组成第七章答案2010版本

一、选择题1)已知虚拟内存地址32位，物理内存为64MB。最小内存寻址单位是字节。基于分段页面的虚拟内存管理，每页16KB。程序代码段长度45KB。都需要c个区段和个页面。A: 2、2b: 1、1C: 1，3D:以上的答案都是错的过程：基于段的内存管理与基于段和基于页的存储管理相结合。页面的大小是固定的，段的大小与n页相同。n是整数。45/16=3，因此需要段中有3页的段。2)在一个缓存MEM系统中，命中率为95%，MEM访问时间为10ns，缓存访问时间为1ns。询问平均存储访问时间是否为C ns。(忽略命中时间判断)A: (1 10)/2 b: 105% 195%C: (10 1) 5% 195% d: 1095% 15%进程：访问Cache:95% 1访问高速缓存在CPU访问高速缓存之前访问内存，并将数据发送到高速缓存。因此，时间为5% (1 10)表达式也可以写为1 105%3)对系统程序员来说不透明的是d。a:缓存内存b:系列系统中每个文件的数据通道宽度不同c:命令缓冲寄存器d:虚拟内存进程：系统程序员不能对cache、数据通道、命令缓冲区进行编程，也可以对虚拟内存进行编程。2003年以后出现的处理器可以对cache进行编程。4)由直接映射的缓存主存储组成的存储层，称为8个入口，每个1B，最小内存寻址单元为b。初始时cache为空。询问以下存储访问序列：1、5、8、17、1、0、5、2、6、1，非效率为b。A: 70% b: 80%C: 90% c: 60%存取序列缓存内容1米斯5米斯8米斯17米斯1米斯0米斯5点击2米斯6米斯1点击编号0(8)(8)(8)(0)(0)(0)(0)(0)编号1(1)(1)(1)(17)(1)(1)(1)(1)(1)(1)编号2(2)(2)(2)编号3编号4编号5(5)(5)(5)(5)(5)(5)(5)(5)(5)编号6(6)(6)编号75)已知虚拟内存地址32位，物理内存为64MB。最小内存地址单位是字节。每页32KB基于页面的虚拟内存管理。q页表大小为d。A: 128kbb: 32kbC: 64kbd:以上答案是错误的进程：每页32KB，每页15位偏移虚拟地址32位，需要虚拟页码32-15=17位，共217页，即页面表入口217个推导出物理内存64M，物理地址26bit，实际页码26-15=11bit，但是页面表中的每个门户访问都是单词排序。这意味着门户需要1W，4B页面表大小=门户数每个入口大小=2174B=512KB(6)已知每个数据块为2W，缓存入口为1K，缓存容量为C KB。A: 2b: 4c: 8d:上述答案无效程序：请参阅7)7)如果已知一个缓存为2W，缓存入口为1K的2路组关联映射，则缓存容量为C KB。答：4b: 8c: 16d:以上答案都是错的进程：每个数据2W等于8B缓存容量=相关性入口块大小=21K8B=16KB8)已知内存32位，cache是数据容量为16KB的双向关联映射方法。如果每个数据为2W，cache需要一个有效位，一个脏数据位，则缓存设备所需的总容量(总容量需要数据、标记、有效位、脏数据位)为a位。A: 2-way (1位有效位1位脏数据位19位显示位88数据位)1K入口B: 2-way (1位有效位1位脏数据位21位标记位88数据位)2K入口C: 2-way (1位有效位1位脏数据位21位显示位)4K入口d:以上答案是错误的进程：数据容量16KB，2路，每路16KB2=8KB每个块的大小=2w=8b，块中的偏移位数=3bit入口数=每个道路大小的块大小=8kb8b=1k，即入口位数=10bit标记位(tag)=地址位数-块中的偏移位数-入口位数=32-3-10=19bcit缓存总容量=相关条目数(有效位脏数据位标记位数据块大小)=21k (1位有效位1位脏数据位19位标记位88数据位)注：缓存总容量计算必须按位计算，而缓存容量表示数据容量，数据容量可以按cache指定。9)已知内存32位，cache是数据容量为32KB的4路关联映射方法。如果每个数据为2W，则cache的标记位为a位。答：19 b: 21 c: 25d:以上的答案都是错的进程：数据容量32KB，4路关联映射，每个组8KB每个数据块2瓦=8b，块中字节偏移量3位入口数=8kb8b=1k，入口位数=10bit标志位数=内存位数-入口位数-块中的字节偏移=32-10-3=19二、解决问题1、内存中的SDRAM由CACHE制造。(f)内存是DRAM，缓存是SRAM2、在缓存系统中，写分配方法通常与回写方法结合使用。(t)是啊，是啊。写分配是在写缓存过期时将数据导入缓存，然后写入缓存。3、使用单词或多主体交叉并行访问的内存对系统结构设计是透明的。(f)体系结构可以看到每个组件，显然可以看到存储4、块大小越大，命中率越高。(f)容量恒定时，如果块大小太大，块数减少，则hit rate也将下降。5、在cache-MEM存储层，内存中的数据并不比cache中的数据新。(f)Cache是mem的子集。但是，在某些mem映射到外围设备并输入外围设备时直接写入mem的特殊情况下，您不知道这些mem已缓存。因此，如果有外围设备，mem数据可能是新数据，cache数据可能是脏数据。三、计算设计问题类型1:容量计算，提供一些条件，容量计算。1)缓存内存，每个4 Word。主内存地址32位，缓存8K门户，4-cache连接映射。除了tag标签之外，Cache还需要1位有效位和1位脏数据位。询问缓存总容量(包括所有信息存储)和缓存容量(仅限数据)。回答：4w/block-2bit word offset for block1W=4B -2bit Byte offset for word8K入口，索引has 13位元。Tag has 32-2-2-13=15bits。total size=index(tag size dirty valid data size)associate=8k(15 1 448)4=4640k bittotal data size=index data size associate=8k 4484=4m bit2)已知的计算机虚拟内存地址40位，物理内存地址36位，基于页面的虚拟内存管理，每页64Kbyte。询问页面表格大小。Answer:64Kbyte=216byteVirtual page number=240-16=224Physical page number=236-16=220，20位32位，use 4 byte=1w store physical page numberSopagesize=2244=64mb类型2:已知访问序列，检查结果1)计算机连接了内存字节寻址、内存容量64字节、容量8字节高速缓存和组织形式2路。Cache更换策略是最近最少使用的(LRU)。缓存早期为空。已知的内存访问顺序如下：3，5，7，2，4，6，3，11，10，14，4，2，7。问：1，cache的命中率，几次cache访问命中(5分)，2、绘制上次缓存组织结构和存储的数据地图。(5分)内存块Hit or missContents after each reference集0集1集2三三Block 0Block 1Block 2Block 3Block 4Block 5Block6Block 73米斯M35米斯M5M37米斯M5M3M72米斯M5M2M3M74米斯M4M5M2M3M76米斯M4M5M2M6M3M73点击M4M5M2M6M3(Hit)M711米斯M4M5M2M6M3M11M3最近访问过，因此请在此更换M710米斯M4M5M10M6M3M1114米斯M4M5M10M14M3M114点击M4 (Hit)M5M10M14M3M112米斯M4M5M2M14M3M117米斯M4M5M2M14M7M11缓存结构详细信息图如下所示：v为1位，tag为6(64字节内存，因此为6位内存)-2(入口4，需要2位)=4位v标签数据v标签数据10001M(4)010001M(5)010000M(2)10011M(14)10001M(7)10010M(11)Set 0set 1对照以下问题2)计算机内存字节寻址，内存容量64字节，容量8字节高速缓存，组织形式直接映射，块大小2字节。缓存早期为空。已知的内存访问顺序如下：3，5，7，2，4，6，3，11，10，14，4，2，7。问：1，cache的命中率，几次cache访问命中(5分)，2、绘制上次缓存组织结构和存储的数据地图。(5分)此问题类似于上述标头缓存结构，但块作为整体访问。所以有区别内存块Hit or missContents after each referenceBlock 0=2BBlock 1=2BBlock 2=2BBlock 3=2B3()米斯M2M3最后一个1bit位是块内偏移，内存地址3的入口为01，红色标记的01也将内存2()复制到缓存中。因为内存2与内存3标记为红色的部分相同，前面的tag也相同。5()米斯M2M3M4M57()米斯M2M3M4M5M6M72()点击M2(hit)M3M4M5M6M74()点击M2M3M4(hit)M5M6M76()点击M2M3M4M5M6(hit)M73()点击M2M3(Hit)M4M5M6M711()米斯M10M11M4M5M6M710()点击M