第四章存储体系历年真题精选1. 下列说法正确的是（ D ）。

A. Cache容量一般不大，命中率不会很高B. Cache本身速度很快，但地址变换速度很慢C. Cache芯片速度一般比CPU速度慢数十倍D. Cache存储器查映像表和访问物理Cache其间可以流水，使速度与CPU匹配2．以下与虚拟存储器的等效访问速度无关的是（ D ）。

A. 页地址流B. 页面调度策略C. 主存的容量D. 辅存的容量3. 页面虚拟存储器把（程序）空间和（主存）空间都机械等分成相同大小的页面。

4. Cache若采用全相联映像规则，则主存中（任意一）块都可映像装入到Cache中的（任意一）块的位置上。

5. 解决计算机主存与CPU的速度差对机器性能的影响，可采用哪三种解决方法？(p86)6. 对于二级虚拟存储层次，其等效访问时间与主、辅存的访问时间有什么关系？可采取哪些措施提高存储层次的等效访问速度？（至少提出两种）（P88）7. 有一个虚拟存贮器，主存有0～3四页位置，程序有0～7八个虚页，采用全相联映象和FIFO替换算法。

给出如下程序页地址流；2，3，5，2，4，0，1，2，4，6。

（1）假设程序的2，3，5页已先后装入主存的第3、2、0页位置，请画出上述页地址流工作过程中，主存各页位置上所装程序各页页号的变化过程图，标出命中时刻。

（2）求出此期间虚存总的命中率H。

（50%）8. 某虚拟存储器共8个页面，每页为1024个字，实际主存为4K个字，采用页表法进行地址映象。

映象表的内容如下表所示。

3. 页式虚拟存储器常用的地址映象方式是（ A ）。

A.全相联B.段相联C.直接D.组相联4. 用于虚拟存储器页面替换，且为堆栈型的算法是（ D ）。

A.随机法B.比较对法C.相联目录表法D.近期最久未用法5. 最能确保提高虚拟存储器访主存的命中率的是（ D ）。

A.采用FIFO替换算法并增大页面B.增大辅存容量C.改用LRU替换算法并增大页面D.改用LRU替换算法并增加页面数6. 与全相联映象的优点是（ A ）。

A.目录表小B.主存利用率高C.块冲突概率低D.命中率高7. 块冲突概率最高的Cache地址映象方式是（ B ）。

A.全相联映象B.直接映象C.组相联D.段相联映象8. 以下不属于堆栈型替换算法的是（ C ）。

A.近期最少使用算法B.近期最久未用过算法C.先进先出算法D.页面失效频率算法9. 在Cache存储器中常用的地址映象方式是（ C ）。

A.全相联映象B.页表法映象C.组相联映象D.段页表映象10. 下列关于虚拟存储器的说法比较正确的应当是（ D ）。

A.更换替换算法能提高命中率B.访主存命中率随主存容量增大而提高C.访主存命中率随页面大小增大而提高D. 在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率11. 在Cache主存层次的存储器中，实效时间（ B ）。

A.包括对Cache的访问时间和主存的访问时间两部分B.包括对主存的访问时间和将主存中的数据调入Cache的时间C.包括对Cache的访问时间、主存的访问时间和数据传播时间三部分D.是Cache失效时对主存的访问时间12. 虚拟存储器的（ C ）要求属于外特性。

A.容量大小B.速度C.页面组织D.带宽13. 最常用的页面置换算法是（ D ）。

A.RANDB.FIFOC.LRUD.OPT14. 虚拟存储器通常采用的地址映象方式是（ A ）。

A.全相联映像B.组相联映像C.直接映像D.段相联映像15. 构成存储层次的主要依据是（ D ）。

A.时间局部性B.空间局部性C.A或BD.A和B16. 计算机系统中主存一辅存存储层次式Cache一主存存储层次常用的替换算法是（ B ）。

A.随机算法B.近期最少使用算法C.先进后出算法D.OPT算法17. 并行主存系统不包括（C ）。

A.单体多字B.多体单字C.单体单字D.多体多字18. 在虚拟存储器中，不能用作地址映象和变换的辅助表是（ B ）。

A.段表B.主存页面表C.内页表D.外页表19. 虚拟存储器地址映象方式选择时应考虑（ D ）。

A.页面命中率高B.便于主存管理C.实页冲突概率高D.实存页面争用率低20. 页式虚拟存储器的页面由小增大时，命中率的变化将会是（ B ）。

A.单调上升B.先上升后下降C.单调下降D.先下降后上升二．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T。

A6.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。

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。

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。

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）17.发现组相联、LRU替换的Cache存储器的等效访问速度不够高，此时增大主存容量和增大Cache容量，会对Cache存储器等效率访问速度有何影响，并分析其原因。