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问主存第3000号所在主存块对应Cache行号就是（）。

A、13B、26C、29D、58

12、有一主存-Cache层次的存储器,其主存容量为1MB,Cache容量为16KB,每字块有8个字,每字32位,采用直接地址映像方式,若主存地址为35301H,且CPU访问Cache命中,则在Cahce的第（）（十进制数表示）字块中（Cache起始字块为第0字块）。

A、152B、153C、154D、151

13、关于虚拟存储器,下列说法正确的就是（）。

Ⅰ、虚拟存储器利用了局部性原理

Ⅱ、页式虚拟存储器的页面如果很小,主存中存放的页面数较多,导致缺页频率较低,换页次数减少,最终可以提升操作速度

Ⅲ、页式虚拟存储器的页面如果很大,主存中存放的页面数较少,导致页面调度频率较高,换页次数增加,降低操作速度

Ⅳ、段式虚拟存储器中,段具有逻辑独立性,易于实现程序的编译、管理与保护,也便于多道程序共享

A、Ⅰ、Ⅲ、ⅣB、Ⅰ、Ⅱ、ⅢC、Ⅰ、Ⅱ、ⅣD、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

14、某计算机系统,其操作系统保存在硬盘上,其内存储器应该采用（）。

A、RAMB、ROMC、RAM与ROMD、都不对

15、虚拟存储器中的页表有快表与慢表之分,下面关于页表的叙述中正确的就是（）。

A、快表与慢表都存储在主存中,但快表比慢表容量小

B、快表采用了优化的搜索算法,因此查找速度快

C、快表比慢表的命中率高,因此快表可以得到更多的搜索结果

D、快表采用快速存储器件组成,按照查找内容访问,因此比慢表查找速度快

16、在Cache与主存构成的两级存储器中,Cache的存储时间就是100ns,主存的存储时间就是1000ns,如果希望有郊存储时间不超过190ns,则cache的命中率至少就是（）。

A、90%B、98%

C、95%D、99%

17、4片16K×

8位的存储芯片可以设计成（）容量的存储器。

Ⅰ、64K×

8位Ⅱ、32K×

4位Ⅲ、32K×

16位Ⅳ、16K×

32位

A、Ⅰ、ⅡB、Ⅱ、Ⅲ

C、Ⅰ、ⅢD、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ

18、在cache存储器系统中,当程序正在执行时,由完成地址变换。

A、程序员B、硬件C、硬件与软件D、操作系统

19、计算机的存储器采用分级方式就是为了（）。

A、方便编程B、解决容量、速度、价格三者之间的矛盾

C、保存大量数据方便D、操作方便

20、双端口RAM在（）情况下会发生读写冲突。

A、左端口与右端口的地址码不同。

B、左端口与右端口的地址码相同

C、左端口与右端口的数据码不同D、左端口与右端口的数据码相同

21、已知单个存储体的存储周期为110ns,总线传输周期为10ns,则当采用低位交叉编址的多模块存储器时,存储体数应（）。

A、小于11B、等于11C、大于11D、大于等于11

22、一个四体并行低位交叉存储器,每个模块的容量就是64K*32位,存取周期为200ns,在下述说法中（）就是正确的。

A、在200ns内,存储器能向CPU提供256位二进制信息

B、在200ns内,存储器能向CPU提供128位二进制信息

C、在50ns内,存储器能向CPU提供32位二进制信息

D、以上都不对

23、某32位计算机的Cache容量为16KB,Cache行的大小为16B,若主存与Cache地址映像采用直接映像方式,则主存地址为0x1234E8F8的单元装入Cache的地址就是（）。

A、00010001001101B、01000100011010

C、10100011111000D、11010011101000

24、在Cache中,常用的替换策略有:

随机法（RAND）、先进先出（FIFO）、近期最少使用法（LRU）,其中局部性原理有关的就是（）C

A、随机法B、先进先出法C、近期最少使用法D、都不就是

25、某存储系统中,主存容量就是cache容量的4096倍,cache被分为64块,当主存地址与cache地址采用直接映射方式时,地址映射表的大小应为（）。

（假设不考虑一致维护与替换算法位）D

A、6*4097bitB、64*12bitC、6*4096bitD、64*13bit

26、有一主存-cache层次的存储器,其主存容量为1MB,cache容量为16KB,每字块有8个字,每字32位,采用直接映像方式,若主存地址为35301H,且CPU访问cache命中,则在cache的第（）（十进制表示）字块中（cache起始字块为第0字块）。

27、若由高速缓存、主存与硬盘构成三级存储系统,则CPU访问该存储系统时发送的地址为（）。

A、高速缓存地址B、虚拟地址C、主存物理地址D、磁盘地址

28、为使虚拟存储系统有效地发挥其预期的作用,所运行的程序应具有的特性就是（）。

A、不应含有过多的IO操作B、大小不应小于实际的内存容量

C、应具有较好的局部性D、顺序执行的指令不应过多

29、关于虚拟存储器,下列说法正确的就是（）。

30、虚拟存储器中的页表有快表与慢表之分,下面关于页表的叙述中正确的就是（）。

31、下列关于虚存的叙述中,正确的就是（）。

A、对应用程序员透明,对系统程序员不透明

B、对应用程序员不透明,对系统程序员透明

C、对应用程序员、对系统程序员都不透明

D、对应用程序员、对系统程序员都透明

32、在虚拟存储器中,当程序正在执行时,由（）完成地址映射。

A、程序员B、编译器C、装入程序D、操作系统

应用题

1、假定某计算机的主存地址空间大小为64KB,按字节编址,Cache采用4路组相联映射、LRU替换与写回策略,能存放4KB数据,主存与cache之间交换的主存块大小为64字节。

请回答下列问题:

（1）主存地址字节如何划分？

要求说明每个字段的含义、位数与主存地址中的位置

（2）Cache的总容量有多少位

（3）若Cache初始为空,CPU依次从0号地址单元顺序访问到4344号单元,共重复访问6次。

Cache存取时间为20ns,主存存取时间为200ns,试估计CPU访存的平均时间。

1、

（1）主存64KB=216所以主存地址位数为16位

Cache4KB=212行数为212/64=26组数为26/4=24

所以主存地址为

6位

4位

标记

组号

块内地址

高6位为标记中间4位为组号低6位为块内地址

（2）采用写回策略,所以cache每行增加一个修改位,采用LRU替换策略得增加计数器位数因为就是四路组相联,所以每行增加2位计数器位（LRU）,每行6位标记位,每行1位有效位,所以每行位数为64*8+1+2+6+1=522

所以总容量为64*522=33408位

（3）块大小为64字节,访问到4344号单元,则访问容量为4345>

4096,,4355/64=67、89=68块,因此,前0-4095号地址应该都可对应准入cache中,后4096-4344共4个块分别装入0组、1组、2组、3组替换第0块、1块、2块、3块反复6次

所以第一次循环时每块的第一个单元都没命中其后单元命中,未中次数为68次

其后的5次循环,组4-15全命中,而0-3组中的第0行均没全中1、2、3行命中,所以未命中次数为8*5=40次

总访存次数为4345*6=26070未命中次数为68+40=108

所以命中率中（26070-108）/26070=99、5%

所以平均访问时间为0、995*20ns+0、005*200ns=19、9+1=20、9ns

2、设有一个直接映象方式的cache,其容量为8K字,每块内有为16个字,主存的容量就是512K字,求

（1）主存有多少个块？

多少区？

（2）该cache可容纳多少个块？

Cache字地址有多少位？

块号与块内地址各多少位？

（3）主存的字地址有多少位？

区号、区内块号与块内地址各多少位？

（4）主存中的第i块映象到cache中哪一个块中？

（5）将主存的第513块调入cache,则cache的块号为多少？

它的区号标志为多少？

（6）在上一步的基础上,送出的主存的字地址为04011H时,就是否命中？

2、

（1）主存块数512KW/16W=219/24=215块区512K/8K=219/213=26

（2）cache块为8K/16=29cache字地址为13位,块号9位,块内地址4位

（3）主存字地址19位区号6位区内块号即cache块位9位块内地址4位

（4）主存映射到Cache块=imod29

（5）主存块513=1000000001B块调入,cache块号为513mod512=1区号标志为1

（6）地址00000100000000010001B对应cache块号为1区标志为2没命中

3、有一直接映像的cache系统,cache有8个块构成,CPU送出的主存块地址流序列分别为14、18、14、18、8、4、8、与10（十进制）。

求每次访问后,cache的地址分配情况与操作状态。

3、

每次访问情况及操作见表

调入

命中

装入

替换

4、有一全相联cache系统,cache有8个块构成,CPU送出的主存地址流序列分别为01101B、10010B、01101B、01000B、10010B、00100B、01000B与01010B,即十进制为14、18、14、18、8、4、8、与10。

求:

（1）每次访问后,cache的地址分配情况。

（2）当cache的容量换成4个块,地址流为00110B、01111B、00110B、01101B、01011B、01010B、01000B与00111B时,求采用先进先出替换算法相应地址分配与操作

4、

（1）每次访问情况及操作见表

（2）cache换成四个块,先进先出

5、假定某计算机的Cache采用直接映射方式,与主存交换数据块大小1个字,按字编址,一共能存放16个字的数据。

CPU开始执行某程序时,cache为空,在该程序执行过程中,CPU依次访问以下地址序列:

2,3,11,16,21,13,64,48,19,11,3,22,4,27,6与11。

请问:

（1）每次访问在cache中命中还就是缺失？

试计算访问上述地址序列的Cache命中率。

（2）若cache数据区容量还就是16个字,而数据块大小改为4个字,则上述地址序列的命中情况又如何？

说明块大小与命中率的关系。

6、假定某处理器带有一个数据区容量为256B的cache,其块大小为37B。

以下C语言程序段运行在该处理器上,sizeof（int）=4,编译器将变量I,j,c,s都分配在通用寄存器中,因此,只需考虑数组元素的访存情况。

若cache采用直接映射方式,则当s=64与s=63时,缺失率分别为多少？

若采用2路组相联映射方式,则当s=64与s=63时,缺失率分别为多少？

IntI,j,c,s,a[128];

…

For（i=0;

10000;

i++）

For（j=0;

128;

j=j+s）

C=a[j];

6、s=64时,依次访问数组a[0],a[64],a[0],a[64]…、重复进行,a[1]在cache的0行,a[64]在cache的0行,所以每次访问都要重新调入,命中率0%;

S=63时,依次访问数组a[0],a[63],a[126],a[0],a[63],a[126]…重复进行10000次,而a[1]在cache的0行,a[63]在cache的7行,a[126]在cache的7行,因此三个元素a[0]调入后一直都在,而a[63]与a[126]在同一行中冲突,在第1次访问过后,三个元素只有一个命中,命中率约为1/3=33%

2路组相联时,s=64时,依次访问数组a[0],a[64],a[0],a[64]…、重复进行,a[1]在cache的0组,a[64]在cache的0组,因为采用2路组相联,所以可映射在不同块中,不存在冲突,命中率约100%;

S=63时,依次访问数组a[0],a[63],a[126],a[0],a[63],a[126]…重复进行10000次,而a[1]在cache的0组,a[63]在cache的3组,a[126]在cache的3组,因此三个元素a[0]调入后一直都在,而a[63]与a[126]在同组中不同的块,在第1次访问,三个元素均不命中,其后均命中,命中率约为100%

7、假定一个计算机系统中有一个TLB与一个L1datacache。

该系统按字节编址,虚拟地址16位,物理地址12位;

页大小为128B,TLB为4路组相联,共有16个页表项;

L1datacache采用直接映射方式,块大小为4B共16行。

在系统运行到某一时刻时,TLB、页表与L1datacache中的部分内容（用十六进制表示）如图所示。

页框号

有效位

TLB4路组相联4组16个页表项

虚页号

000

001

002

003

004

005

006

007

008

009

00A

00B

00C

00D

00E

00F

部分页表:

开始16项

行索引

字节3

字节2

字节1

字节0

L1datacache:

直接映射共16行,块大小4B

（1）虚拟地址表中,哪几位表示虚拟页号？

哪几位表示页内偏移量？

虚拟页号中哪几位表示TLB标记？

哪几位表示TLB索引？

（2）物理地址中几位表示物理页号？

在访问cache时,物理地址如何划分标记字段、行索引字段与块内地址字段？

（3）CPU从地址067AH中取出的值为多少？

要求对CPU读取地址067AH中的过程进行说明。

7、

（1）虚拟地址16位:

页大小为128B则低7位表示页内地址,16-7=9位表示虚页号高9位表示;

虚页号9位

页内地址7位

TLB就是4路组相连16个页表项则有4组所以虚页号又分为两部分TLB组索引2位及与TLB标记9-2=7位,高7位

TLB标记9-2=7位

TLB索引2位

（2）物理地址12位页大小为128B则低7位表示页内地址,12-7=5位表示虚页号高5位表示;

页号5位

访问cache时块大小4B用2位表示块内地址,cache16行用4位表示,标记位则为12-2-4=6位

标记6位

行号4位

块内地址2位

（3）虚地址067AH=0000011001111010B先查TLB,下划线标出为TLB组号,查0组,查标记为3的,则有效位为0不在快表中,则查慢表查虚页号1100B=0CH行,页框号为19H有效位为1,则命中,转换成物理地址为110011111010B=110011111010则查cache,行号为1110B=E行瞧标记为33H与物理地址标记位一致且有效位为1所以命中,块内地址为10B所以从字节2中就读出数据4AH

8、设主存容量为1MB,Cache容量为16KB,每字块有16个字,每字32位。

（1）若Cache采用直接相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。

（2）若Cache采用四路组相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。

（3）若Cache采用全相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。

9、、设主存容量为256K字,Cache容量为2K字,

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