第三章存储系统习题参考答案1.有一个具有20位地址和32位字长的

(2)

8. 存储器容量为64M,字长64位,模块数m = 8,分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T = 100ns,数据总线宽度为64位,总线周期τ = 50ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少?

解:信息总量: q = 64位 ×8 =512位

顺序存储器和交叉存储器读出8个字的时间分别是: t2 = m T = 8×100ns =8×10 (s)

t1 = T + (m - 1) = 100 + 7×50 = 4.5 ×10 (s) 顺序存储器带宽是:

W2 = q / t2 = 512÷(8×10 )= 64 ×10(位/ S) 交叉存储器带宽是:

W1 = q / t1 = 512÷(4.5 ×10)= 113.8 ×10 (位/ S) 9. CPU执行一段程序时, cache完成存取的次数为2420次,主存完成存取的次数为80次,已知cache存储周期为40ns,主存存储周期为240ns,求cache/主存系统的效率和平均访问时间。

解:先求命中率h

h=nc/(nc +nm )=2420÷(2420+80)=0.968 则平均访问时间为ta

ta=0.968×40+(1-0.968) ×240=46.4(ns)

r =240÷40=6 cache/主存系统的效率为e

e=1/[r+(1-r)×0.968]=86.2%

10.已知Cache存储周期40ns,主存存储周期200ns,Cache/主存系统平均访问时间为50ns,求Cache的命中率是多少?

解: ∵ ta = tc× h +tr×(1-h)

∴ h =(ta-tr)/(tc-tr)=(50-200)/(40-200)=15/16=0.94

11.主存容量为4MB,虚存容量为1GB,则虚存地址和物理地址各为多少位?如页面大小为4KB,则页表长度是多少?

解:已知主存容量为4MB,虚存容量为1GB ∵ 又 ∵

=4M ∴物理地址为22位 =1G ∴虚拟地址为30位

页表长度为 1GB÷4KB=230÷212=218=256K

14.假设主存只有a,b,c三个页框,组成a进c出的FIFO队列,进程访问页面的序列是0,1,2.4,2,3,0,2,1.3,2号。用列表法求采用LRU替换策略时的命中率。 解:

∴命中率为

15.从下列有关存储器的描述中,选择出正确的答案: A. 多体交叉存储主要解决扩充容量问题; B. 访问存储器的请求是由CPU发出的;

C. Cache与主存统一编址,即主存空间的某一部分属于Cache; D. Cache的功能全由硬件实现。 解: D

16.从下列有关存储器的描述中,选择出正确的答案:

A.在虚拟存储器中,外存和主存一相同的方式工作,因此允许程序员用比主存空间大得 多的外存空间编程;

B.在虚拟存储器中,逻辑地址转换成物理地址是由硬件实现的,仅在页面失效时才由操 作系统将被访问页面从外存调到内存,必要时还要先把被淘汰的页面内容写入外存; C.存储保护的目的是:在多用户环境中,既要防止一个用户程序出错而破坏系统软件或 其他用户程序,又要防止一个用户访问不是分配给他的主存区,以达到数据安全和保 密的要求。 解:C

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