设有一个主存-Cache层次的存储器,主存的容量为1MB,Cache的容量为64KB,每个块为8KB。 (1) 该Cache共有多少块?主存共有多少块? (2) 求Cache和主存地址的格式。 (3) 主存地址为24402H的单元在主存的哪一块?在直接映射方式下,映射到Cache中哪一块?若采用2路组相联,则映射到Cache中哪一块?

题目

设有一个主存-Cache层次的存储器,主存的容量为1MB,Cache的容量为64KB,每个块为8KB。 (1) 该Cache共有多少块?主存共有多少块? (2) 求Cache和主存地址的格式。 (3) 主存地址为24402H的单元在主存的哪一块?在直接映射方式下,映射到Cache中哪一块?若采用2路组相联,则映射到Cache中哪一块?


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  • 第1题:

    在Cache的地址映射中,若主存中的任意一块均可映射到Cache内任意一块的位置上,则这种方法称为______。

    A、全相联映射

    B、直接映射

    C、组相联映射

    D、混合映射


    正确答案:A

  • 第2题:

    一个设有cache的存储系统中,若主存容量为512KB,cache容量为2KB,每次交换的数据块长度为16B。主存数据调入cache时,为了区分是主存哪个部分哪个字块调入cache中哪个字块位置。因此在cache存储器中还需存放调入主存字块的特征,即cache字块标志(主存高位地址)。cache地址映像若采用直接映像方式,本题中cache字块标志是(1)位,若采用全相联地址映像方式,则cache字块标志是(2)位。

    A.7

    B.8

    C.12

    D.19


    正确答案:A

  • 第3题:

    主存与Cache的地址映射方式中,()方式可以实现主存任意一块装入Cache中任意位置,只有装满才需要替换。

    A.全相联

    B.直接映射

    C.组相联

    D.串并联


    正确答案:A

  • 第4题:

    某32位计算机Cache容量16KB,Cache块大小16Byte,假设主存与Cache地址映像采用直接映像方式,则主存地址为1234E8F8(十六进制)的单元,装入Cache的地址是( )。

    A.00010001001101
    B.01000100011010
    C.10100011111000
    D.11010011101000

    答案:C
    解析:
    由题意,cache块大小为16B,也即主存和cache都要分割成16B的块,块内偏移占4位低地址,cache容量16KB,共16KB/16B=1024个块,因此块地址占10位,计算机是32位,因此还剩余32-10-4=18位作为高地址,即主存分区号,那么该地址结构为:18位分区号,10位块号,4位块内偏移;题中采用直接映射,只有每个区块号相同的才能命中,题目考察的是装入cache的地址,那么就是取低14位,无需分区号,将1234E8F8展开为二进制取低14位即可。

  • 第5题:

    在Cache的地址映射中,若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一块的位置上,则这种方法称为()。

    A.全相联映射
    B.组相联映射
    C.直接映射
    D.混合映射

    答案:A
    解析:
    (1)直接映射方式下的地址转换
    主存地址:区号+块号B+块内地址册
    Cache地址:块号b+块内地址w
    对应关系:块号B=块号b,块内地址=块内地址w
    (2)全相连映射方式下的地址转换
    主存地址:块号B+块内地址w
    Cache地址:块号b+块内地址w .
    对应关系:块号B通过地址变换表对应于块号h,块内地址w=块内地址w
    (3)组相连映射方式下的地址转换
    主存地址:区号E+组号C+组内块号B+块内地址册
    Cache地址:组号g+组内块号b+块内地址”
    组间是直接映射关系,组内是全相连映射关系
    对应关系:组号G=组号g,组内块号B通过地址变换表对应于组内块号b,块内地址W=块内地址W。

  • 第6题:

    主存与 Cache 的地址映射方式中,(2)方式可以实现主存任意一块装入 Cache 中任意位置,只有装满才需要替换。

    A.全相联
    B.直接映射
    C.组相联
    D.串并联

    答案:A
    解析:
    全相联地址映射:主存的任意一块可以映象到 Cache 中的任意一块。
    直接相联映射:主存中一块只能映象到 Cache 的一个特定的块中。
    组相联的映射:各区中的某一块只能存入缓存的同组号的空间内,但组内各块地址之间则可以任意存放。即从主存的组到 Cache 的组之间采用直接映象方式,在两个对应的组内部
    采用全相联映象方式。

  • 第7题:

    下列关于cache地址映射的描述,不正确的是()

    • A、全相联映射方式中,主存的一个块可能存放到cache中任意一行
    • B、直接映射方式中,主存的一个块只能存放在cache的一个特定行
    • C、全相联映射方式的cache利用率高,直接映射方式的cache利用率低
    • D、组相联映射方式是全相联映射和直接映射方式的折中方案,即主存中的一个块放到cache的哪个组是灵活的,而放到该组的哪个行是固定的

    正确答案:D

  • 第8题:

    假定某机主存空间大小1GB,按字节编址。cache的数据区(即不包括标记、有效位等存储区)有64KB,块大小为128字节,采用直接映射和全写(write-through)方式。请问: (1)主存地址如何划分?要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。 (2)cache的总容量为多少位?


    正确答案: (1)主存空间大小为1GB,按字节编址,说明主存地址为30位。cache共有64KB/128B=512行,因此,行索引(行号)为9位;块大小128字节,说明块内地址为7位。因此,30位主存地址中,高14位为标志(Tag);中间9位为行索引;低7位为块内地址。
    (2)因为采用直接映射,所以cache中无需替换算法所需控制位,全写方式下也无需修改(dirty)位,而标志位和有效位总是必须有的,所以,cache总容量为512×(128×8+14+1)=519.5K位。

  • 第9题:

    在Cache的地址映射中,全相联映射是指主存中的任意一字块均可映射到Cache内任意一字块位置的→种映射方式。


    正确答案:正确

  • 第10题:

    单选题
    某计算机的Cache共有16块,采用2路组相联映射方式(即每组2块)。每个主存块大小为32字节,按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是(  )。
    A

    0

    B

    1

    C

    4

    D

    6


    正确答案: B
    解析:
    首先根据主存地址计算所在的主存块号,然后根据组相联映射的映射关系K=I mod Q(K代表Cache的组号,I代表主存的块号,Q代表Cache的组数)来计算Cache的组号。由于每个主存块大小为32字节,按字节编址,那么主存129号单元所在的主存块号是4,Cache共有16块,采用2路组相联映射方式(即每组2块),故Cache有8组,按照上面的公式可以计算得到Cache的组号=4 mod 8=4。

  • 第11题:

    单选题
    某计算机的Cache采用相联映像,Cache容量为16KB,每块8个字,每个字32位,并且将Cache中每4块分为一组。若主存最大容量为4GB且按字节编址,则主存地址应为(1)位,组号应为(2)位。若Cache的命中率为0.95,且Cache的速度是主存的5倍,那么与不采用Cache相比较,采用Cache后速度大致提高到(3)倍。空白(2)处应选择()
    A

    5

    B

    6

    C

    7

    D

    8


    正确答案: A
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    问答题
    假定某机主存空间大小1GB,按字节编址。cache的数据区(即不包括标记、有效位等存储区)有64KB,块大小为128字节,采用直接映射和全写(write-through)方式。请问: (1)主存地址如何划分?要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。 (2)cache的总容量为多少位?

    正确答案: (1)主存空间大小为1GB,按字节编址,说明主存地址为30位。cache共有64KB/128B=512行,因此,行索引(行号)为9位;块大小128字节,说明块内地址为7位。因此,30位主存地址中,高14位为标志(Tag);中间9位为行索引;低7位为块内地址。
    (2)因为采用直接映射,所以cache中无需替换算法所需控制位,全写方式下也无需修改(dirty)位,而标志位和有效位总是必须有的,所以,cache总容量为512×(128×8+14+1)=519.5K位。
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    高速缓存Cache与主存间采用全相联地址映像方式,高速缓存的容量为4MB,分为4块,每块1MB,主存容量为256MB。若主存读写时间为30ns,高速缓存的读写时间为3ns,平均读写时间为3.27ns,则该高速缓存的命中率为(1)%。若地址变换表中相联存储器的88H对应的cache块号为01B,则主存地址为8888888H时,高速缓存地址为(2)。

    (1)

    A.90

    B.95

    C.97

    D.99


    正确答案:D

  • 第14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15题:

    全相联映射方式是指

    A.主存中地址块与Cache中的地址块全部映射

    B.主存中任何一个块全部映射到Cache中固定的位置上

    C.主存中任何一个块与Cache中的块一一对应

    D.主存中任何一个块均可以映射装入到Cache中任何一个块的位置上


    正确答案:D

  • 第16题:

    Cache一般包含3种地址映射方式,分别为全相联映射、直接相联映射和组相联映射,下列描述不正确的是______。

    A.全相联映射是指主存中的任意一块都可以映射到Cache中任意一块的方式
    B.全相联映射的缺点是Cache的空间利用率低
    C.直接相联映射是指主存中的某块只能映射到满足特定关系的Cache块中
    D.组相联映射考虑了全相联映射和直接相联映射各自的优点

    答案:B
    解析:
    本题考查Cache方面的基础知识。Cache一般有3种地址映射方式,分别为全相联映射、直接相联映射和组相联映射。直接相联映射指主存的一个字块只能映像到Cache的一个准确确定的字块中。特点在于主存的字块只可以和固定的Cache字块对应,方式直接,利用率低。全相联映射是指主存中任意一个块都可以映射到Cache中任意一个块的方式,也就是说,当主存中的某一块需调入Cache时,可根据当时Cache的块占用或分配情况,选择一个块给主存块存储,所选的Cache块可以是Cache中的任意一个块。特点是利用率高,方式灵活,标记位较长,使用成本太高。组相联映射是对全相联和直接映像的一种折衷处理方案。既不在主存和Cache之间实现字块的完全随意对应,也不在主存和Cache之间实现字块的多对一的硬性对应,而是实现一种有限度的随意对应。其特点是组间全相联,组内直接映像。集中了两个方式的优点。成本也不太高。是最常见的Cache映像方式。

  • 第17题:

    某32位计算机的Cache容量为16KB,Cache块的大小为168,若主存与Cache地址映像采用直接映像方式,则主存地址为0×1234E8F8的单元装入Cache的地址是()。

    A.00010001001101
    B.01000100011010
    C.10100011111000
    D.11010011101000

    答案:C
    解析:
    因为Cache容量为16KB,所以Cache地址长14位。主存与Cache地址映像采用直接映像方式,将32位的主存地址0×1234E8F8写成二进制,取低14位就是Cache地址。

  • 第18题:

    在Cache的地址映射中,全相联映射是指主存中的任意一字块均可映射到Cache内任意一字块位置的→种映射方式。

    A

    B



  • 第19题:

    若主存块地址i=(10101)B,CACHE的块地址为j,CACHE块数为M=4,映象规则为直接映象,则j=()。


    正确答案:01

  • 第20题:

    Cache用组相联映射,一块大小为128B,Cache共64块,4块分一组。主存有4096块,主存地址共需()位。

    • A、19
    • B、18
    • C、17
    • D、16

    正确答案:A

  • 第21题:

    在cache的地址映射中,若主存中的任意一块均可映射到cache内的任意一块的位置上,则这种方法称为()。

    • A、全相联映射
    • B、直接映射
    • C、组相联映射
    • D、混合映射

    正确答案:A

  • 第22题:

    单选题
    一般来说,cache的功能(1)。某32位计算机的cache容量为16KB,cache块的大小为16B,若主存与cache的地址映射采用直接映像方式,则主存地址为1234E8F8(十六进制数)的单元装入的cache地址为(2)。在下列cache的替换算法中,平均命中率最高的是(3)。空白(2)处应选择()
    A

    00010001001101

    B

    01001000110100

    C

    10100011111000

    D

    11010011101000


    正确答案: B
    解析: 暂无解析

  • 第23题:

    单选题
    某计算机的Cache采用相联映像,Cache容量为16KB,每块8个字,每个字32位,并且将Cache中每4块分为一组。若主存最大容量为4GB且按字节编址,则主存地址应为(1)位,组号应为(2)位。若Cache的命中率为0.95,且Cache的速度是主存的5倍,那么与不采用Cache相比较,采用Cache后速度大致提高到(3)倍。空白(3)处应选择()
    A

    3.33

    B

    3.82

    C

    4.17

    D

    4.52


    正确答案: D
    解析: 暂无解析

  • 第24题:

    单选题
    下列关于cache地址映射的描述,不正确的是()
    A

    全相联映射方式中,主存的一个块可能存放到cache中任意一行

    B

    直接映射方式中,主存的一个块只能存放在cache的一个特定行

    C

    全相联映射方式的cache利用率高,直接映射方式的cache利用率低

    D

    组相联映射方式是全相联映射和直接映射方式的折中方案,即主存中的一个块放到cache的哪个组是灵活的,而放到该组的哪个行是固定的


    正确答案: B
    解析: 暂无解析