在Cache-主存中,改进Cache性能的某一方面是以损失另一方面性能为代价的。如增加Cache块大小在降低失效率的同时

题目
填空题
在Cache-主存中,改进Cache性能的某一方面是以损失另一方面性能为代价的。如增加Cache块大小在降低失效率的同时增加(),而提高相联度在降低失效率的同时则是以增加()为代价的。
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第1题:

在存储器层次结构中,存储器从速度最快到最慢的排列顺序是()

A、寄存器-主存-Cache-辅存

B、寄存器-主存-辅存-Cache

C、寄存器-Cache-辅存-主存

D、寄存器-Cache-主存-辅存


正确答案:D

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)。

A.10

B.11.60

C.11.68

D.50


正确答案:B
解析:在由Cache-主存系统构成计算机中,存储系统Cache的命中率可以计算为:
  H=4800÷(4800+200)=0.96
  CPU访问存储系统的平均访问时间是:
  T=10×0.96+(1-0.96)50=11.6
  Cache-主存系统的效率为:
  e=10/11.6=0.862

第3题:

● 以下关于CPU 与主存之间增加高速缓存(Cache)的叙述中,错误的是 (4) 。

(4)

A. Cache扩充了主存储器的容量

B. Cache可以降低由于CPU 与主存之间的速度差异造成的系统性能影响

C. Cache的有效性是利用了对主存储器访问的局部性特征

D. Cache中通常保存着主存储器中部分内容的一份副本


正确答案:A
解析:本题考查计算机系统基础知识。
Cache(高速缓冲存储器)是一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据以利于快速访问。Cache的出现是基于两种因素:首先,是由于CPU的速度和性能提高很快而主存速度较低且价格高,第二就是程序执行的局部性特点。因此,才将速度比较快而容量有限的SRAM构成Cache,目的在于尽可能发挥CPU的高速度。

 

第4题:

增加Cache块大小,对Cache性能有何影响?其原因是什么?


正确答案: (1)对给定的Cache容量,当块大小增加失效率开始是下降,后来反而上升了;
(2)Cache容量越大,使失效率达到最低的块大小就越大。
导致上述失效率先下降后上升的原因,在于增加块大小会产生双重作用。
一方面它减少了强制性失效,因为局部性原理有时间局部性和空间局部性两方面的含义,增加块大小利用了空间局部性;
另一方面,由于增加块大小会减少Cache中块的数目,所以有可能会增加冲突失效。在Cache容量较小时,甚至还会增加容量失效。
刚开始增加块大小时,由于块大小还不是很大,上述的第一种作用超过第二种作用,从而使失效率下降。但等到块大小较大时,第二种作用超过第一种作用,使失效率上升。

第5题:

增加Cache块大小一定会降低失效率吗?


正确答案: 不一定。
对于给定的Cache容量,当块大小增加时,失效率开始是下降,后来反而上升了。主要因为增加块大小会产生双重作用。一方面它减少了强制性失效;另一方面,可能会增加冲突失效。

第6题:

常用的虚拟存储器寻址系统由()两级存储器组成。

A、主存-辅存

B、Cache-主存

C、Cache-辅存

D、内存-外存


参考答案:A

第7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8题:

以下关于CPU与主存之间增加调整缓存(Cache)的叙述,不正确的是()。

A.Cache扩充了主存储器的容量

B.Cache可以降低由于CPU与主存之间的速度差异造成的系统性能影响

C.Cache的有效性是利用了对主存储器访问的局部特征

D.Cache中通常保存着主存储器中部分内容的一份副本


参考答案:A

Cache,即高速缓冲存储器。Cache的出现是基于两个原因。首先是由于CPU的速度和性能提高很快而主存速度较低且价格高,其次就是程序执行的局部性特点。因此,将速度比较快而容量有限的SRAM构成Cache,目的在于尽可能发挥CPU的高速度。Cache位于CPU和主存之间,其内容是主存内容的副本。

第9题:

采用组相联映像的Cache存储器,为提高其等效性访问速度应()。

  • A、增大主存容量(Cache大小不变)
  • B、增加Cache的块数(块的大小不变)
  • C、减小组的大小(块的大小不变)
  • D、减小块的大小(组的大小不变)

正确答案:B

第10题:

组相联映像、LRU替换的Cache存储器,不影响Cache命中率的是()。

  • A、增加Cache中的块数
  • B、增大组的大小
  • C、增大主存容量
  • D、增大块的大小

正确答案:C

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