计算机组成原理-课堂练习-第四章Cache.doc

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1、一、单项选择题15.关于Cache的论述中，正确的是()。A．Cache是一种介于主存和辅存之间的存储器。B．如果访问Cache不命中，则用从内存中取到的数据块替换Cache中最近被访问过的数据块。C．Cache的命中率必须很高，一般要达到90%以上才能充分发挥其作用。D．Cache中的信息必须与主存中的信息时刻保持一致。16．Cache的地址映射中()比较多的采用“按内容寻址”的相联存储器来实现。A．直接映射B．全相联映射C．组相联映射D．段相联映射17．在下列因素中，与Cache命中率无关的是()。ACache字块的大小BCache的总容量CCache字块的个数D主存

2、的存取时间18．在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映射是由()。A操作系统来管理的B程序员调度的C由硬件自动完成的D存储管理硬件和存储管理软件共同完成的二、综合应用题2．Cache存放的是什么内容，其命中率受哪些因素影响？答：Cache存储器中保存的字块是主存中相应字块的一个副本。Cache的容量和块的大小是影响命中率的重要因素。一般来说，Cache的存储容量比主存的容量小得多，但不能太小，太小会使命中率太低；也没必要太大，过大不仅会增加成本，而且当容量超过一定值后，命中率随容量的增加将不会有明显的增长。此外，Cache的组织方式与Cache的替换策略的选择也会影

3、响Cache的命中率。6．在Cache管理中，当新的主存块需要调入Cache时，有几种替换算法？各有何特点？哪种算法的平均命中率高？答：在Cache管理中，当新的主存块需调人Cache时，常用的有先进先出(FIFO)算法和近期最少使用LRU算法。前者是把最先调入Cache的块替换出去，它不随时记录各块的使用情况，所以容易实现，且开销小；后者是把近期最少使用的块替换出去，这种算法需随时记录Cache中各块的使用情况，以便确定哪个块是近期最少使用的。LRU算法比FIFO的平均命中率高。9．叙述带有Cache存储器的计算机，其CPU读内存一次的工作过程。答：(1)CPU将内存地

4、址加载到地址总线，并发出读信号；(2)Cache从地址总线截取内存地址，析出该地址所在的内存块号；(3)查阅主存Cache地址映射变换机构，若该主存块已调入Cache，则为命中，进A(4)，否则，转(6)；(4)将对应的Cache块号与主存地址中的块内地址拼接，形成Cache地址，访问Cache存储体，同时阻断主存的读；(5)由Cache读出之数据经数据总线送往CPU;(6)不命中的情况下，维持主存的读，由主存读出的数据经数据总线送往CPU;(7)同时查阅Cache是否尚有空间容纳块的调入，如有，则转入(9)；(8)启动Cache替换机构，空出一个Cache块位置；(9)

5、打通直接调度通路，将该主存块调入Cache，并修改标记。