计算机体系结构

已知cache1采用直接映射方式,共16行,块大小为1个字,缺失损失为8个时钟周期;cache2也采用直接映射方式,共4行,块大小为4个字,缺失损失为11个时钟周期。假定开始时cache为空,采用字编址方式。要求找出一个访问地址序列,使得cache2具有更低的缺失率,但总的缺失损失反而比cache1大。

题目

已知cache1采用直接映射方式,共16行,块大小为1个字,缺失损失为8个时钟周期;cache2也采用直接映射方式,共4行,块大小为4个字,缺失损失为11个时钟周期。假定开始时cache为空,采用字编址方式。要求找出一个访问地址序列,使得cache2具有更低的缺失率,但总的缺失损失反而比cache1大。

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相似问题和答案

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:

Cache一般包含3种地址映射方式,分别为全相联映射、直接相联映射和组相联映射,下列描述不正确的是______。

A.全相联映射是指主存中的任意一块都可以映射到Cache中任意一块的方式
B.全相联映射的缺点是Cache的空间利用率低
C.直接相联映射是指主存中的某块只能映射到满足特定关系的Cache块中
D.组相联映射考虑了全相联映射和直接相联映射各自的优点

答案:B
解析:
本题考查Cache方面的基础知识。Cache一般有3种地址映射方式,分别为全相联映射、直接相联映射和组相联映射。直接相联映射指主存的一个字块只能映像到Cache的一个准确确定的字块中。特点在于主存的字块只可以和固定的Cache字块对应,方式直接,利用率低。全相联映射是指主存中任意一个块都可以映射到Cache中任意一个块的方式,也就是说,当主存中的某一块需调入Cache时,可根据当时Cache的块占用或分配情况,选择一个块给主存块存储,所选的Cache块可以是Cache中的任意一个块。特点是利用率高,方式灵活,标记位较长,使用成本太高。组相联映射是对全相联和直接映像的一种折衷处理方案。既不在主存和Cache之间实现字块的完全随意对应,也不在主存和Cache之间实现字块的多对一的硬性对应,而是实现一种有限度的随意对应。其特点是组间全相联,组内直接映像。集中了两个方式的优点。成本也不太高。是最常见的Cache映像方式。

第3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4题:

下列关于cache地址映射的描述,不正确的是()

  • A、全相联映射方式中,主存的一个块可能存放到cache中任意一行
  • B、直接映射方式中,主存的一个块只能存放在cache的一个特定行
  • C、全相联映射方式的cache利用率高,直接映射方式的cache利用率低
  • D、组相联映射方式是全相联映射和直接映射方式的折中方案,即主存中的一个块放到cache的哪个组是灵活的,而放到该组的哪个行是固定的

正确答案:D

第5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。

第6题:

Cache容量为64块,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,则主存区号应为(5)位。

A.5

B.6

C.7

D.8


正确答案:B
解析:Cache主要用于解决CPU处理器与主存之间存取速度不匹配问题。由于主存容量为212=4096块,而每块为27=128个字,因此,以字编址的主存总容量为4096×128=212×27=219=29×210=512K字,故主存地址应为19位。Cache采用组相联方式映像,其主存地址应分为区号、组号、组内块号和块内地址号等4个部分。依题意可知,块内地址号应为7位,用以表示27=128个字;每22=4块为一组,则组内块号用2位表示。Cache容量为64块,每4块为一组,共分为64/4=16=24组,故组号需要用4位地址表示。最后,主存地址19位中所剩余的即为区号,应为19-4-2-7=6位。

第7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8题:

容量为64块的Cache采用组相联方式映像,每块大小为128个字,每4块为一组。若主存容量为4096块,且以字编址,那么主存地址应该为(4)位,主存区号为(5)位。

A.16

B.17

C.18

D.19


正确答案:D

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( )位,主存区号应为( )位。

A.16 5
B.17 6
C.18 7
D.19 6

答案:D
解析:
以字编址,字块大小为128个字,容量为4096块主存,则128×4096=2^19,主存地址为19位;由于采用组相联方式映像,Cache容量为64块,则主存区数=4096/64=64=2^6,主存区号为6位。

第10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(1)位,主存区号应为(2)位。空白(2)处应选择()

  • A、5
  • B、6
  • C、7
  • D、8

正确答案:B

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