存储器习题文档格式.docx

1、问主存第3000号所在主存块对应Cache行号是（）。 A、13 B、26 C、29 D、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、152 B、153 C、154 D、15113、关于虚拟存储器，下列说法正确的是（ ）。 、虚拟存储器利用了局部性原理、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、

2、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、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、管理和保护，也便于多道程序共享 A、 B、 C、 D、 、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、RAM B、ROM C、RAM和ROM D、都不对15、虚拟存储器中的页表有快表和慢表之分，下面关于页表的叙述中正确的是（ ）。 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

3、件组成，按照查找内容访问，因此比慢表查找速度快16、在Cache和主存构成的两级存储器中，Cache的存储时间是100ns，主存的存储时间是1000ns，如果希望有郊存储时间不超过190ns，则cache的命中率至少是（ ）。A、90% B、98%C、95% D、99%17、4片 16K8 位的存储芯片可以设计成（ ）容量的存储器。. 64K8 位 . 32K4 位 .32K16 位 . 16K32 位A、 B、C、 D、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、硬件和软件 D、操作系统19、计算机的存储器采用分级方式是为了（ ）。A、方便编

4、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、左端口和右端口的地址码不同。 B、左端口和右端口的地址码相同C、左端口和右端口的数据码不同 D、左端口和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11 B、等于11 C、大于11 D、大于等于1122、一个四体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是64K*32位，存取周期为200ns，在下述说法中（ ）是正确的。 A、在200ns内，存储器能向CPU提供256位

5、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的地址是（ ）。A、0001 0001 0011 01 B、0100 0100 0110 10C、1010 0011 1110 00 D、1101 0011 1010 0024、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

6、理有关的是（ ）C A、随机法 B、先进先出法 C、近期最少使用法 D、都不是25、某存储系统中，主存容量是cache容量的4096倍，cache被分为64块，当主存地址和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和替换算法位）D A、6*4097bit B、64*12bit C、6*4096bit D、64*13bit26、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（cac

7、he起始字块为第0字块）。27、若由高速缓存、主存和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，下列说法正确的是（ ）。 、虚拟存储器利用了局部性原理30、虚拟存储器中的页表有快表和慢表之分，下面关于页表的叙述中正确的是（ ）。31、下列关于虚存的叙述中，正确的是（ ）。 A、对应用程序员透明，对

8、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替换和写回策略，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、位数和主存地址中的位置（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

9、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 Cache 4KB=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=3

10、3408位 （3）块大小为64字节，访问到4344号单元，则访问容量为43454096，4355/64=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

11、均访问时间 为0.995*20ns+0.005*200ns=19.9+1=20.9ns2、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？块号和块内地址各多少位？（3） 主存的字地址有多少位？区号、区内块号和块内地址各多少位？（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，是否命中？2、（1）主存块数

12、512KW/16W=219/24=215 块 区512K/8K=219/213=26 （2）cache块为8K/16=29 cache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= i mod 29 （5） 主存块 513=10 0000 0001B块调入，cache块号为513 mod 512=1 区号标志为 1 （6） 地址0000 0100 0000 0001 0001B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

13、地址流序列分别为14、18、14、18、8、4、8、和10（十进制）。求每次访问后，cache的地址分配情况和操作状态。3、每次访问情况及操作见表14188410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和01010B，即十进制为14、18、14、18、8、4、8、和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、0101

14、0B、01000B和00111B时，求采用先进先出替换算法相应地址分配和操作4、（1）每次访问情况及操作见表（2） cache换成四个块，先进先出615131175、假定某计算机的Cache采用直接映射方式，和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和11。请问：（1）每次访问在cache中命中还是缺失？试计算访问上述地址序列的Cache命中率。（2）若cache数据区容量还是16个字，而数据块大小改为4个字

15、，则上述地址序列的命中情况又如何？说明块大小和命中率的关系。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和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和s=63时，缺失率分别为多少？ Int I,j,c,s,a128;For（i=0;i10000;i+） For（j=0;j128;j=j+s） C=aj;6、s=64时，依次访问数组a0,a64,a0,a

16、64.重复进行，a1在cache的0行，a64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a0,a63,a126, a0,a63,a126重复进行10000次，而a1在cache的0行, a63在cache的7行, a126在cache的7行,因此三个元素a0调入后一直都在，而a63与a126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a0,a64,a0,a64.重复进行，a1在cache的0组，a64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

17、约100%；S=63时，依次访问数组a0,a63,a126, a0,a63,a126重复进行10000次，而a1在cache的0组, a63在cache的3组, a126在cache的3组,因此三个元素a0调入后一直都在，而a63与a126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和一个L1data cache。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；L1 data cache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、页表和

18、L1data cache中的部分内容（用十六进制表示）如图所示。页框号有效位03-091D100072D02040A20806363123472 TLB4路组相联4组16个页表项虚页号000001002003004005160060070080091700A00B00C1900D00E00F0D 部分页表：开始16项行索引字节3字节2字节1字节056C9AC1B45CD3223C22A546673D5465DC24623A943C376832135A3F4E334A55FL1data cache：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

19、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、行索引字段和块内地址字段？（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 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 及和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

20、=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=0000 0110 0111 1010B 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 1 1001 111 1010B=110011 1110 10 则查cache,行号为1110B=E行 看标记为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4AH8、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，