3.9 本章真题解析

3.9 本章真题解析

　　在本章的内容中，需要考生重点掌握的有存储器的组成、Cache的映像等。本节按照研究生入学考试的试题样式，参考历年的真题和全国40所高校的研究生入学试题，组织了相关的真题及解析，供读者参考。

3.9.1 单项选择题

　　例题1
　　某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是 （1） 。[2009年试题14]
　　（1）A．0 B．2 C．4 D．6
　　例题1分析
　　组相联映射方式是将某一主存块j按模Q（Q是Cache的组数）映射到Cache的第i组中的任一块，即i = j mod Q。根据题目条件可知，Q=16/2=8组。因为每个主存块大小为32字节，按字节编址，所以主存129号单元所在的主存块号为4（注意：从0开始计数），所以i=4 mod 8=4。
　　例题1答案
　　（1）C
　　例题2
　　某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是 （2） 。[2009年试题15]
　　（2）A．1、15 B．2、l5 C．1、30 D．2、30
　　例题2分析
　　因为1B=8位，ROM区的总大小为4KB，即为4K×8位，那么需要的ROM芯片数为：(4K×8位)/(2K×8位)=2片。
　　RAM区的总大小为64KB4KB=60KB，即60K×8位，那么需要的RAM芯片数为：(60K×8位)/(4K×4位)=30片。
　　例题2答案
　　（2）D
　　例题3
　　假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成。某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是 （3） 。[2009年试题21]
　　（3）A．5% B．9.5% C．50% D．95%
　　例题3分析
　　程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，也就是说Cache完成存取的总次数为1000-50=950。那么Cache的命中率=(1000-50)/1000=95%。
　　例题3答案
　　（3）D
　　例题4
　　假定用若干个2K×4位芯片组成一个8K×8位存储器，则地址0B1FH所在芯片的最小地址是 （4） 。[2010年试题15]
　　（4）A．0000H　　B．0600H　　C．0700H　　D．0800H
　　例题4分析
　　芯片的大小为2K×4位，而存储器的大小为8K×8位，不难得出要获得这样一个大小的存储器，需要8片2K×4位的芯片。
　　如果按字节编址，对应一个大小为8K×8位的存储器，需要13位地址，其中高3位为片选地址，低10位为片内地址，而题目给出的地址0B1FH转换为二进制为0 1011 0001 1111，其高3位为010，即片选地址为2。因此，地址0B1FH对应第2片芯片，该芯片的起始地址（最小地址）为0 1000 0000 0000，即0800H。
　　例题4答案
　　（4）D
　　例题5
　　下列有关RAM和ROM的叙述中，正确的是 （5） 。[2010年试题16]
　　I RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器
　　II RAM和ROM都采用随机存取方式进行信息访问
　　III RAM和ROM都可用做Cache
　　IV RAM和ROM都需要进行刷新
　　（5）A．仅I和II　 B．仅II和III C．仅I，II，III D．仅II，III，IV
　　例题5分析
　　对于计算机系统中的存储器，常用的数据存取方式有顺序存取、直接存取、随机存取和相联存取四种。其中RAM和ROM都是采用随机存取方式。
　　RAM具有读/写方便，使用灵活等优点，但断电后无法保存信息，因此只能用于暂存数据，可用于主存和高速缓冲存储器。
　　ROM的信息是固化在存储器中，断电后仍然能保存信息，信息不容易丢失。但ROM中的信息只可读出，无法改写，当然不需要刷新。一般用于存放系统程序BIOS和用于微程序控制，不适合用于读写频繁的Cache。
　　例题5答案
　　（5）A
　　例题6
　　下列命令组合情况中，一次访存过程中，不可能发生的是 （6） 。[2010年试题17]
　　（6）A．TLB未命中，Cache未命中，Page未命中
　　　　  B．TLB未命中，Cache命中，Page命中
　　　　  C．TLB命中，Cache未命中，Page命中
　　　　  D．TLB命中，Cache命中，Page未命中
　　例题6分析
　　TLB是缓存曾经访问过的虚拟地址所指向的物理地址，以使将来快速得到相同物理地址的高速存储器，可以与Cache的作用相类比。
　　在一次访问存储器的过程中，如果能够Cache命中，很显然，说明就访问到了需要的页（Page），即Page命中。同样的道理，如果能够TLB命中，也说明访问到了需要的页，如果这两者都命中，那么页肯定命中。因此本题中选项D的情况是不可能发生的。
　　例题6答案
　　（6）D