计算机系统结构 第四章自考练习题答案

二.填空题。

1.虚拟存储器主要是为解决主存( 容量 )满足不了要求发展出来的,Cache存储器是为解决主存( 速度 )满足不了要求发展出来的。

2.Cache存储器采用组相联的映象规则是组间( 直接 )映象,组内各块间( 全相联 )映象。

3.对存储器的基本要求是( 大容量 )、( 高速度 )、低价格。

4.虚拟存储器按存储映象算法不同,存储管理方式有( 段式 )、页式和(段页 )式

三种。

5.存储体系的主要性能指标有每位价格c、( 命中率H )和存储层次的( 等效访问 )

时间TA。

6.CPU字在并行主存系统中按模m低位交叉编址,其m在单体多字方式中为一个主存字所包含的CPU( 字 )数,在多分体单字方式中则为( 分体 )体数。 7.并行主存的实际频宽是不能单纯靠提高模数m就能提高的,因为一是(工程实现 )上的问题,二是存储系统( 效率 )的下降。

8.虚拟存储器是增加辅助( 软硬 )件,使主辅存形成整体,速度接近于( 主存 )存的,容量是辅存的。

9.Cache存储器是从主存( 速度 )满足不了要求提出的( Cache-主存 )二级存储层次。

10.Cache存储器是增加辅助( 硬 )件,使之速度接近于Cache的,容量是( 主 )存的。

11.虚拟存储器对( 应用 )程序员是透明的,对( 系统 )程序是不透明的。 12.Cache存储器对应用程序是( 透明 )的,对系统程序员是( 透明 )的。

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13.页式虚拟存储器中,影响命中率的因素有( 替换 )算法、程序地址流及分配给该程序的(实页 )数等。

14.FIFO、OPT、LRU算法中,属堆栈型算法的是(LRU )和( OPT )法。 15.页面失效频率(PFF)法是通过动态调节分配给各道程序的实页数来提高系统效率的,其依据是LRU替换算法,它属于( 堆栈 )型的替换算法,有命中率H随分配的实页数增大而( 单调上升 )这一特点。

16.页面失效不能按中断对待,应按( 故障 )对待,必须( 立即 )响应和处理。 17.为提高页式虚拟存储器内部地址变换的速度,可将其内部映象表又分成由( 快 )表和( 慢 )表组成的一个二级表层次。

18.在Cache存储器中,CPU每次写Cache的同时,也写入(主存 ),称这种更新主存块内容的方法为( 写直达 )法。

19.为提高访问Cache的命中率,Cache和预取算法可以有(恒预取 )法和( 不命中时 )

预取法两种。

20.选择最早装入主存的虚页替换算法是( 先进先出算法 )。 21.CPU产生的逻辑地址能在存储器中访问到概率称为( 命中率 )。 22.LRU算法的两种全硬实现方法是( 堆栈法 )和(比较对法 )。

23.要使存储层次访问效率e趋于1,就要选择具有( 高命中率)的算法、相邻二级的容量差和( 速度差)及增加的辅助软硬件的代价等因素综合权衡。

24.在主、辅存之间增加一级电子磁盘,使级间(r )值不会过大,有利于降低( 对H的要求 ),以获得同样的e。

25.访Cache的时间一般是访主存时间的(1/4)至(1/10 )。

26.页式虚拟存储器把( 程序 )空间和( 主存 )空间都机械等分成相同大小的页面。

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27.段页式虚拟存储器的内部地址映象表机构有( 段 )表和(页 )表两部分。 28.段式虚拟存储器,程序的起点处于主存中( 任意 )位置上,段页式虚拟存储器要求段的起点必须是在主存中( 页面 )的起点位置上。

29.段页式虚拟存储器在访问时,遇到段表中某行装入位为0时,将产生( 段失效 )故障,请求调入( 页表 )。

30.段页式虚拟存储器在访问时,遇到页表中某行装入位为0时,将产生( 页面失效 )故障,请求调入( 程序页面)。

31.在虚拟存储器中,地址的映象是指将每个虚存单元按什么规则装入( 实存 );地址的变换是指程序执行中,将多用户虚地址如何变换成对应的( 实地址 )。

32.页式虚拟存储器内部地址映象方式的选择主要应考虑如何降低(实页冲突 )的概率,其次是辅助硬件开销要少,地址变换速度要( 快 ),实现要方便。

33.在页式虚拟存储器中,CPU要用到的指令或数据不在主存时会发生(页面失效 )。当两个以上的虚页要求装入同一实存页面位置时会发生(页面争用 )。

34.虚拟存储器发生页面失效时,需要进行虚地址到(辅存实地址 )的外部地址变换,以便去辅存中(调页 )。

35.虚拟存储器外部地址变换的概率远比内部地址变换发生的概率要( 低 ),因此,应采用( 软 )件实现。

36.在软硬件实现上,虚拟存储器内部地址变换宜用( 硬 )件实现,外部地址变换宜用( 软 )件实现。

37.页面替换是发生在页面(失效 ),同时又发生页面( 争用 )的时候。

38.评价虚拟存储器所用替换算法的好坏,主要是看主存( 命中率 )的高低,其次看算法是否易于( 实现 ),以及所需的辅助软硬件的多少。

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三.简答题。

1. 主存实际频宽与模数m的关系是什么?出现这种现象的原因是什么? (P84) 2. CPU与Cache时,会发生Cache与主存的对应内容不一致的现象,简述解决这个问题的两种方法及各需要增加什么开销。(P118) 3. 如何评价一个替换算法的好坏?(P99) 4. 什么是Cache?它是如何组织的?(P110) 5. 什么是虚拟存储器?它有什么特点和作用?(P88) 6. 在有Cache的存储系统中,访存操作是如何进行的? 7. 简述IBM PC机的页式存储管理的特点。 8. 简述段页式存储管理的地址变换过程。

9. 什么是存储系统?什么是存储系统的层次结构?(P85) 10. 简要列举段式虚存管理系统的优点和问题。(P90) 11. 简要列举页式虚存管理系统的优点和问题。(P91)

12. 在页式虚拟存储器中,什么叫页面失效?什么叫页面争用?什么时候两者同时发生?什么时候两者不同时发生?(P97)

13. 什么是堆栈型的替换算法(用式子描述)?(P101)

14.简述页面失效频率(PFF)替换算法的思想及优点,该算法的依据是什么?(P102) 15.页式虚拟存储器的页面是如何划分的?这样划分使指令和数据会发生什么情况?页面失效会在何时发生?如果将页面失效当做中断不对待,会发生什么问题?列举对此问题的几个解决办法。

16.分别说明Cache存储器的按需取进法、恒预取法、不命中时才预取法的定义。(P120)

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