华中科技大学计算机组成原理慕课第四章存储系统(二) 单元测验(习题+答案+详细解析)

66 阅读 0 评论 44 点赞

我是靠谱客的博主欢喜河马，最近开发中收集的这篇文章主要介绍华中科技大学计算机组成原理慕课第四章存储系统(二) 单元测验(习题+答案+详细解析)，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

第四章存储系统(二) 单元测验

★有诗云：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。——陆游（宋）
本篇内容整理及解析：Code_流苏(CSDN)
观前提示：以下解析来自自己思考以及笔记记录的综合，可能并不官方，如有问题，欢迎评论交流学习！建议收藏！

一、单选(共15题、每题2分)

1、32位处理器的最大虚拟地址空间为（）

A.4G
B.8G
C.2G
D.16G

解析： 计算机处理器有32位地址，它的虚拟地址空间有2的32次方字节。32位的CPU的虚拟地址范围为 0x00000000 ~ 0xFFFFFFFF，即最大虚拟内存为2^32 Byte = 4GB。
单纯看计算的话：
1G=2 ^ 10M ；1M=2 ^ 10KB； 1KB=2 ^ 10B； 32位=2 ^ 32B；
1G=2 ^ 30B，所以有4GB=2 ^ 32B。

2、在虚存、内存之间进行地址变换时，功能部件（）将地址从虚拟（逻辑）地址空间映射到物理地址空间

A.TLB
B.Cache
C.DMA
D.MMU

解析： 存储管理单元MMU（Memory Manage Unit），在CPU和物理内存之间进行地址转换，将地址从逻辑空间映映射到物理地址空间。

3、‍在程序执行过程中，Cache与主存的地址映象是由（）

A.硬件自动完成
B.操作系统完成
C.编译系统完成
D.用户编写程序完成

解析： 在程序执行过程中，Cache与主存的地址映象是由硬件自动来完成的。

4、某计算机的存储系统由cache和主存组成。某程序执行过程共访存2000次，其中访问cache缺失(未命中） 100次，则该程序执行过程中Cache的命中率为（）

A.95%
B.90%
C.85%
D.80%
‏

解析： 访问cache缺失（未命中）100次
2000 - 100 = 1900
1900/2000 × 100% = 95%

5、‌在 Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache内任意一行的位置上，则这种映射方法称为（）

A.直接映射
B.混合映射
C.全相联映射
D.2-路组相联映射

解析：
直接映射方式是指主存中的一块只能映射到Cache的一个确定块中；
全相联映射方式是指主存中的任意一块可以映射到cache中的任意一块中；
组相联方式是介于全相联和直接相联之间的一种折中方案。

6、用虚拟存储器的主要目的是（）

A.扩大主存储器的存储空间，且能进行自动管理和调度
B.提高外存储器的存取速度
C.提高主存储器的存取速度
D.扩大外存储器的存储空间

解析： 采用虚拟存储器的目的是：扩大内存的容量(即寻址空间) 且能进行自动管理和调度。一般而言,计算机的RAM容量越大,程序运行得越快。若计算机的速率由于RAM可用空间匮乏而减缓,则可尝试通过增加虚拟内存来进行补偿。

7、相联存储器是按( )进行寻址访问的存储器

A.堆栈
B.队列
C.地址
D.内容

解析： 相联存储器，是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器，可以实现快速地查找快表。既可以按照地址寻址也可以按照内容寻址（通常是某些字段），为了与传统寄存器作区别，称为按内容寻址的存储器。

8、以下哪种情况能更好地发挥Cache的作用（）

A.程序的大小不超过内存容量
B.程序具有较好的时间和空间局部性
C.递归子程序
D.程序中存在较多的函数调用

解析： Cache的理论基础其实就是局部性原理，程序具有较好的时间和空间局部性会能够更好地发挥Cache的作用。

9、‌以下关于虚拟存储管理地址转换的叙述中错误的是（）

A.地址转换过程中可能会发生“缺页”
B.一般来说，逻辑地址比物理地址的位数少
C.地址转换是指把逻辑地址转换为物理地址
D.MMU在地址转换过程中要访问页表项
‌

解析： 一般来说，物理地址比逻辑地址的位数少。

10、下列关于MMU的叙述中，错误的是（）

A.MMU参与虚拟地址到物理地址的转换
B.MMU负责主存地址到Cache地址的映射
C.MMU是存储管理部件
D.MMU配合使用TLB 地址转换速度更快

解析： MMU是一种负责处理中央处理器（CPU）的内存访问请求的计算机硬件。

11、‏下列关于主存与cache地址映射方式的叙述中正确的是（）

A.直接映射是一对一的映射关系，组相联映射是多对一的映射关系
B.在Cache容量相等条件下，直接映射方式的命中率比组相联方式有更高的命中率
C.在Cache容量相等条件下，组相联方式的命中率比直接映射方式有更高的命中率
D.全相联映射方式比较适用于大容量Cache

解析： 在Cache容量相等条件下，组相联方式的命中率相比直接映射方式来说会有更高的命中率。

12、下列关于CaChe的说法中，错误的是（）

A.CaChe行大小与主存块大小一致
B.CaChe对程序员透明
C.读操作也要考虑CaChe与主存的一致性问题
D.分离CaChe(也称哈佛结构)是指存放指令的CaChe与存放数据CaChe分开设置

解析： 读操作目前来说是不用考虑CaChe与主存的一致性问题的。

13、‎下列关于CaChe的论述中，正确的是（）

A.采用直接映射时，CaChe无需使用替换算法
B.加快CaChe本身速度，比提高CaChe命中率更能提升存储系统的等效访问速度
C.采用最优替换算法，CaChe的命中率可达到100％
D.CaChe的容量与主存的容量差距越大越能提升存储系统的等效访问速度

解析： 直接映像：指主存的一个字块只能映像到Cache的一个准确确定的字块中。其实就可以理解为它一个主存块只有一个特行的行位置来存放，所以换的话只需要把原来的换出去即可，因此无需使用替换算法。

14、‎某计算机系统中，CaChe容量为512 KB，主存容量为256 MB，则CaChe 一主存层次的等效容量为（）

A.512 KB
B.256 MB - 512 KB
C.256 MB+512 KB
D.256 MB

解析： CaChe容量为512 KB，主存容量为256 MB，则CaChe一主存层次的等效容量为256MB。

15、下列关于Cache的描述中正确的是( )

A.Cache存储器中存放的内容是内存的副本
B.Cache存储器是内存中的一个特定区域
C.Cache存储器的存取速度介于内存和磁盘之间
D.Cache中存放正在处理的部分指令和数据

解析： Cache主要由三大部分组成：
Cache存储体：存放由主存调入的指令与数据块。
地址转换部件：建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。
替换部件：在缓存已满时按一定策略进行数据块替换，并修改地址转换部件。
综上，Cache中存放正在处理的部分指令和数据是正确的。

二、多选(共5题、每题3分)

16、‎关于TLB和Cache,下面哪些说法中正确的是( )

A.TLB和Cache中存的数据不同
B.TLB 访问缺失(miss)后，可能在Cache中直接找到页表内容
C.TLB和Cache都采用虚拟地址访问
D.TLB miss会造成程序执行出错，但是Cache miss不会

解析：
A、B正确
C选项：TLB：转译后备缓冲器。
Cache：高速缓冲存储器。
TLB和Cache并不是都采用虚拟地址访问
D选项：TLB miss会造成程序执行出错，但是Cache miss也可能会。

17、在下列因素中，与Cache的命中率有关的是( )

A.替换算法
B.主存的存取时间
C.Cache的总容量
D.Cache块大小

解析： 替换算法、Cache总容量、块大小都与Cache的命中率有关，主存的存取时间与Cache命中率无关。

18、下列关于TLB、cache和虚存页(Page)命中组合情况中，一次访存过程中可能发生的是( ）

A.TLB命中、cache命中、Page命中
B.TLB未命中、cache命中、Page未命中
C.TLB未命中、cache未命中、Page命中
D.TLB未命中、cache命中、Page命中

解析： TLB，快表，放了一些经常用到的页表，也就是页表(Page)的部分副本。页表(Page),翻译得到了物理地址后，用来查询内存中的指令和数据用来翻译物理地址的。Cache是内存的部分副本。
因此，TLB和页表命中与否与Cache无关。
①TLB命中，页表一定命中;TLB不命中，页表可能命中可能不命中;
②页表命中，TLB可能命中也可能不命中;
③页表不命中，TLB一定不命中。
④TLB和页表命中与否与Cache无关。TLB命中，页表一定命中。
综上所述，ACD项正确，当选。

19、列RAID组中需要的最小硬盘数为3个的是（）

A.RAID 5
B.RAID 1
C.RAID 3
D.RAID 10

解析：

20、下列RAID技术中采用奇偶校验方式来提供数据保护的是（）

A.RAID 5
B.RAID 1
C.RAID 10
D.RAID 3

解析：

三、填空(共3题，每题4分)

21、在请求分页存储管理方案中，若某用户空间为16个页面，页长 1 K B，虚页号0、1、2、3、4对应的物理页号分别为1、5、3、7、2。则逻辑地址A2CH所对应的物理地址为( E2C )H （只需填数字和字母，不需要在最后带H，如有字母一定要大写，字母之间以及字母和数字间不留空格）