Cache选用何种替换策略,最主要的影响因素是()。

题目

Cache选用何种替换策略,最主要的影响因素是()。

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相似问题和答案

第1题:

● 在Cache-主存两级存储体系中,关于Cache的叙述,错误的是 (15) 。

(15)

A. Cache设计的主要目标是在成本允许的情况下达到较高的命中率,使存储系统具有最短的平均访问时间

B. Cache设计的一个重要原则是在争取获得较快的存取速度和花费较低的存储成本之间达到合理的折衷

C. 除了 Cache 容量和块的大小,地址相联方式和替换策略也会影响 Cache的命中率

D. 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


正确答案:D


第2题:

以下关于Cache的叙述中,正确的是( )。

A.在容量确定的情况下,替换算法的时间复杂度是影响(~aehe命中率的关键因素

B.Cache的设计思想是在合理成本下提高命中率

C.Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等

D.cPu中的(~ache容量应大于cPU之外的Cache容量


正确答案:B
解析:替换算法的时间复杂度与Cache!命中率无直接关系。Cache高速缓冲存储器是一种特殊的存储器子系统,其中复制了频繁使用的数据以利于快速访问。存储器的高速缓冲存储器存储了频繁访问的RAM位置的内容及这些数据项的存储地址。当处理器引用存储器中的某地址时,高速缓冲存储器便检查是否存有该地址。如果存有该地址,则将数据返回处理器;如果没有保存该地址,则进行常规的存储器访问。因为高速缓冲存储器总是比主RAM存储器速度快,所以当RAM的访问速度低于微处理器的速度时,常使用高速缓冲存储器。Cache的出现是基于两种凶素:首先,是由于cPU的速度和性能提高很快而主存速度较低且价格高,第二就是程序执行的局部性特点。因此,才将速度比较快而容量有限的SRAM构成Cache,目的在于尽可能发挥CPtJ的高速度。很显然,要尽可能发挥CPU的高速度就必须用硬件实现其全部功能。Cache与主存之间可采取多种地址映射方式。Cache中的内容随命中率的降低需要经常替换新的内容。替换算法有多种,例如,先入后出(FILO)算法、随机替换(RAND)算法、先入先出(FIFO)算法、近期最少使用(LRu)算法等。这些替换算法各有优缺点,就以命中率而言,近期最少使用(LRu)算法的命中率最高。

第3题:

采用组相联映像、LRU替换算法的Cache存储器,不影响Cache命中率的方法是()

A.增加Cache中的块数

B.增大组的大小

C.增大主存容量

D.增大块的大小


参考答案:C

第4题:

Cache的替换算法有3种:随机法、()和()。


正确答案:先进先出法(FIFO法);最近最少使用法(LRU)

第5题:

以下关于Cache的叙述中,正确的是()。

A.Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等
B.在容量确定的情况下,替换算法的时间复杂度是影响Cache命中率的关键因素
C.Cache的设计思想是在合理成本下提高命中率
D.CPU中的Cache容量应大于CPU之外的Cache容量

答案:C
解析:
Cache是一个高速小容量的临时存储器,可以用高速的静态存储器(SRAM)芯片实现,可以集成到CPU芯片内部,或者设置在CPU与内存之间,用于存储CPU最经常访问的指令或者操作数据。Cache的出现是基于两种因素:首先是由于CPU的速度和性能提高很快而主存速度较低且价格高,其次是程序执行的局部性特点。因此,才将速度比较快而容量有限的SRAM构成Cache,目的在于尽可能发挥CPU的高速度。很显然,要尽可能发挥CPU的高速度,就必须用硬件实现其全部功能。

第6题:

由于Cache存贮器的地址变换和块替换算法是用软件实现的,因此Cache存贮器对应用程序员是透明的,而且Cache对处理机和主存间的信息交往也是透明的。()


参考答案:×

第7题:

在Cache-主存两级存储体系中,关于Cache的叙述,错误的是(11)。

A.Cache设计的主要目标是在成本允许的情况下达到较高的命中率,使存储系统具有最短的平均访问时间

B.Cache设计的一个重要原则是在争取获得较快的存取速度和花费较低的存储成本之间达到合理的折衷

C.除了Cache容量和块的大小,地址相联方式和替换策略也会影响Cache的命中率

D.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 试题11分析


正确答案:D
本题考查高速缓存的相关知识。为解决高速CPU与低速内存之间的速度差异,最经济、有效的方法是在两者之间插入容量不大但操作速度很高的存储器高速缓存(Cache),起到缓冲作用,使CPU既可以以较快速度存取Cache中的数据,又不使系统成本过高。与主存相比,Cache的容量很小,它保存的只是一部分主存内容的一个副本,且Cache与主存的数据交换是以块为单位。地址映射即是应用某种方法把主存地址定位到Cache中,有全相联方式、直接方式和组相联方式三种方式。(1)全相联映射方式。这是一种最简单而又直接的映射方法,指主存中每个块只能映射到Cache的一个特定的块。在该方法中,Cache块地址j和主存块地址i的关系为:j=imodCb其中Cb是Cache的块数。这样,整个Cache地址与主存地址的低位部分完全相同。直接映射法的优点是所需硬件简单,只需要容量较小的按地址访问的区号标志表存储器和少量比较电路;缺点是Cache块冲突概率较高,只要有两个或两个以上经常使用的块恰好被映射到Cache中的同一个块位置时,就会使Cache命中率急剧下降。(2)直接映射方式。这种映射方式允许主存的每一块信息可以存到Cache的任何一个块空间,也允许从已被占满的Cache中替换掉任何一块信息。全相联映射的优点是块冲突概率低:其缺点是访问速度慢,并且成本太高。(3)组相联映射方式。这种方式是前两种方式的折衷方案。这种映射方式在组间是直接映射,而组内是全相联映射,其性能和复杂性介于直接映射和全相联映射之间。CPU在访问内存时,首先判断所要访问的内容是否在Cache中,如果在,就称为“命中”,此时CPU直接从Cache中调用该内容;否则,就称为“不命中”。一般来说,Cache的存储容量比主存的容量小得多,但不能太小,太小会使命中率太低;也没有必要过大,过大不仅会增加成本,而且当容量超过一定值后,命中率随容量的增加将不会有明显地增长。

第8题:

当要将数据读入cache而cache已满时,需要将cache中已有的页面替换出去,()替换算法的实际命中率最高。

A.先入后出(FILO)算法

B.随机替换(RAND.算法

C.先入先出(FIFO)算法

D.近期最少使用(LRU)算法


参考答案:D

第9题:

以下关于Cache的叙述中,正确的是( )。

A.在容量确定的情况下,替换算法的时间复杂度是影响Cache命中率的关键因素
B.Cache的设计思想是在合理的成本下提高命中率
C.Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等
D.CPU中的Cache容量应大于CPU之外的Cache容量

答案:B
解析:
Cache是介于CPU与内存之间的一种高速缓存。这种存储器速度比内存快了很多倍,利用到局部性原理,只需要少量的Cache,便能使整个机器访问内存数据得到极大的提升。所以Cache是一种应用非常普遍的技术,Cache在实际应用中,可以分多级,如1级Cache,2级Cache。1级Cache往往位于CPU中,其容量比在主板上的2级Cache小,但速度比2级Cache快。
影响Cache命中率的因素包括高速存储器的容量、存储单元组的大小、组数多少、地址联想比较方法、替换算法、写操作处理方法和程序特性等,这些因素相互影响,没有关键影响因素。

第10题:

组相联映像、LRU替换的Cache存储器,不影响Cache命中率的是()。

  • A、增加Cache中的块数
  • B、增大组的大小
  • C、增大主存容量
  • D、增大块的大小

正确答案:C

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