER.COM 2007-11-06 来源： 收藏本文相联存储器�

1.相联存储器的基本原理

� 相联存储器是指其中任一存储项内容作为地址来存取的存储器。选用来寻址存储器的子段叫做关键字。

存放在相联存储器中的项可以看成具有KEY，DATA这样的格式。其中KEY是地址，DATA是被读写信息。

相联存储器的基本原理是把存储单元所存内容的某一部分作为检索项(即关键字项)，去检索该存储器，

并将存储器中与该检索项符合的存储单元内容进行读出或写入。

2.相联存储器的组成

� 相联存储器由存储体、检索寄存器、屏蔽寄存器、符合寄存器、比较线路、代码寄存器、控制线路等

组成。

检索寄存器：用来存放检索字，其位数和相联存储器的存储单元位数相等。�

屏蔽寄存器：用来存放屏蔽码，其位数和检索寄存位数相同。

符合寄存器：用来存放按检索项内容检索存储体中与之符合的单元地址，其位数等于相联存储器

的存储单元位数，每一位对应一个存储单元，位的序数即为相联存储器的单元地址。

�比较线路：把检索项和从存储体中读出的所有单元内容的相应位进行比较，如果有某个存储单元

和检索项符合，就把符合寄存器的相应位置“1”，表示该字已被检索 。�

代码寄存器：用来存放存储体中读出的代码，或者存放向存储体中写入的代码。

存储体：由高速半导体存储器构成，以求快速存取。�

在计算机系统中，相联存储器主要用于虚拟存储器中存放分段表、页表和快表；在高速缓冲存储器

中，相联存储器作为存放cache的行地址之用。这是因为，在这两种应用中，都需要快速查找。

⑽ 相联存储器的原理

写入信息时按顺序写入，不需要地址。
读出时，要求中央处理单元给出一个相联关键字，用它和存储器中所有单元中的一部分信息进行比较，若它们相等，则将此单元中余下的信息读出。这是实现存储器并行操作的一种有效途径，特别适合于信息的检索和更新。
考虑表3-1所示的表格，假设它存放在计算机的主存储器中。该表格由五个记录所组成，每个记录包含四个子段：职工号、姓名、出生年月和工资数。
在表3-1中，信息的存贮与检索问题往往涉及到访问一个记录中的某个子段，如“李四的出生年月是什么时间？”“职工号是5199109的人的姓名是什么？”这类问题如果采用传统的随机存储器，那么一定要确切地指出“李四”的那一项在表格中的物理地址(n+1)与职工号“5199109”和姓名“李四”没有逻辑上的关系，因而用常规方法寻找上述答案时，增加了程序的复杂性。
表3-1 存放在存储器中的一张表格 物理地址 职工号 姓名 出生年月 工资数 n
n+1
n+2
n+3
n+4 5697102
5199109
6296311
7100212
6211403 张三
李四
王五
赵八
吴九 1975.12
1960.09
1980.05
1953.06
1975.059 2300
4000
1750
4200
2500 但是如果我们选择记录的一个子段作为地址来访问存储器时，那么会明显地带来好处，例如，我们选职工号5199109作为地址来访问存储器，那么很快就能知道5199109号是“李四”，“1960年09月”生，工资数为“4000元”。
上述表格的问题采用相联存储器结构，就能圆满得到解决。一般而言，相联存储器是指其中任一存储项都可以直接用该项的内容作为地址来存取的存储器。选用来寻址存储器的子段叫做关键字，简称为键。这样，存放在相联存储器的项中的项可以看成具有下列格式：
KEY，DATA
其中键KEY是地址，而数据DATA是读写信息。
由此可知，相联存储器的基本原理是把存储单元所存内容的某一部分作为检索项(即关键字项)，去检索该存储器，并将存储器中与该检索项符合的存储单元内容进行读出或写入。