计算机体系结构试题及答案(4)

2、存储系统分为两类：（1）Cache存储系统：由Cache与主存储器构成，目的是提高存储器速度。（2）虚拟存储系统：由主存储器和硬盘构成，目的是扩大存储器容量。

3、存储系统的价格： C = （C1S1+C2S2）/（S1+S2）

4、存储系统的速度： 表示方法：访问周期、存取周期、存储周期、存取时间等。

5、命中率定义：在M1存储器中访问到的概率

u = N1 / (N1+N2) N1是对存储器M1的访问次数，N2是对M2存储器的访问次数。

6、访问效率：

T1 1

e = T1/T = = = f

（u, T2/T1）

u·T1+(1-u)T2 u+(1-u)·T2/T1

7、采用预取技术提高命中率.（方法）

不命中时，把M2存储器中相邻多个单元组成的一个数据块取出来送入M1存储器中. u′= (u+n-1) / n 其中u′是采用预取技术之后的命中率；u是原来的命中率；

n为数据块大小与数据重复使用次数的乘积。

8、加速内部地址变换方法：（1）目录表：用一个小容量高速存储器存放页表；（2）快慢表：快表、慢表构成一个两级存储系统；（3）散列函数：把相联访问变成接地址访问。

9、页面替换算法：（1）随机算法（RAND）；（2）先进先出算法（FIFO）；(3) 近期最少使用算法（LFV）；（4）最久没有使用算法（LRV）；（5）最优替换算法（OPT）。

10、“颠簸”现象：一个页面刚被调出主存储器，又要被调入。

11、堆栈型替换算法：对任意一个程序的页地址流作两次主存页面数分配，分别分配m个主存页面和n个主存页面，并且m≤n 。如果在任何时刻t，主存页面数集合Bt都满足关系：Bt(m)≤Bt(n) 则这类算法成为堆栈型替换算法。

12、Cache地址映像方法：（1）全相联映像；（2）直接映像；(3)组相联映像；

（4）位选择组相联映像；（5）段相联映像。

13、Cache存储替换算法：（1）轮换法（2）LRV算法（3）比较对法（4）堆栈法。

14、单处理机的Cache一致性：

包括写直达法：[写通过法，CPU的数据写入Cache时，同时页写入主存]

还有写回法：[抵触修改法，CPU的数据只写入Cache，不写入主存，仅当替换时才把修改过的Cache块写回主存]

二者优缺点比较：

（1） 可靠性：写直达法优于写回法。

（2） 与主存的通讯量，写回法少于写直达法。

（3） 控制的复杂性，写直达法比写回法简单。

（4） 硬件实现的代价，写回法比写直达法好。

15、多处理机的一致性：（1）目录协议 （2）兼听协议

第六章（输入/输出系统）

1、衡量I/O系统的性能指标主要有响应时间和可靠性。

2、磁盘的数据传输率分为外部传输率和内部传输率。

3、外部传输率（突发数据传输率）：计算机通过磁盘接口从硬盘的缓存中将数据读出，发给相应的控制器的速度。

4、内部传输率（持续传输率）：硬盘将数据从盘片上读取出，交给硬盘上的缓冲存储器的速度。