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計(jì)算機(jī)組成原理教程解答-資料下載頁

2026-05-05 22:32本頁面

　　

【正文】訪問存儲(chǔ)器某單元時(shí) ，信息由存儲(chǔ)器向CPU傳送的同時(shí)傳送到 Cache；當(dāng)再次訪問該單元時(shí)即可從 Cache取得信息 (假設(shè)沒有被替換 )。 (6)在虛擬存儲(chǔ)器中，輔助存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器以相同的方式工作，因此允許程序員用比主存空間大得多的輔存空間編程。 (7)Cache的功能全由硬件實(shí)現(xiàn) 。 (8)在虛擬存儲(chǔ)器中，邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址是由硬件實(shí)現(xiàn)的，僅在頁面失效時(shí)才由操作系統(tǒng)將被訪問頁面從輔存調(diào)到主存，必要時(shí)還要先把被淘汰的頁面內(nèi)容寫入輔存。 (9)內(nèi)存與外存都能直接向 CPU提供數(shù)據(jù) 。解： (2)、 (5)、 (7)正確，其余是錯(cuò)誤的。 (1)多體交叉存儲(chǔ)主要是為了提高存取速度，增加存儲(chǔ)器帶寬。 (3)機(jī)器中的寄存器常常是獨(dú)立編址的，因此訪問寄存器的指令格式與訪問存儲(chǔ)器的指令格式不同。 (4) Cache是單獨(dú)編址的，它不是主存的一部分，比主存的存取速度要快一個(gè)數(shù)量級(jí) 。 (6)在虛擬存儲(chǔ)器中，之所以允許程序員用比主存空間大得多的輔助空間編程，并不是因?yàn)檩o助存儲(chǔ)器與主存的工作方式相同，而是因?yàn)樵谥鞔媾c輔存之間加了一級(jí)存儲(chǔ)管理機(jī)制，由機(jī)器自動(dòng)進(jìn)行主輔存信息的調(diào)度。 (8)在虛擬存儲(chǔ)器中，主要通過存儲(chǔ)管理軟件來進(jìn)行虛實(shí)地址的轉(zhuǎn)換。 (9)外存不能直接向 CPU提供數(shù)據(jù) ， CPU需要數(shù)據(jù)時(shí) ，向主存發(fā)出請求，若主存中無此數(shù)據(jù) ，由存儲(chǔ)管理軟件從輔存中調(diào)入，然后再提供給 CPU。 3 使用高速緩沖存儲(chǔ)器是為了解決問題，存儲(chǔ)管理主要由實(shí)現(xiàn) 。使用虛擬存儲(chǔ)器是為了解決問題，存儲(chǔ)管理主要由實(shí)現(xiàn) 。后者在執(zhí)行程序時(shí) ，必須把映射到主存儲(chǔ)器的空間上，這個(gè)過程稱為。解：速度、硬件、容量、軟件、邏輯地址、物理地址、虛實(shí)地址的轉(zhuǎn)換。 33．選擇填空 (1)Cache存儲(chǔ)器的內(nèi)容應(yīng)與主存儲(chǔ)器的相應(yīng)單元的內(nèi)容。 A．保持一致 B. 可以不一致 C. 無關(guān) (2) Cache存儲(chǔ)器的速度應(yīng)比從主存儲(chǔ)器取數(shù)據(jù)速度 —— A．快 B．稍快 C．相等 D．慢 (3) Cache存儲(chǔ)器的內(nèi)容是由調(diào)入的。 A. 操作系統(tǒng) B．執(zhí)行程序時(shí)逐步 (調(diào)入的 ) C．指令系統(tǒng)設(shè)置的專用指令 (4)虛擬存儲(chǔ)器的邏輯地址位數(shù)比物理地址。 A．多 B．相等 C，少解： (1)A (2)A (3)B (4)A 因?yàn)?—— (1) Cache中實(shí)際上是主存的一個(gè)副本，因此其內(nèi)容必須與主存相應(yīng)的內(nèi)容保持一致。 (2) Cache的作用就是為了提高存取速度，肯定要比主存速度快。 (3) Cache中的內(nèi)容的調(diào)入調(diào)出是由硬件實(shí)現(xiàn)的，在程序執(zhí)行時(shí)逐步調(diào)入。 (4) 使用虛擬存儲(chǔ)器就是要為程序員提供比物理空間大得多的虛擬編程空間，因此虛擬存儲(chǔ)器的邏輯地址位數(shù)要比物理地址多。 34. Cache與虛擬存儲(chǔ)器在原理和功能方面有何相同和不同之處 ? 解： Cache與虛擬存儲(chǔ)器在原理和功能方面存在相似之處，但有重要差別。相同之處：都利用了程序局部性原理，把程序劃分為許多信息塊，運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)地把信息塊從慢速存儲(chǔ)器向快速存儲(chǔ)器調(diào)度，信息塊的調(diào)度都采用一定的替換策略以提高繼續(xù)運(yùn)行時(shí)的命中率。它們采用的地址變換、地址映象方式和替換算法是相同的。不同之處： Cache用于彌補(bǔ)主存與 CPU之間的速度差異，而虛擬存儲(chǔ)器則用來彌補(bǔ)主存容量的不足； Cache每次傳送的信息塊是定長的，且只有幾十字節(jié)。虛擬存儲(chǔ)器的信息塊可以是定長的 (頁 )，也可以是不定長的 (段 )，長度也比較大。 CPU可直接訪問 Cache，但不能直接訪問輔存。 Cache與主存信息交換的過程全部由硬件實(shí)現(xiàn)，主存與輔存的信息交換則通過輔助硬件與存儲(chǔ)管理軟件來完成。 35．能不能把 Cache的容量擴(kuò)大，然后取代現(xiàn)在的主存 ? 解：從理論上講，是可以取代的，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有如下兩方面的問題： (1)存儲(chǔ)器的性能價(jià)格比下降，用 Cache代替主存，主存價(jià)格增長幅度大，在速度上比帶 Cache的存儲(chǔ)器提高不了多少。 (2)用 Cache做主存，則主存與輔存的速度差距加大，在信息調(diào)入調(diào)出時(shí) ，需要更多的額外開銷，因此，從現(xiàn)實(shí)而言，難以用Cache取代主存。 36．磁盤上的磁道是 (1) ，在磁盤存儲(chǔ)器中查找時(shí)間是 (2) ，活動(dòng)頭磁盤存儲(chǔ)器的平均存取時(shí)間是指 (3) ，磁道長短不同，其所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量 (4) 。 (1) A. 記錄密度不同的同心圓 B. 記錄密度相同的同心圓 C. 巴阿基米德螺線 (2)A．磁頭移動(dòng)到要找的磁道時(shí)間 B．在磁道上找到扇區(qū)的時(shí)間 C．在扇區(qū)中找到數(shù)據(jù)塊的時(shí)間 (3)A. 平均找道時(shí)間 B．平均找道時(shí)間 +平均等待時(shí)間 C．平均等待時(shí)間 (4)A．相同 B．長的容量大 C．短的容量大解： (1)A (2)A (3)B (4)A 因?yàn)椋? (1) 磁盤上的磁道和唱盤不同，磁盤上的磁道是一圈圈的同心圓，磁盤上的每個(gè)磁道容量相同。因此，每條磁道上的密度不同。 (2) 在磁盤上存取數(shù)據(jù)時(shí) ，地址由兩部分組成：磁道和扇區(qū) 。把磁頭移動(dòng)到要找的磁道的時(shí)間稱為查找時(shí)間，找到磁道后把要找的扇區(qū)轉(zhuǎn)到磁頭下所需的時(shí)間稱為等待時(shí)間。 (3) 由 (2)可知，要查找一個(gè)磁盤地址需要有兩個(gè)時(shí)間：查找時(shí)間和等待時(shí)間。這兩個(gè)時(shí)間不能唯一地確定，與磁頭上次的位置和磁盤上次旋轉(zhuǎn)的位置有關(guān) ，因此其存取時(shí)間只能用平均查找時(shí)間與平均等待時(shí)間的和來計(jì)量。 (4) 見 (1)。

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