首页/ 题库 / [问答题]某计算机采用页式虚拟存储管理方式,按字节的答案

某计算机采用页式虚拟存储管理方式,按字节编址。CPU进行存储访问的过程如下所示。
  根据上图回答下列问题。
  (1)主存物理地址占多少位?
  (2)TLB采用什么映射方式?TLB用SRAM还是DRAM实现?
  (3)Cache采用什么映射方式?若Cache采用LRU替换算法和回写(Write Back)策略,则Cache每行中除数据(Data)、Tag和有效位外,还应有哪些附加位?Cache总容量是多少?Cache中有效位的作用是什么?
  (4)若CPU给出的虚拟地址为0008C040H,则对应的物理地址是多少?是否在Cache中命中?说明理由。若CPU给出的虚拟地址为0007C260H,则该地址所在主存块映射到的Cache组号是多少?

问答题
2023-03-10 07:36
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正确答案

(1)物理地址位数是20+3+5=28(或16+12=28)。
(2)TLB中每项都有一个比较器,故TLB采用全相联映射方式,采用SRAM实现。
(3)Cache中每组有两行,故采用2路组相联映射方式。
因为是2路组相联并采用LRU替换算法,所以每行(或每组)需要1位LRU位;因为采用回写策略,所以每行有1位修改位(脏位)。
28位物理地址中Tag字段占20位,组索引字段占3位,块内偏移地址占5位,故Cache共有23=8组,每组2行,每行有25=32B;Cache总容量为8×2×(20+1+1+1+32×8)=4464位=558字节。
有效位用来指出所在Cache行中的信息是否有效。
(4)虚拟地址0008 C040H对应的物理地址是004 0040H。
访问Cache不命中。
理由为:主存物理地址为004 0040H,其中高20位00400H为标志字段,低5位0000B为块内偏移量,中间3位010B为组号2,因此将00400H与Cache中第2组两行中的标志字段同时比较,可以看出,虽然有一个Cache行中的标志字段与00400H相等,但对应的有效位为0,而另一Cache行的标志字段与00400H不相等,故访问Cache不命中。
因为物理地址的低12位与虚拟地址低12位相同,即为0010 0110 0000B,其中011B是组号(组索引),因此,该地址所在的主存块映射到的Cache组号为3。

试题解析

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某计算机主存按字节编址,主存与高速缓存cache的地址变换采用组相联映像方式(即组内全相联,组间直接映像)。高速缓存分为2组,每组包含4块,块的大小为512B,主存容量为1MB。构成高速缓存的地址变换表相联存储器容量为(14)。每次参与比较的存储单元为(15)个。
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某计算机采用页式虚拟存储管理方式,按字节编址。CPU进行存储访问的过程如下所示。
  根据上图回答下列问题。
  (1)主存物理地址占多少位?
  (2)TLB采用什么映射方式?TLB用SRAM还是DRAM实现?
  (3)Cache采用什么映射方式?若Cache采用LRU替换算法和回写(Write Back)策略,则Cache每行中除数据(Data)、Tag和有效位外,还应有哪些附加位?Cache总容量是多少?Cache中有效位的作用是什么?
  (4)若CPU给出的虚拟地址为0008C040H,则对应的物理地址是多少?是否在Cache中命中?说明理由。若CPU给出的虚拟地址为0007C260H,则该地址所在主存块映射到的Cache组号是多少?
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