第6章习题 存储系统(学生)答案

1、一、填空题一、填空题1. 层次化存储体系涉及到主存、辅存、层次化存储体系涉及到主存、辅存、Cache和寄存器，按照存取速度和寄存器，按照存取速度排序依次是排序依次是_寄存器，寄存器，Cache，主存，辅存，主存，辅存_。2. Cache介于主存和介于主存和CPU之间，其速度比主存之间，其速度比主存_快快_容量比主存小很多；容量比主存小很多；它的作用是弥补它的作用是弥补CPU与主存在与主存在_速度速度_上的差异。上的差异。 3. 将辅助存储器将辅助存储器(磁盘磁盘)当作主存来使用，从而扩大程序可访问的存储空当作主存来使用，从而扩大程序可访问的存储空间，这样的存储结构称为间，这样的存储结构称为_虚

2、拟存储器虚拟存储器_. 4. 主存地址映射是用来确定主存地址映射是用来确定_主存主存_地址与地址与_Cache_地址之间的逻地址之间的逻辑关系。辑关系。5. 常用的地址映射方法有常用的地址映射方法有_直接映射直接映射_、_全相联映射全相联映射_组相联映射三组相联映射三种。种。6. 按照主存按照主存-外存层次的信息传送单位不同，虚拟存储器有外存层次的信息传送单位不同，虚拟存储器有_段段_式式_页页_式和式和 段页段页 式三类。式三类。7. 虚拟存储器在运行是时，虚拟存储器在运行是时，CPU根据程序指令生成的地址是根据程序指令生成的地址是_虚拟地址虚拟地址（）（）_，该地址经过转换的形成，该地址经

3、过转换的形成_8. 虚拟存储器通常是由主存和虚拟存储器通常是由主存和_两级存储体系组成的。为了在一台特两级存储体系组成的。为了在一台特定的机器上执行程序，必须把定的机器上执行程序，必须把_映射到这台机器主存储器的映射到这台机器主存储器的_空间上，这个过程成为地址映射。空间上，这个过程成为地址映射。9. 建立高速缓冲存储器的理论依据是建立高速缓冲存储器的理论依据是_。10. 计算机系统中，下列部件都能够存储信息：计算机系统中，下列部件都能够存储信息： a. 主存主存 b. CPU内的通用寄存器内的通用寄存器 cCache d磁带磁带 e磁盘磁盘按照按照CPU存取速度排列，由快到慢依次为存取速度排

4、列，由快到慢依次为 _， 11. 使用高速缓冲存储器是为了解决使用高速缓冲存储器是为了解决_问题，存储管理主要问题，存储管理主要由由_实现。使用虚拟存储器是为了解决实现。使用虚拟存储器是为了解决_问题，存储管问题，存储管理主要由理主要由_实现。后者在执行程序时，必须把实现。后者在执行程序时，必须把_映射到映射到主存储器的主存储器的_空间上，这个过程称为空间上，这个过程称为_ 。12. 在计算机中，主存的工作方式是在计算机中，主存的工作方式是_；辅存的工作方式；辅存的工作方式是是_二、选择题二、选择题1. 计算机的存储器采用分级方式是为了计算机的存储器采用分级方式是为了_A减少主机箱的体积减少主

5、机箱的体积 B解决容量、价格、速度解决容量、价格、速度C. 保存大量数据方便保存大量数据方便 D操作方便操作方便2. 在主存和在主存和CPU之间增加之间增加cache的目的是的目的是_A增加内存容量增加内存容量 B提高内存的可靠性提高内存的可靠性C解决解决CPU与内存之间的速度匹配问题与内存之间的速度匹配问题D增加内存容量，同时加快存取速度增加内存容量，同时加快存取速度3. 采用虚拟存储器的主要目的是采用虚拟存储器的主要目的是_A提高主存储器的存取速度提高主存储器的存取速度B扩大存储器空间，并能进行自动管理扩大存储器空间，并能进行自动管理C. 提高外存储器的存取速度提高外存储器的存取速度D扩大

6、外存储器的存储空间扩大外存储器的存储空间4程序访问的局限性是使用程序访问的局限性是使用_的依据。的依据。 A.缓冲缓冲 B. Cache C.虚拟内存虚拟内存 D.进程进程5有关高速缓冲存储器有关高速缓冲存储器Cache的说法正确的是的说法正确的是_. A只能在只能在CPU以外以外 BCPU内外都可设置内外都可设置Cache C. 只能在只能在CPU以内以内 D若存在若存在Cache，CPU就不能再访问内存就不能再访问内存6现行奔腾机的主板上都带有现行奔腾机的主板上都带有Cache存储器，这个存储器，这个Cache存储器是存储器是_。 A. 硬盘与主存之间的缓存硬盘与主存之间的缓存 B. 软盘

7、与主存之间的缓存软盘与主存之间的缓存 C. CPU与视频设备之间的缓存与视频设备之间的缓存 D. CPU与主存储器之间的缓存与主存储器之间的缓存 三、综合题三、综合题1. CPU执行一段程序时，执行一段程序时，cache完成存取的次数为完成存取的次数为1900次，次，主存完成存取的次数为主存完成存取的次数为100次，已知次，已知cache存取周期为存取周期为50ns，主存存取周期为主存存取周期为250ns，求，求cache的命中率和平均访问时间。的命中率和平均访问时间。 2. 已知已知cache命中率命中率H=0.98 ，主存比，主存比cache慢慢4倍，主存存取倍，主存存取周期为周期为200

8、ns，求，求cache的平均访问时间。的平均访问时间。 3一台计算机的主存容量为一台计算机的主存容量为1MB，字长为，字长为32位，位，直接映像的直接映像的Cache容量为容量为512字，字，Cache块长为块长为1字，字，试设计试设计Cache和主存的地址格式。和主存的地址格式。 4. 有一主存有一主存-Cache层次的存储器，主存容量层次的存储器，主存容量lMB，cache容量容量64KB，每块，每块8KB，采用直接映像方式。，采用直接映像方式。（1）求主存地址格式）求主存地址格式?（2）主存地址为）主存地址为25301H的存储单元，问它在主存的存储单元，问它在主存的哪个块的哪个块?对应对应Cache的哪一块？的哪一块？ 5.一个组相联映像一个组相联映像cache由由64个存储块构成，每组包含个存储块构成，每组包含4个存储块。每组包含个存储块。每组包含4个存储块，每块由个存储块，每块由128字组字组成。访存地址为字地址。成。访存地址为字地址。 (1)写出主存地址位数和地址格式。写出主存地址位数和地址格式。 (2)写出写出Cache地址位数和地址格式。地址位数和地址格式。6.页式存储系统的逻辑地址是由页号和页内地址两部分组成。页式存储系统的逻辑地址是由页号和页内地址两部分组成。假定假定页