【计算机组成原理】中国大学MOOC哈工大课程第四章(下)题库

一、前言

接着上次第四章(中)的题库，这次记录一下中国大学MOOC哈工大课程第四章(下)的题库，由于整理起来比较繁琐，单选题中有一些重复选项，希望小伙伴们不要介意，哈哈。如果小伙伴们有补充，可以在评论区里评论我没有记录的题目，让题库更完善。

二、题库

单选

1. 假设CPU执行某段程序时，共访问Cache命中1000次，访问主存20次。已知Cache的存取周期是20ns，主存的存取周期为100ns。则Cache-主存系统的命中效率和平均访问时间分别为
   A.0.9800， 92.73%，21.600ns
   B.0.9804， 92.73%，21.568ns
   C. 0.9800， 92.59%，21.600ns
   D.0.9800， 92.73%，21.568ns
   正确答案：B

2. 下图是Cache-主存存储空间的基本结构示意图。
   主存由2n个可编址的字组成，每个字有唯一的n位地址。为了与Cache映射，将主存与缓存都分成若干块，每个块内有包含若干个字，并使它们的块大小相同（即块内的字数相同）。这就将主存的地址分成两段：高m位表示主存的块地址，低b位表示块内地址，则2m = M表示主存的块数。同样，缓存的地址也分为两段：高C位表示缓存的块号，低b位表示块内地址，则2c = C表示缓存块数。主存与缓存地址中都用b位表示其块内字数，即B = 2b 反映了块的大小，成B为块长，主存的块数M，与缓存的块数C的关系为____
   
   A. M与C数值必须严格相等
   B.M 略大于C
   C.M 远大于C
   D. M与C之间无固定大小关系
   正确答案：C

3. Cache主要由Cache存储体，地址映射变换机构，Cache替换机构几大模块组成。其中，地址映射变换机构的作用是____
   A.将Cache地址转换为主存地址送到地址总线
   B.按一定的替换算法来确定应从Cache内移出哪个块返回主存，把新的主存块调入Cache
   C.已块为单位存储与主存交换的信息
   D.将CPU送来的主存地址转换为Cache地址
   正确答案：D

4. Cache主要由Cache存储体，地址映射变换机构，Cache替换机构几大模块组成。其中，Cache替换机构的作用是____
   A. 将CPU送来的主存地址转换为Cache地址
   B.已块为单位存储与主存交换的信息
   C. 当Cache内容已满，无法接受来自主存块的信息时，就有本机构，按一定的替换算法来确定应从Cache内移出哪个块返回主存，而把新的主存块调入Cache
   D.将Cache地址转换为主存地址送到地址总线
   正确答案：C

5. Cache的读操作的过程可用如下流程图来描述。当CPU发出主存地址后，首先判断该存储字是否在Cache中。若命中，直接访问Cache，将该字送至CPU；若未命中，则执行操作____
   
   A. Cache向CPU发出中断，通知其读操作不合法
   B.一方面要访问主存，将该字传送给CPU,与此同时，要将该字所在的主存块装入Cache,如果此时Cache已满，就要执行替换算法，腾出空位
   C.将该字所在的主存装入Cache（由Cache是否已满，决定是否执行替换算法腾出空位），然后再次访问Cache存取出信息送CPU
   D. 只访问主存取出信息送CPU
   正确答案：B

6. 以下各因素中，与缓存命中率无关的是___
   A.缓存的替换算法
   B. 主存的存取时间
   C.主存/缓存的地址映射方式
   D.缓存的容量
   正确答案：B

7. 在主存和Cache的几种不同的地址映射方式中，Cache的利用率最高的是___
   A. 直接映射
   B.都一样
   C.组相联映射
   D.全相联映射
   正确答案：D

8. 下列器件中存取速度最快的是___
   A.主存
   B.缓存
   C.寄存器
   D. 外存
   正确答案：C

9. 假设缓存的工作速度为主存的5倍，缓存的命中率为90%，则采用缓存后，存储器的性能是原来的___倍
   A.5
   B.1.75
   C.4
   D.3.57
   正确答案：D

10. 假设Cache容量为16KB，每个字块16个字，每个字16位，则___
    A. 此Cache地址有10位
    B.此Cache可容纳512个字块
    C.此Cache可容纳1K个字块
    D.此Cache地址有6位
    正确答案：B

11. 假设主存容量为512KB，Cache容量为16KB，每个字块16个字，每个字16位，则___
    A.Cache有256字块
    B.主存有2K字块
    C. 主存地址有18位
    D.主存有16K字块
    正确答案：D

12. Cache主要由Cache存储体，地址映射变换机构，Cache替换机构几大模块组成。其中，Cache替换机构的作用是____得分/总分
    A.已块为单位存储与主存交换的信息
    B.当Cache内容已满，无法接受来自主存块的信息时，就有本机构，按一定的替换算法来确定应从Cache内移出哪个块返回主存，而把新的主存块调入Cache
    C. 将Cache地址转换为主存地址送到地址总线
    D. 将CPU送来的主存地址转换为Cache地址
    正确答案：B

13. 由主存地址映射到Cache地址成为地址映射。地址映射方式很多，有直接映射（固定的映射关系）、全相联映射（灵活性大的映射关系）、组相联映射（上述两种映射的折中）。
    下图表示出来____方式下，主存与缓存中字块的对应关系
    
    A.这不是映射关系
    B.全相联映射
    C. 组相联映射
    D.直接映射
    正确答案：D

14. 假设某计算机存储系统的主存的地址编址为M个字块，每个字块含B个字。则可推知___
    A.Cache的每个字块有B个字
    B.Cache的每个字块有M个字
    C.Cache编址为B个字块
    D.Cache编址为M个字块
    正确答案：A

15. 在计算机的存储系统中，主存中的任一主存块都可以映射到Cache中的任一缓存块的映射方式是___
    A.直接映射
    B.都可以
    C.组相联映射
    D.全相联映射
    正确答案：D

16. 缓存的地址映射中，若主存中的任一块只能固定映射到某一缓存块中，则称作___
    A.任意映射
    B.组项链映射
    C.直接映射
    D.全相联映射
    正确答案：C

17. 下列器件中存取速度最快的是___
    A.寄存器
    B. 缓存
    C. 主存
    D. 外存
    正确答案：A

18. 与采用写回法的系统相比，采用写直达法的算法的特点有___
    A.增加了Cache的复杂性
    B.写操作的时间就是访问主存的时间
    C.Cache的数据始终与主存保持一致
    D.读操作时涉及到对主存的写操作
    正确答案：B、C

多选

1. 以下___可以和主存交换信息
   A. 缓存
   B. 输出设备
   C.辅存
   D. CPU
   正确答案：A、B、C、D

2. 以下存储设备___按存取时间比主存更快
   A.磁盘
   B. 快速缓冲存储器
   C. 通用寄存器
   D.输入/输出设备
   正确答案：B、C

3. 与主存相比，辅存的特点为___
   A. 具有非易失性
   B.可脱机保存
   C. 位价高
   D. 速度慢
   正确答案：A、B、D

4. 以下关于CPU与主存之间的缓存描述正确的是___
   A.为了增加主存的存储容量
   B. 能够缓解CPU与主存之间的速度差异
   C. 依据程序访问的局部性原理设计
   D. 能够避免CPU与I/O设备争抢主存
   正确答案：B、C、D

5. 以下关于Cache写操作中“写直达”法的描述，正确的是___
   A.Cache块被换出时需要对主存执行写操作
   B. 写操作时间是访问主存的时间
   C. 数据只写入Cache，不写入主存
   D.Cache块被换出时不需要对主存执行写操作
   正确答案：B、D