作业9：信息存储的层次与并行技术

作业9：信息存储的层次与并行技术#

一. 单选题（共10题，66.5分）#

(单选题)在“主存-cache”存储体系中，下列说法正确的是（）
A. cache的性能只与命中率有关
B. cache设计的主要目标是在不考虑成本的情况下达到最高的命中率，使存储系统具有最短的平均访问时间
C. 在速度要求较高的场合采用直接映像，在速度要求较低的场合采用组相联或全相联
D. 除了cache容量和块的大小，地址映像规则和替换策略也会影响cache的命中率
正确答案: D:除了cache容量和块的大小，地址映像规则和替换策略也会影响cache的命中率;
(单选题)下列关于Cache的映像规则说法正确的是（）。
A. 采用直接相联映像方式，主存的一个字块仅仅能映像到Cache的一个准确确定的字块中，主存的字块仅仅能够和固定的Cache字块相应，方式直接，利用率高
B. 组相联映像是对全相联和直接映像的一种折中的处理方案，组间全相联，组内直接映像
C. 采用全相联映像方式，主存中任意一个块都可以映射到Cache中任意一个块
D. 三种映像规则可以简单理解为是对取模运算和取商运算的组合
正确答案: C:采用全相联映像方式，主存中任意一个块都可以映射到Cache中任意一个块;
(单选题)在“Cache-主存”存储层次中，主存存储器容量为 8 个块，Cache存储器容量为 4 个块。当主存地址和Cache地址采用直接映射的方式时，主存的第 7 块只能映射到Cache的哪一块（）？
A. 2
B. 3
C. 0
D. 1
正确答案: B:3;
(单选题)下列关于Cache的映像规则中，哪种映像规则的Cache利用率最高（）。
A. 组相联
B. 段相联
C. 直接映射
D. 全相联
正确答案: D:全相联;
(单选题)关于Cache块替换算法，下列说法正确的是（）
A. 直接相联映像、全相联映像和组相联映像发生冲突时，均需要采用替换策略
B. OPT选择近期最少访问的块作为替换对象
C. LRU替换算法选择将来不访问的块作为替换对象
D. FIFO替换算法选择最先装入的块作为替换对象
正确答案: D:FIFO替换算法选择最先装入的块作为替换对象;
(单选题)在Cache常用的替换算法中，最好的体现了局部性原理的是（）
A. 随机算法（RAND）
B. 先进先出算法（FIFO）
C. 近期最少使用算法（LRU）
D. 都一样
正确答案: C:近期最少使用算法（LRU）;
(单选题)程序执行时所需要的块不能全部调入Cache，当某些块被替换后，如果又被重新访问，就会发生Cache不命中，这种未命中称为（）。
A. 强制
B. 容量
C. 冲突
D. 碰撞
正确答案: B:容量;
(单选题)以下关于Cache优化技术的叙述中，不能够减少命中时间的是（）
A. 小而简单的Cache
B. 流水化Cache访问
C. 两级Cache
D. 虚拟Cache
正确答案: C:两级Cache;
(单选题)下列对二级cache的描述错误的是（）。
A. 第二级cache的速度通常比访问内存的速度慢
B. 第一级cache的速度会影响CPU的时钟频率
C. 第二级cache的速度只影响第一级的不命中开销
D. 第一级cache的速度通常比第二级cache的速度快
正确答案: A:第二级cache的速度通常比访问内存的速度慢;
(单选题)以下哪个不是通过减少cache不命中开销的方式来改进cache性能的方法（）。
A. 写缓冲合并
B. 请求字处理技术
C. 让读不命中优先于写
D. 采用软预取
正确答案: D:采用软预取;

二. 多选题（共5题，33.5分）#

(多选题)根据相联度的大小，地址映像规则一般有哪几种？（）
A. 组相联映像
B. 全相联映像
C. 直接相联映像
D. 以上三种都是
正确答案: ABCD:组相联映像; 全相联映像; 直接相联映像; 以上三种都是;
(多选题)对于以下三种地址映像规则，当发生冲突时，需要使用替换策略的是（）。
A. 全相联映像
B. 直接相联映像
C. 组相联映像
D. 以上三种都是
正确答案: AC:全相联映像; 组相联映像;
(多选题)当Cache块出现冲突时，Cache存储体系可以使用哪些替换算法（）。
A. 随机替换算法
B. 先进先出替换算法
C. 近期最少使用替换算法
D. 近期最久不被使用替换算法
正确答案: ABCD:随机替换算法; 先进先出替换算法; 近期最少使用替换算法; 近期最久不被使用替换算法;
(多选题)减少Cache命中时间的主要措施有（）。
A. 设置简单Cache
B. Cache访问流水线化
C. 增加Cache容量
D. 设置虚拟地址Cache
正确答案: ABD:设置简单Cache; Cache访问流水线化; 设置虚拟地址Cache;
(多选题)依据Cache未命中产生的原因，Cache未命中可以分为（）。
A. 强制未命中
B. 相联度未命中
C. 冲突未命中
D. 容量未命中
正确答案: ACD:强制未命中; 冲突未命中; 容量未命中;