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。

题目

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。


相似考题
参考答案和解析
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
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  • 第1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2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3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4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5题:

    下面关于计算机Cache的论述中,正确的是( )。

    A.Cache是一种介于主存和辅存之间的存储器,用于主辅存之间的缓冲存储
    B.如果访问Cache不命中,则用从内存中取到的字节代替Cache中最近访问过的字节
    C.Cache的命中率必须很高,一般要达到90%以上
    D.Cache中的信息必须与主存中的信息时刻保持一致

    答案:C
    解析:
    当CPU发出访存请求后,存储器地址先被送到cache控制器以确定所需数据是否已在cache中,若命中则直接对cache进行访问。这个过程称为cache的地址映射。常见的映射方法有直接映射、相联映射和组相联映射。当cache存储器产生了一次访问未命中之后,相应的数据应同时读入CPU和cache。但是当cache已存满数据后,新数据必须淘汰cache中的某些旧数据。最常用的淘汰首法有随机淘汰法、先进先出法(FIFO)和近期最少使用淘汰法(LRU)。因为需要保证缓存在cache中的数据与主存中的内容一致,相对读操作而言,cache的写操作较复杂,常用的有以下几种方法。(1)写直达(write through)。当要写cache时,数据同时写回主存储器,有时也称为写通。(2)写回(writeback)。CPU修改cache的某一行后,相应的数据并不立即写入主存储器单元,而是当该行从cache中被淘汰时,才把数据写回到主存储器中。(3)标记法。对cache中的每一_据设罝一^有效位。当数据进入cache后,有效位罝1;而当CPU要对该数据进行修改时,数据只需写入主存储器并同时将该有效位清0。当要从cache中读取数据时黑要测试其有效位:若为1则直接从cache中取数,否则从主存中取数。

  • 第6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7题:

    计算题:假设高速缓存Cache工作速度为主存的5倍,且Cache被访问命中的概率为90%,则采用Cache后,能使整个存储系统获得多高的加速比?


    正确答案:假设主存工作速度为x,
    则加速比=(90%*5*x+10%*x)/x=4.6

  • 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
    某计算机有cache、内存、辅存来实现虚拟存储器。如果数据在cache中,访问它需要20ns;如果在内存但不在cache,需要60ns将其装入缓存,然后才能访问;如果不在内存而在辅存,需要12ms将其读入内存,然后,用60ns再读入cache,然后才能访问。假设cache命中率为0.9,内存命中率为0.6,则数据平均访问时间是多少(ns)?

    正确答案: 则数据平均访问时间是506ns。
    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12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13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14题:

    关于计算机中的存储体系,下面的论述中,正确的是(15)。

    A.Cache是一种介于主存和辅存之间的存储器,用于主/辅存之间的缓冲存储

    B.如果防问Cache不命中,则用从内存中取到的字代替Cache中最近访问过的字

    C.Cache的命中率必须很高,一般要达到90%以上

    D.Cache中的信息必须与主存中的信息时刻保持一致


    正确答案:C
    解析:Cache是介于CPU和主存之间的存储器,虚拟存储器是介于主存和辅存之间的存储器,三者之间的关系如下图所示,Cache用全硬件实现,虚拟存储器在主存和辅存之间用软件实现。

    Cache的命中率必须很高,一般要达到90%以上,才能使访存的速度跟得上CPU的速度。在CPU和Cache之间通常一次传送一个字块,字块的长度是一个主存周期内能调出的信息的长度。如果访问Cache不命中,则从主存中取出需要的字块,同时送CPU和 Cache,下次就可以从Cache中读出需要的信息了。如果程序执行过程中要对某字块进行写操作,这时就遇到如何保持Cache与主存一致性的问题。通常有两种写入方式:一种是只写Cache,并用标志加以说明,直到经过重写的字块被从Cache中替换出来时再写入主存,叫做“写回法”:另外一种方法是写Cache时也同时写入主存,使Cache与主有时刻保持一致,称之为“直写法”。然而如果被重写的单元不在Cache中,那就只写入主存,而不写入Cache。可见不是所有的情况下都可以保持Cache中的信息与主存中的信息完全一致。

  • 第15题:

    假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成。某程序执行过程中访存1000次,其中访问Cache缺失(未命中)50次,则Cache的命中率是()。

    A.5%
    B.9.5%
    C.50%
    D.95%

    答案:D
    解析:
    假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成,某程序执行过程中访存1000次,其中访问Cache缺失(未命中)50次,则Cache的命中率是(1000-50)/1000=950/o。

  • 第16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17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18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19题:

    下面是主存储器和CAChe的比较,正确的有()

    • A、微机主存储器多数采用半导体动态存储器(DRAM),CAChe采用半导体静态存储器(SRAM)。这两种存储器中的信息均不能长期保留
    • B、CPU访问主存储器的速度快于访问CAChe的速度
    • C、在配有CAChe的计算机中,CPU每次访问存储器都首先访问CAChe,若欲访问的数据在CAChe中,则访问结束,否则,再访问主存储器,并把有关数据取人CAChe
    • D、CAChe容量一般都小于主存储器

    正确答案:A,C,D

  • 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:

    多选题
    下面是主存储器和CAChe的比较,正确的有()
    A

    微机主存储器多数采用半导体动态存储器(DRAM),CAChe采用半导体静态存储器(SRAM)。这两种存储器中的信息均不能长期保留

    B

    CPU访问主存储器的速度快于访问CAChe的速度

    C

    在配有CAChe的计算机中,CPU每次访问存储器都首先访问CAChe,若欲访问的数据在CAChe中,则访问结束,否则,再访问主存储器,并把有关数据取人CAChe

    D

    CAChe容量一般都小于主存储器


    正确答案: B,D
    解析: 暂无解析

  • 第23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24题:

    单选题
    假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成。某程序执行过程中访存1000次,其中访问Cache缺失(未命中)50次,则Cache的命中率是(  )。
    A

    5%

    B

    9.5%

    C

    50%

    D

    95%


    正确答案: B
    解析:
    Cache的命中率H=N1/(N1+N2),其中N1为访问Cache的次数,N2为访存主存的次数,程序总访存次数为N1+N2,程序访存次数减去失效次数就是访问Cache的次数N1。所以根据公式可得:H=(1000-50)/1000=95%。