计算机系统结构 第四章自考练习题答案

11.在Cache主存层次的存储器中，实效时间（B）。
A.包括对Cache的访问时间和主存的访问时间两部分
B.包括对主存的访问时间和将主存中的数据调入Cache的时间
C.包括对Cache的访问时间、主存的访问时间和数据传播时间三部分
D.是Cache失效时对主存的访问时间
12.虚拟存储器的（C）要求属于外特性。
第四章存储体系
历年真题精选
1.下列说法正确的是（D）。
A. Cache容量一般不大，命中率不会很高B. Cache本身速度很快，但地址变换速度很慢C. Cache芯片速度一般比CPU速度慢数十倍
D. Cache存储器查映像表和访问物理Cache其间可以流水，使速度与CPU匹配
2．以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（D）。
3.页式虚拟存储器常用的地址映象方式是（A）。
A.全相联B.段相联C.直接D.组相联
4.用于虚拟存储器页面替换，且为堆栈型的算法是（D）。
A.随机法B.比较对法C.相联目录表法D.近期最久未用法
5.最能确保提高虚拟存储器访主存的命中率的是（D）。
A.采用FIFO替换算法并增大页面B.增大辅存容量
C.改用LRU替换算法并增大页面D.改用LRU替换算法并增加页面数
6.与全相联映象的优点是（A）。
A.目录表小B.主存利用率高C.块冲突概率低D.命中率高
7.块冲突概率最高的Cache地址映象方式是（B）。
A.全相联映象B.直接映象C.组相联D.段相联映象
8.以下不属于堆栈型替换算法的是（C）。
A.近期最少使用算法B.近期最久未用过算法C.先进先出算法D.页面失效频率算法
A.用户的虚页如何与主存的实页对应B.如何用主存的实页号替代多用户的虚页号C.当页面失效，选择主存中哪个页作为被替换的页
D.新用户要进入主存，选择哪个用户作为被替换的用户
2.虚拟存储器地址变换是指（C）。
A.多用户虚地址如何与实地址对应B.静态再定位时将程序的逻辑地址变成主存实地址
C.程序执行时将虚地址变换成对应的实地址D.指令的符号地址变换成二进制地址
A.页地址流B.页面调度策略C.主存的容量D.辅存的容量
3.页面虚拟存储器把（程序）空间和（主存）空间都机械等分成相同大小的页面。
4. Cache若采用全相联映像规则，则主存中（任意一）块都可映像装入到Cache中的（任意一）块的位置上。
5.解决计算机主存与CPU的速度差对机器性能的影响，可采用哪三种解决方法？(p86)
3.如何评价一个替换算法的好坏？（P99）
4.什么是Cache？它是如何组织的？（P110）
5.什么是虚拟存储器？它有什么特点和作用？（P88）
6.在有Cache的存储系统中，访存操作是如何进行的？
7.简述IBM PC机的页式存储管理的特点。
8.简述段页式存储管理的地址变换过程。
9.什么是存储系统？什么是存储系统的层次结构？（P85）
20.选择最早装入主存的虚页替换算法是（先进先出算法）。
21.CPU产生的逻辑地址能在存储器中访问到概率称为（命中率）。
22.LRU算法的两种全硬实现方法是（堆栈法）和（比较对法）。
23.要使存储层次访问效率e趋于1，就要选择具有（高命中率）的算法、相邻二级的容量差和（速度差）及增加的辅助软硬件的代价等因素综合权衡。
10.简要列举段式虚存管理系统的优点和问题。（P90）
11.简要列举页式虚存管理系统的优点和问题。（P91）
12.在页式虚拟存储器中，什么叫页面失效？什么叫页面争用？什么时候两者同时发生？什么时候两者不同时发生？（P97）
13.什么是堆栈型的替换算法（用式子描述）？（P101）
14.简述页面失效频率（PFF）替换算法的思想及优点，该算法的依据是什么？（P102）
19.虚拟存储器地址映象方式选择时应考虑（D）。
A.页面命中率高B.便于主存管理C.实页冲突概率高D.实存页面争用率低
20.页式虚拟存储器的页面由小增大时，命中率的变化将会是（B）。
A.单调上升B.先上升后下降C.单调下降D.先下降后上升
二．填空题。
1.虚拟存储器主要是为解决主存（容量）满足不了要求发展出来的，Cache存储器是为解决主存（速度）满足不了要求发展出来的。
实页号
装入位
3
1
1
1
2
0
3
0
2
1
1
0
0
1
0
0
(1)求出会发生页面失效的全部虚页号；（2，3,5,7）
(2)求出虚地址为：0，3728，1023，1024，7800，6800的主存实地址。
（3072，页失效，4095,1024，页失效，656）
同Hale Waihona Puke 强化练习一．单项选择题。1.替换算法要解决的问题是（C）。
9.Cache存储器是从主存（速度）满足不了要求提出的（Cache-主存）二级存储层次。
10.Cache存储器是增加辅助（硬）件，使之速度接近于Cache的，容量是（主）存的。
11.虚拟存储器对（应用）程序员是透明的，对（系统）程序是不透明的。
12.Cache存储器对应用程序是（透明）的，对系统程序员是（透明）的。
16.计算机系统中主存一辅存存储层次式Cache一主存存储层次常用的替换算法是（B）。
A.随机算法B.近期最少使用算法C.先进后出算法D.OPT算法
17.并行主存系统不包括（C）。
A.单体多字B.多体单字C.单体单字D.多体多字
18.在虚拟存储器中，不能用作地址映象和变换的辅助表是（B）。
A.段表B.主存页面表C.内页表D.外页表
A.容量大小B.速度C.页面组织D.带宽
13.最常用的页面置换算法是（D）。
A.RAND B.FIFO C.LRU D.OPT
14.虚拟存储器通常采用的地址映象方式是（A）。
A.全相联映像B.组相联映像C.直接映像D.段相联映像
15.构成存储层次的主要依据是（D）。
A.时间局部性B.空间局部性C.A或BD.A和B
9.在Cache存储器中常用的地址映象方式是（C）。
A.全相联映象B.页表法映象C.组相联映象D.段页表映象
10.下列关于虚拟存储器的说法比较正确的应当是（D）。
A.更换替换算法能提高命中率B.访主存命中率随主存容量增大而提高
C.访主存命中率随页面大小增大而提高
D.在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率
24.在主、辅存之间增加一级电子磁盘，使级间（r）值不会过大，有利于降低（对H的要求），以获得同样的e。
25.访Cache的时间一般是访主存时间的（1/4）至（1/10）。
26.页式虚拟存储器把（程序）空间和（主存）空间都机械等分成相同大小的页面。
27.段页式虚拟存储器的内部地址映象表机构有（段）表和（页）表两部分。
34.虚拟存储器发生页面失效时，需要进行虚地址到（辅存实地址）的外部地址变换，以便去辅存中（调页）。
35.虚拟存储器外部地址变换的概率远比内部地址变换发生的概率要（低），因此，应采用（软）件实现。
36.在软硬件实现上，虚拟存储器内部地址变换宜用（硬）件实现，外部地址变换宜用（软）件实现。
37.页面替换是发生在页面（失效），同时又发生页面（争用）的时候。
6.CPU字在并行主存系统中按模m低位交叉编址，其m在单体多字方式中为一个主存字所包含的CPU（字）数，在多分体单字方式中则为（分体）体数。
7.并行主存的实际频宽是不能单纯靠提高模数m就能提高的，因为一是（工程实现）上的问题，二是存储系统（效率）的下降。
8.虚拟存储器是增加辅助（软硬）件，使主辅存形成整体，速度接近于（主存）存的，容量是辅存的。
16.页面失效不能按中断对待，应按（故障）对待，必须（立即）响应和处理。
17.为提高页式虚拟存储器内部地址变换的速度，可将其内部映象表又分成由（快）表和（慢）表组成的一个二级表层次。
18.在Cache存储器中，CPU每次写Cache的同时，也写入（主存），称这种更新主存块内容的方法为（写直达）法。
19.为提高访问Cache的命中率，Cache和预取算法可以有（恒预取）法和（不命中时）预取法两种。
38.评价虚拟存储器所用替换算法的好坏，主要是看主存（命中率）的高低，其次看算法是否易于（实现），以及所需的辅助软硬件的多少。
三．简答题。
1.主存实际频宽与模数m的关系是什么？出现这种现象的原因是什么?（P84）
2. CPU与Cache时，会发生Cache与主存的对应内容不一致的现象，简述解决这个问题的两种方法及各需要增加什么开销。（P118）
31.在虚拟存储器中，地址的映象是指将每个虚存单元按什么规则装入（实存）；地址的变换是指程序执行中，将多用户虚地址如何变换成对应的（实地址）。
32.页式虚拟存储器内部地址映象方式的选择主要应考虑如何降低（实页冲突）的概率，其次是辅助硬件开销要少，地址变换速度要（快），实现要方便。
33.在页式虚拟存储器中，CPU要用到的指令或数据不在主存时会发生（页面失效）。当两个以上的虚页要求装入同一实存页面位置时会发生（页面争用）。
（1）假设程序的2，3，5页已先后装入主存的第3、2、0页位置，请画出上述页地址流工作过程中，主存各页位置上所装程序各页页号的变化过程图，标出命中时刻。
（2）求出此期间虚存总的命中率H。（50%）
8.某虚拟存储器共8个页面，每页为1024个字，实际主存为4K个字，采用页表法进行地址映象。映象表的内容如下表所示。
28.段式虚拟存储器，程序的起点处于主存中（任意）位置上，段页式虚拟存储器要求段的起点必须是在主存中（页面）的起点位置上。
29.段页式虚拟存储器在访问时，遇到段表中某行装入位为0时，将产生（段失效）故障，请求调入（页表）。