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?

题目

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?

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第1题:

容量为64块的Cache采用组相联方式映像,字块大小为128个字,每4块为一组。若主存容量为4096块,且以字编址,那么主存地址应为(7)位,主存区号应为(8)位。

A.16

B.17

C.18

D.19


正确答案:D
解析:由于主存容量为4096块,而每块为128个字,主存的总容量为512K字,故主存地址应为19位。主存地址应分为区号、组号、组内块号、块内地址号。可以看到,块内地址号应为7位,用以表示128个字。一组为4块,则组内块号用2位表示。Cache容量为64块,共分16组,故组号需要用4位地址表示。剩余的即为区号,应为6位。

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:

共用题干题某计算机的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(1)处应选择()

A.24

B.32

C.36

D.40


参考答案:B
主存最大容量为4GB且按字节编址,由于2=4GB,所以主存地址应为32位。因为每块8个字,每个字32位,并且将Cache中每4块分为一组,则每组的大小为32/8×8×4=128B。Cache容量为16KB,共可分成16K/128=128组,由于2=128,所以组号应为7位。设主存的存取周期为h,因Cache的速度是主存的5倍,所以Cache的存取周期为32

第4题:

某机字长32位,主存容量1MB,按字编址,块长512B,Cache共可存放16个块,采用直接映射方式,则Cache地址长度为()。

A.11位
B.13位
C.18位
D.20位

答案:A
解析:

第5题:

某计算机主存按字节编址,主存与高速缓存cache的地址变换采用组相联映像方式(即组内全相联,组间直接映像)。高速缓存分为2组,每组包含4块,块的大小为512B,主存容量为1MB。构成高速缓存的地址变换表相联存储器容量为(14)。每次参与比较的存储单元为(15)个。

A.4×10bit

B.8×10bit

C.4×11bit

D.8×11bit


正确答案:B
解析:由题目已知条件可知,主存容量为1MB,其地址为20位二进制数。其中低9位为块内地址,则主存区号为8位、区内组号为1位、组内块号为2位。由于主存与高速缓存cache地址变换采用组相联映像方式(即组内全相联,组间直接映像),高速缓存的地址变换表相联存储器中存放的用于比较的是主存区号(8位)和组内块号(2位)。因此,高速缓存的地址变换表相联存储器的一个单元应存放10位二进制数。由于高速缓存共有 8块,则高速缓存的地址变换表相联存储器的容量应为8×10bit。另外,由于主存与高速缓存cache地址变换采用组相联映像方式(即组内全相联,组间直接映像),组间采用直接映像,不需要进行比较,但组内是全相联映像,需要在一组的4块内进行比较,故每次参与比较的存储单元为4个。

第6题:

某计算机主存按字节编址,主存与高速缓存Cache的地址变换采用组相联映像方式(即组内全相联,组问直接映像)。高速缓存分为2组,每组包含4块,块的大小为512B,主存容量为1MB。构成高速缓存的地址变换表相联存储器容量为 (1)bit。每次参与比较的存储单元为(2)个。

(1)

A.4×10bit

B.8×10bit

C.4×11bit

D.8×11bit


正确答案:B

第7题:

某Cache采用组相联的方式映像,其容量为64块的,字块大小为128个字,每4块为一组。若主容量为4096块,且以字编址,那么主存地址应为(37)位,主存区号应为(38)位。

A.16

B.17

C.18

D.19


正确答案:D

第8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号单元所在的主存块应装入到的Cache组号是()

A、0

B、1

C、4

D、6


正确答案:C

第9题:

容量为64块的Cache采用组相联方式映像,字块大小为128个字,每4块为一组。若主存容量为4096块,且以字编址,那么主存地址应为(请作答此空)位,主存区号应为( )位。

A.16
B.17
C.18
D.19

答案:D
解析:

第10题:

容量为64块的Cache采用组相联映射方式,字块大小为128个字,每4块为一组。若主存4096块,且以字编址,那么主存地址和主存标记的位数分别为()。

A.16,6
B.17,6
C.18,8
D.19,8

答案:D
解析:
主存容量4K×128=512K字,故主存地址19位,由主存标记、组号和块内地址3部分组成。因为字块大小为128个字,故块内地址7位,Cache被分成64/4=16组,故组号4位,主存标记19-4-7=8位。

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