使用 Cache 改善系统性能的依据是程序的局部性原理。程序中大部分指令是（60）的。设某计算机主存的读／写时间为 100ns，有一个指令和数据合一的 Cache，已知该 Cache的读／写时间为 10ns，取指令的命中率为 98%，取数的命中率为 95%。在执行某类程序时，约有 1/5 指令需要额外存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置 Cache 后，每条指令的平均读取时间约为（61）ns。A.顺序存储、顺序执行 B.随机存储、顺序执行 C.顺序存储、随机执行 D.随机存储、随机执
题目
使用 Cache 改善系统性能的依据是程序的局部性原理。程序中大部分指令是（60）的。设某计算机主存的读／写时间为 100ns，有一个指令和数据合一的 Cache，已知该 Cache的读／写时间为 10ns，取指令的命中率为 98%，取数的命中率为 95%。在执行某类程序时，约有 1/5 指令需要额外存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置 Cache 后，每条指令的平均读取时间约为（61）ns。
A.顺序存储、顺序执行
B.随机存储、顺序执行
C.顺序存储、随机执行
D.随机存储、随机执行
B.随机存储、顺序执行
C.顺序存储、随机执行
D.随机存储、随机执行
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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：
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3题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令( 2△t)、分析指令( 10t)、取操作数(3△t)、运算(1Ot)， 写回结果(20t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为( ) ; 若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为(请作答此空)。A.1:10
B.2:1
C.5:2
D.3:1答案：C解析：最大吞吐率:单位时间内流水线完成的任务数量。最大吞吐率Tpmax= =1/max (..j..m , 而其中, m是流水线的段数,是特定过
程段执行时间。如果,-条流水线的段数越多 ,过程执行时间越长,那么,这条流水线的理论吞吐率就越小。加速比(S)定义:不使用流水
线所用的时间与使用流水线所用的时间比即为加速比。通常加速比大于1就可以了。T= (10-1) *3△t+ (2+1+3+1+2) st=36△t,指
令条数=10.不使用流水线的时间t0= ( 2+1+3+1+2) 4t*10=90△t。加速比=90△t/36△t= 5/2实际吞吐率=10/36△t,这里有个坑,
就是要求的是最大吞吐率。在最大的时间段是3△t。因此是1/3△t -
第4题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(4△t)、分析指令( 2△t)、取操作数(6△t)、运算(2△t)， 写回结果(4△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空) ;若连续向流水线拉入10条指令,则该流水线的加速比为( )。
答案：B解析：最大吞吐率Tpmax =1/max (Tr，. Ti，.. Tm)，而其中, m是流水线的段数,是特定过程段执行时间。加速比(S)定义:不使用
流水线所用的时间与使用流水线所用的时间比即为加速比。通常加速比大于1。( 1 )使用流水线的时间T= ( 10-1) *6△t+(4+2+6+2+4) △t=72△t,指令条数=10。( 2 )不使用流水线的时间t0= ( 4+2+6+2+4) △t*10=180△t。加速比=90△t/36△t=5/2最大的时间段是3△t,因此最大吞吐率=1/3△t. -
第5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6题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 Δt )、分析指令(1Δt )、取操作数(3Δt )、运算(1Δt )和写回结果(2Δt ) 组成， 并分别用5 个子部件完成，该流水线的执行周期为（ ） ；若连续向流水线输入10条指令，该流水线完成的时间为（请作答此空）。A.46Δt
B.36Δt
C.90Δt
D.40Δt答案：B解析：流水线的执行周期为流水线执行时间最长的一段。10条指令使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+1Δt+2Δt）+（10-1）*3Δt=36Δt。 -
第7题：
使用 Cache 改善系统性能的依据是程序的局部性原理。程序中大部分指令是（请作答此空）的。设某计算机主存的读／写时间为 100ns，有一个指令和数据合一的 Cache，已知该 Cache的读／写时间为 10ns，取指令的命中率为 98%，取数的命中率为 95%。在执行某类程序时，约有 1/5 指令需要额外存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置 Cache 后，每条指令的平均读取时间约为（ ）ns。A.12.3
B.14.7
C.23.4
D.26.3答案：B解析：(100*2%+10*98%)+(100*5%+10*95%)*20%=14.7 -
第8题：
某计算机系统采用 5 级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 ?t )、分析指令(1?t )、取操作数(3?t )、运算(1?t )和写回结果(2?t ) 组成， 并分别用 5 个子部完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空 ) ;若连续向流水线输入 10 条指令，则该流水线的加速比为() .A. 1/9?t
B. 1/3 ?t
C. 1/2?t
D. 1/1?t答案：B解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3?t，流水线执行时间= n/（2?t +1?t +3?t +1?t + 2?t +（n-1）*3?t）=n/[9?t + (n-1)3?t)]=n/(6?t +n*3?t),当n趋向无穷大时，比值为1/3?t10条指令不用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）*10=90?t。10条指令使用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）+（10-1）*3?t =36?t。所以加速比为：90?t /36?t =5:2 -
第9题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2Δt)、分析指令(1Δt)、取操作数(3Δt)、运算(1Δt)和写回结果(2Δt)组成，并分别用5个子部完成，该流水线的最大吞吐率为()A.. 1/9Δt
B. 1/3Δt
C. 1/2Δt
D. 1/1Δt答案：B解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3Δt，流水线执行时间= n/(2Δt+1Δt+3Δt+1Δt+2Δt+(n-1)*3Δt)= n/[9Δt + (n-1)3Δt)]=n/(6Δt +n*3Δt),当n趋向无穷大时，比值为1/3Δt -
第10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11题：
填空题假设某程序中Load指令占26％，Store指令占9％，则写操作在所有访存操作中所占 的比例为（）,写操作在访问数据Cache操作中所占的比例为（）。正确答案： 7％,25％解析： 暂无解析 -
第12题：
单选题采用指令Cache与数据Cache分离的主要目的是（ ）。A减低Cache的缺失损失
B提高Cache的命中率
C减低CPU平均访问时间
D减少指令流水线资源冲突
正确答案： D解析：
把指令Cache与数据Cache分离后，取指和取数分别到不同的Cache中寻找，那么指令流水线中取指部分和取数部分就可以很好的避免冲突，即减少了指令流水线的冲突。 -
第13题：
使用Cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理。程序中大部分指令是（ ）的。设某计算机主存的读／写时间为100ns，有一个指令和数据合一的Cache，已知该Cache的读／写时间为10ns，取指令的命中率为98%，取数的命中率为95%。在执行某类程序时，约有1/5指令需要额外存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置Cache后，每条指令的平均读取时间约为（ ）ns。
A.顺序存储、顺序执行 B.随机存储、顺序执行 C.顺序存储、随机执行 D.随机存储、随机执行 A.12.3 B.14.7 C.23.4 D.26.3
正确答案：A,B
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第14题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令,设每条指令的执行由取指令( 2△t)、分析指令( 1△t)、取操作数(3△t)、运算(1△t).写回结果 (2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为(请作答此空) ;若连续向流水线拉入10条指令，则该流水线的加速比为( ) 。
答案：B解析：
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第15题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(3△t)、分析指令(1△t)、取操作数(5△t)、运算(1△t)， 写回结果(2△t)组成，并分别用5个子部件完成，该流水线的最大吞吐率为( )。
答案：B解析：吞吐率：单位时间内流水线完成的任务数量。
最大吞吐率 =1/max（
），而其中，m是流水线的段数， 是特定过程段执行时间。 -
第16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17题：
某计算机系统采用5级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 Δt )、分析指令(1Δt )、取操作数(3Δt )、运算(1Δt )和写回结果(2Δt ) 组成， 并分别用5 个子部件完成，该流水线的执行周期为（请作答此空） ；若连续向流水线输入10条指令，该流水线完成的时间为（ ）。A.3Δt
B.1Δt
C.2Δt
D.7Δt答案：A解析：流水线的执行周期为流水线执行时间最长的一段。10条指令使用流水线的执行时间=（2Δt+1Δt+3Δt+1Δt+2Δt）+（10-1）*3Δt=36Δt。 -
第18题：
使用 Cache 改善系统性能的依据是程序的局部性原理。程序中大部分指令是（ ）的。设某计算机主存的读／写时间为 100ns，有一个指令和数据合一的 Cache，已知该 Cache的读／写时间为 10ns，取指令的命中率为 98%，取数的命中率为 95%。在执行某类程序时，约有 1/5 指令需要额外存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置 Cache 后，每条指令的平均读取时间约为（请作答此空）ns。A.顺序存储、顺序执行
B.随机存储、顺序执行
C.顺序存储、随机执行
D.随机存储、随机执行答案：A解析：(100*2%+10*98%)+(100*5%+10*95%)*20%=14.7 -
第19题：
使用 Cache 改善系统性能的依据是程序的局部性原理。程序中大部分指令是（60）的。设某计算机主存的读／写时间为 100ns，有一个指令和数据合一的 Cache，已知该 Cache的读／写时间为 10ns，取指令的命中率为 98%，取数的命中率为 95%。在执行某类程序时，约有 1/5 指令需要额外存／取一个操作数。假设指令流水线在任何时候都不阻塞，则设置 Cache 后，每条指令的平均读取时间约为（61）ns。A.12.3
B.14.7
C.23.4
D.26.3答案：B解析：(100*2%+10*98%)+(100*5%+10*95%)*20%=14.7 -
第20题：
某计算机系统采用 5 级流水线结构执行指令，设每条指令的执行由取指令(2 ?t )、分析指令(1?t )、取操作数(3?t )、运算(1?t )和写回结果(2?t ) 组成， 并分别用 5 个子部完成，该流水线的最大吞吐率为() ;若连续向流水线输入 10 条指令，则该流水线的加速比为( 请作答此空) .A. 1:10
B. 2:1
C. 5:2
D. 3:1答案：C解析：本题考察流水线知识，相关计算公式如下：计算机流水线执行周期=最慢那个指令执行时间；流水线执行时间=首条指令执行时间+（指令总数-1）*流水线执行周期；流水线吞吐率=任务数/完成时间；流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间；根据公式：流水线执行周期=3?t，流水线执行时间= n/（2?t +1?t +3?t +1?t + 2?t +（n-1）*3?t）=n/[9?t + (n-1)3?t)]=n/(6?t +n*3?t),当n趋向无穷大时，比值为1/3?t10条指令不用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）*10=90?t。10条指令使用流水线的执行时间=（2?t +1?t +3?t +1?t +2?t）+（10-1）*3?t =36?t。所以加速比为：90?t /36?t =5:2 -
第21题：
假设某程序中Load指令占26％，Store指令占9％，则写操作在所有访存操作中所占 的比例为（）,写操作在访问数据Cache操作中所占的比例为（）。
正确答案:7％；25％ -
第22题：
CPU执行每一条指令都要分成若干步：取指令、指令译码、取操作数、执行运算、保存结果等。CPU在取指令阶段的操作是（）
- A、从硬盘读取一条指令并放入内存储器
- B、从内存储器（或cache）读取一条指令放入指令寄存器
- C、从指令寄存器读取一条指令放入指令计数器
- D、从内存储器读取一条指令放入运算器
正确答案:B -
第23题：
问答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解析： 暂无解析