CPU执行一段时间时，Cache完成存取的次数为3900次，主存完成的存取次数为100次，已知Cache的存储周期为40ns，主存的存储周期为240ns。求Cache/主存系统的效率和平均访问时间？

题目

CPU执行一段时间时，Cache完成存取的次数为3900次，主存完成的存取次数为100次，已知Cache的存储周期为40ns，主存的存储周期为240ns。求Cache/主存系统的效率和平均访问时间？

相似考题

1.CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为3800次,主存完成存取的次数为200次,则cache的命中率为( )。A、0.92B、0.95C、0.98D、0.99

2.在CPU和主存间设置cache存储器主要是为了(14)。若使用基于数据内容进行访问的存储设备作为cache时，能更快决定是否命中。这种地址映射方法称为(15)映射。CPU向cache执行写操作时，可以同时写回主存储器或者仅当cache中该数据被淘汰时才写回主存储器，前者称为(16)，而后者称为(17)。若cache的存取速度是主存存取速度的10倍，且命中率可达到0.8，则CPU对该存储系统的平均存取周期为(18)T(T为主有的存取周期)。A．扩充主存容量B．解决CPU和主存的速度匹配C．提高可靠性D．增加CPU访问的并行度

3.在CPU执行一段程序的过程中，Cache的存取次数为4600次，由主存完成的存取次数为400次。若Cache的存取周期为5ns，主存的存取周期为25ns，则CPU的平均访问时间为______ns。A．5.4B．6.6C．8.8D．9.2

4.CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为5000次,主存完成存取的次数为200次。已知cache存取周期为40ns,主存存取周期为160ns。求:(1)cache命中率H(小数点后保留两位有效数字)。(2)cache／主存系统的访问效率e(小数点后保留三位有效数字,最后化为百分比形式)。(3)平均访问时间Ta(四舍五入后保留整数)。

参考答案和解析
正确答案:H=3900/（3900+100）=97.5%
平均访问时间：ta=h*tc+（1-h）*tm=0.975*40+0.025*240=39+6=45ns
系统效率：e=tc/ta=40/45=88.9%
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  • 第1题：

    在CPU执行一段程序的过程中，Cache的存取次数为1900次，由主存完成的存取次数为 100次。若Cache的存取厨期为5ns，主存的存取周期为25ns，则Cache的命中率为(276)CPU的平均访问时间为(277)ns。

    A．0.93

    B．0.95

    C．0.97

    D．0.99


    正确答案：B

  • 第2题：

    在多级存储系统中，Cache处在CPU和主存之间，解决(55)问题。若Cache和主存的存取时间分别为T1和T2，Cache的命中率为H，则该计算机实际存取时间为(56)。当CPU向存储器执行读操作时，首先访问Cache，若命中，则从Cache中取出指令或数据，否则从主存中取出，送(57)：当CPU向存储器执行写操作时，为了使Cache的内容和主存的内容保持一致，若采用(58)法，则同时写入Cache和主存。由于Cache容量比主存容量小，因此当Cache满时，执行把主存信息向Cache写入，就要淘汰Cache中已有的信息，为了提高Cache的命中率，采用一种(59)替换算法。

    A．主存容量扩充

    B．主存和CPU速度匹配

    C．多个请求源访问主存

    D．BIOS存放


    正确答案：B
    解析：he的主要功能是提供CPU与RAM间的速度匹配问题，存储器效率的计算公式为：HTI+(1-H)T2。为了提高Cache的命中率，我们常采用LRU最近最少使用的替换算法。

  • 第3题：

    若Cache和主存的存取时间分别为T1和T2，Cache的命中率为H，则该计算机的实际存取时间为(2)。当CPU向存储器执行读操作时，首先访问Cache，如命中，则从Cache中取出指令或数据，否则从主存中取出，送(3)；当CPU向存储器执行写操作时，为了使Cache内容和主有的内容保持一致，若采用(4)法，同时写入Cache和主存。

    A．H×T1+T2

    B．(1-H×T1)+H×T2

    C．T2-H×T1

    D．H×T1+(1-H)×T2


    正确答案：D
    解析：Cache的命中率为H，则访问内存概率为1-H，因此实际存取时间为H×T1+(1-H)×T2。

  • 第4题：

    ● 某计算机的存储系统由Cache-主存系统构成，Cache的存取周期为10ns，主存的存取周期为50ns。在CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为4800次，主存完成存取的次数为200次，则CPU 访问存储系统的平均访问时间是 （30） ns，该Cache -主存系统的效率是 （31） 。

    （30）

    A. 10

    B. 11.60

    C. 11.68

    D. 50

    （31）

    A. 0.856

    B. 0.862

    C. 0.958

    D. 0.960


    正确答案：B,B

  • 第5题：

    在Cache和主存构成的两级存储系统中，Cache的存取时间为100ns，主存的存取时间为1μs，Cache访问失败后CPU才开始访存。如果希望Cache-主存系统的平均存取时间不超过Cache存取时间的15%，则Cache的命中率至少应为()。

    A.95%
    B.98%
    C.98.5%
    D.99.5%

    答案：C
    解析：
    设Cache-主存系统的平均存取时间为Cache存取时间的1.15倍时Cache命中率为p，则有100+1000×(1-p)=115，解之得，p=0.985=98.5%。

  • 第6题：

    在CPU执行一段程序的过程中，Cache的存取次数为4600次，由主存完成的存取次数为400次。若Cache的存取时间为5ns，主存的存取时间为25ns，则CPU的平均访问时间为（）ns。

    • A、5.4
    • B、6.6
    • C、8.8
    • D、9.2

    正确答案:B

  • 第7题：

    已知cache存储周期为20ns，主存存储周期为220ns，cache/主存系统平均访问时间为60ns，则cache命中率是（）。


    正确答案:80%

  • 第8题：

    CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知Cache存取周期为50ns，主存为250ns，求Cache/主存系统的效率和平均访问时间。


    正确答案: Cache的命中率=1900/（1900+100）=0.95；
    主存慢于Cache的倍率r=250/50=5；
    Cache/主存系统的效率e=1/（r+（1-r）h）= 1/（5+（1-5）* 0.95）=83.3%；
    平均存取时间 t=50/e=60ns。

  • 第9题：

    某计算机系统r内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，问：【＊，★，2016考研解析，编号3.5.1】CPU访问内存的平均访问时间是多少？


    正确答案:平均访存时间ta=h*tc+(1-h)*tm=92.44%*45+7.56%*200=56.72ns

  • 第10题：

    问答题
    某计算机系统r内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，问：【＊，★，2016考研解析，编号3.5.1】Cache的命中率是多少？

    正确答案： 命中率 h=(Cache 访问次数)/(总访问次数）=(4500-340)/4500=92.44%
    解析： 暂无解析

  • 第11题：

    问答题
    某计算机系统r内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，问：【＊，★，2016考研解析，编号3.5.1】Cache-主存系统的效率是多少？

    正确答案： 系统效率=tc/ta=45/56.72=79.33%
    解析： 暂无解析

  • 第12题：

    问答题
    CPU执行一段时间时，Cache完成存取的次数为3900次，主存完成的存取次数为100次，已知Cache的存储周期为40ns，主存的存储周期为240ns。求Cache/主存系统的效率和平均访问时间？

    正确答案： H=3900/（3900+100）=97.5%
    平均访问时间：ta=h*tc+（1-h）*tm=0.975*40+0.025*240=39+6=45ns
    系统效率：e=tc/ta=40/45=88.9%
    解析： 暂无解析

  • 第13题：

    某计算机的存储系统由Cache-主存系统构成，Cache的存取周期为10ns，主存的存取周期为50ns。在CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为4800次，主存完成存取的次数为200次，则CPU访问存储系统的平均访问时间是(30)ns，该Cache-主存系统的效率是(31)。

    A．10

    B．11.60

    C．11.68

    D．50


    正确答案：B
    解析：在由Cache-主存系统构成计算机中，存储系统Cache的命中率可以计算为：
      H=4800÷(4800+200)=0.96
      CPU访问存储系统的平均访问时间是：
      T=10×0.96+(1-0.96)50=11.6
      Cache-主存系统的效率为：
      e=10/11.6=0.862

  • 第14题：

    用64K×8的RAM芯片和32K×16的ROM芯片设计一个256K×16的存储器，地址范围为00000H～3FFFFH，其中ROM的地址范围为10000H～1FFFFH，其余为RAM的地址。则地址线为(1)根，数据线为(2)根；ROM需要(3)片，RAM需要(4)片。

    CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次。已知Cache的存取周期为40ns，主存的存取周期为160ns。其两级存储器的平均访问时间为(5)ns。

    A．18

    B．9

    C．16

    D．8


    正确答案：A

  • 第15题：

    在主存和CPU之间增加Cache的目的是(17)。在CPU执行一段程序的过程中，Cache的存取次数为2250次，由内存完成的存取次数为250次。若Cache的存取周期为6ns，内存的存取周期为24ns，则Cache的命中率为(18)，CPU的平均访问时间为(19)ns。

    A．提高内存工作的可靠性

    B．扩展内存容量

    C．方便用户操作

    D．提高CPU数据传输速率


    正确答案：D
    解析：计算机的存储系统主要由Cache(高速缓冲存储器)、内存和外存组成。Cache位于CPU与内存之间，其功能是提高CPU数据输入输出的速率，容量较小但读/写速度快。

  • 第16题：

    已知Cache命中率H=0.98，主存比Cache慢4倍，已知主存存取周期为200ns，则系统的平均访问时间是______ns。

    A.50
    B.53
    C.100
    D.125

    答案：B
    解析：

  • 第17题：

    在Cache和主存构成的两级存储体系中，主存与Cache同时访问，Cache的存取时间是100ns，主存的存取时间是1000ns，如果希望有效(平均)存取时间不超过Cache存取时间的115%，则Cache的命中率至少应为()。

    A.90%
    B.98%
    C.95%
    D.99%

    答案：D
    解析：
    设命中率为x，则可得到100x+1000(1-x)≤100×(1+15%)，简单计算后可得结果为x≥98.33%，因此命中率至少为99%。

  • 第18题：

    某计算机系统r内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，问：【＊，★，2016考研解析，编号3.5.1】Cache的命中率是多少？


    正确答案:命中率 h=(Cache 访问次数)/(总访问次数）=(4500-340)/4500=92.44%

  • 第19题：

    CPU执行一段时间时，Cache完成存取的次数为3900次，主存完成的存取次数为100次，已知Cache的存储周期为40ns，主存的存储周期为240ns。求Cache/主存系统的效率和平均访问时间？


    正确答案:H=3900/（3900+100）=97.5%
    平均访问时间：ta=h*tc+（1-h）*tm=0.975*40+0.025*240=39+6=45ns
    系统效率：e=tc/ta=40/45=88.9%

  • 第20题：

    某计算机系统r内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，问：【＊，★，2016考研解析，编号3.5.1】Cache-主存系统的效率是多少？


    正确答案:系统效率=tc/ta=45/56.72=79.33%

  • 第21题：

    某计算机的存储系统由Cache、主存和用于虚拟存储的磁盘组成。CPU总是从Cache中获取数据。若所访问的字在Cache中，则存取它只需要20ns，将所访问的字从主存装入Cache需要60ns，而将它从磁盘装入主存则需要1200us。假定Cache的命中率为90%，主存的命中率为60%，计算该系统访问一个字的平均存取时间。


    正确答案:说明：
    T.c=20ns//访问Cache时时间，Cache
    T.m=60ns//访问主存时间，Memory
    T.d=1200us//访问磁盘（外存）时间，Disk
    H.90%//Cache－主存层次中，CPU的Cache命中率
    H.m=60%//主存－辅存层次中，CPU的主存命中率
    T.a//平均访问时间，Average
    T.a=h*tc+（1-h）（tc+hm*tm+（1-hm）*（tm+td））
    T.a=0.9*20+0.1*Tm=18+0.1*Tm
    T.m=20+0.6*60+0.4*（60+1200000）=480080ns
    T.a=18+48008=48026ns

  • 第22题：

    问答题
    某计算机系统r内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，问：【＊，★，2016考研解析，编号3.5.1】CPU访问内存的平均访问时间是多少？

    正确答案： 平均访存时间ta=h*tc+(1-h)*tm=92.44%*45+7.56%*200=56.72ns
    解析： 暂无解析

  • 第23题：

    问答题
    CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知Cache存取周期为50ns，主存为250ns，求Cache/主存系统的效率和平均访问时间。

    正确答案： Cache的命中率=1900/（1900+100）=0.95；
    主存慢于Cache的倍率r=250/50=5；
    Cache/主存系统的效率e=1/（r+（1-r）h）= 1/（5+（1-5）* 0.95）=83.3%；
    平均存取时间 t=50/e=60ns。
    解析： 暂无解析

  • 第24题：

    问答题
    假定某计算机的CPU主频为80MHz，CPI为4，并且平均每条指令访存1.5次，主存与Cache之间交换的块大小为16B，Cache的命中率为99%，存储器总线宽度为32位。请回答下列问题。　　（1）该计算机的MIPS数是多少？平均每秒Cache缺失的次数是多少？在不考虑DMA传送的情况下，主存带宽至少达到多少才能满足CPU的访存要求？　　（2）假定在Cache缺失的情况下访问主存时，存在0.0005%的缺页率，则CPU平均每秒产生多少次缺页异常？若页面大小为4KB，每次缺页都需要访问磁盘，访问磁盘时DMA传送采用周期挪用方式，磁盘I/O接口的数据缓冲寄存器为32位，则磁盘I/O接口平均每秒发出的DMA请求次数至少是多少？　　（3）CPU和DMA控制器同时要求使用存储器总线时，哪个优先级更高？为什么？　　（4）为了提高性能，主存采用4体交叉存储模式，工作时每1/4个存储周期启动一个体。若每个体的存储周期为50ns，则该主存能提供的最大带宽是多少？

    正确答案：
    (1)平均每秒CPU执行的指令数为:80M/4=20M,故MIPS数为20;
    平均每秒Cache缺失的次数为:20M×1.5×(1-99%)=300000;
    当Cache缺失时,CPU访问主存,主存与Cache之间以块为单位传送数据,此时,主存带宽为:16B×300000/s=4.8MB/s。在不考虑DMA传输的情况下,主存带宽至少达到4.8MB/s才能满足CPU的访存要求。
    (2)平均每秒钟“缺页”异常次数为:300000×0.0005%=1.5次;
    因为存储器总线宽度为32位,所以,每传送32位数据,磁盘控制器发出一次DMA请求,故平均每秒磁盘DMA请求的次数至少为:1.5×4KB/4B=1.5K=1536。
    (3)CPU和DMA控制器同时要求使用存储器总线时,DMA请求优先级更高;因为若DMA请求得不到及时响应,I/O传输数据可能会丢失。
    (4)4体交叉存储模式能提供的最大带宽为:4×4B/50ns=320MB/s。
    解析： 暂无解析

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