cache与虚拟存储

1.   cache是指（高速缓冲存储器）。


2. 计算机系统的三级存储器结构指的是（高速缓冲存储器）、（主存储器）、（辅助存储器）


3.   在多级存储体系中，cache的主要功能是（提高存储速度），虚拟存储器的主要功能是（扩大存储容量）。


4.   计算机系统对存储器的要求是（容量大）、（速度快）、（成本低）。为了解决这三个方面的矛盾，计算机采用多级存储器体系结构。


5.   提高存储系统的速度最有效的方法是（设置高速缓冲存储器／设置cache）。


6. 高速缓冲存储器中保存的信息是主存信息的（活跃块的副本）。


7.   层次化存储体系涉及到主存、辅存、cache和寄存器，按存取时间由短至长的顺序是（寄存器、cache、主存、辅存）。


8.   多层次存储系统中，上一层次存储器比其下一层次存储器（容量小）、（速度快）。


9.    cache介于主存和CPU之间，其速度比主存（快），容量比主存小很多。它的作用弥补CPU与主存在（速度）上的差异。


10. 将辅助存储器(磁盘)当作主存来使用，从而扩大程序可访问的存储空间，这样的存储结构称为（虚拟存储器）。


11. 常用的地址映像方式有（直接映像）、（全相联映像）、（组相联映像）。


12. 虚拟存储器指的是（主存—辅存）层次，它给用户提供了一个比实际（主存）空间大得多的（虚拟地址）空间。


13.   虚拟存储器在运行时，CPU根据程序指令生成的地址是（虚拟地址），该地址经过转换生成（实际地址）。


14.   CPU能直接访问（cache）和（主存），但不能直接访问磁盘和光盘。


15. 虚拟存储器通常由主存和辅存两级存储系统组成。为了在—台特定的机器上执行程序，必须把（逻辑地址）映像到这台机器主存储器的（物理地址）空间上，这个过程称为（地址映像）。


16. 建立高速缓冲存储器的理论依据是（程序访问的局部性原理）。


17. 多个用户共享主存时，系统应提供（存储保护）。通常采用的方法是（存储区域）保护和（访问方式）保护。


1.   计算机的存储器采用分级方式是为了（B）


A．减少主机箱的体积 B．解决容量、价格、速度三者之间的矛盾


C．保存大量数据方便 D．操作方便


2.         在主存和CPU之间增加cache的目的是（C）


A．增加内存容量      B．提高内存的可靠性


C．解决CPU与内存之间的速度匹配问题


D．增加内存容量，同时加快存取速度


3.    采用虚拟存储器的主要目的是（B）


   A．提高主存储器的存取速度 B．扩大存储器空间，并能进行自动管理


C．提高外存储器的存取速度 D．扩大外存储器的存储空间


4.    在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由（D）完成地址映像。


A．程序员    B．编译器   C装入程序    D．操作系统


5.    程序访问的局限性是使用（B）的依据。


   A．缓冲      B．cache       C.虚拟内存    D．进程


6.    有关高速缓冲存储器(cache)的说法正确的是(B)


A.只能在CPU以外    B．CPU内外都可设置cache


C.只能在CPU以内    D．若存在cache，CPU就不能再访问内存


7.    cache的内容应与主存储器的相应单元的内容（A）A.保持一致    B．可以不一致    C无关


8.    cache的内容是（A）调入的。A.执行程序时逐步   B．程序加载时


9.    虚拟地址的逻辑地址位数比物理地址位数（A）A. 多 B．少 C相等


1．cache是内存的—部分，它可由指令直接访问。（×）


2． 引入虚拟存储系统的目的，是为了加快外存的存取速度。(×)


3．在计算机中，存储器是数据传送的中心，但访问存储器的请求是由CPU或I／O所发出.（√）


4．CPU中通常都设置若干个寄存器，这些寄存器与主存统一编址。访问这些寄存器的格式与访问存储器是相同的。(×)机器中的寄存器常常是独立编址的，因此访问寄存器的指令格式与访问存储器的指令格式不同.


5．Cache与主存统一编址，即主存空间的某一部分属于cache。(×)


6．机器刚加电时cache无内容，在程序运行过程中CPU初次访问存储器某单元时，信息由存储器向CPU传送的同时传送到cache；当再次访问该单元时即可从cache中取得信息(假设没有被替换)。（√）


7．Cache的功能全由硬件实现。（√）


8．有一个cache的容量为2K字，每块为16字，问：


①该cache可容纳多少个块?


②如果主存的容量是256K字，则有多少个块?


③主存的地址有多少位?cache的地址有多少位?


④在直接地址映像方式下，主存中的第i块映像到cache中哪一个块?


5.进行地址映像时，存储器地址分成哪几段?各段分别有多少位?


解： ①cache的容量为2K字，每块为16字，则cache中有2048／16=128块。


   ②如果主存的容量是256K字，则有256X1024／16=16384个块。


   ③因为主存的容量是256K字=218字，所以主存的地址有18位。cache的容量为2K字，所以cache的地址有11位。


   ④在直接地址映像方式下，主存中的第i块映像到cache中第imodl28个块中。


⑤存储器的字地址分成三段：标记、块号、块内地址。


标记的长度为主存地址长度与cache地址长度之差，即18—l1=7位，这7位做为标志存放在块表中。块地址长度与cache中的块数有关，因为cache中有128=27个块，所以块号为7位。


块内字地址位数取决于块的容量，因为每个块有16=24个字，所以块内字地址为4位。如果每个字由几个字节构成，则存储器的字节地址中还有字内的字节地址部分。
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通常人们所说的Cache就是指缓存SRAM。 SRAM叫静态内存，“静态”指的是当我们将一笔数据写入SRAM后，除非重新写入新数据或关闭电源，否则写入的数据保持不变。由于CPU的速度比内存和硬盘的速度要快得多，所以在存取数据时会使CPU等待，影响计算机的速度。SRAM的存取速度比其它内存和硬盘都要快，所以它被用作电脑的高速缓存(Cache)。    


        有了高速缓存，可以先把数据预写到其中，需要时直接从它读出，这就缩短了CPU的等待时间。高速缓存之所以能提高系统的速度是基于一种统计规律，主板上的控制系统会自动统计内存中哪些数据会被频繁的使用，就把这些数据存在高速缓存中，CPU要访问这些数据时，就会先到Cache中去找，从而提高整体的运行速度。一般说来，256K的高速缓存能使整机速度平均提高10%左右    


        所谓虚拟存储器就是 把内外存统一起来使用，起基本思想是把正在是用的部分保留在内存中。把暂时不用的部分防在外村中，使用时调入内存，虚拟存储器的容量与cpu的地址结构有关，如奔腾的地址位是32位，那么他的寻址空间就是2的32次方，4GB,就是说他的最大寻址空间是4GB。


相似之处：


①把程序中最近常用的部分驻留在高速的存储器中；         


②一旦这部分变得不常用了，把它们送回到低速的存储器中；         


③这种换入换出是由硬件或操作系统完成的，对用户是透明的；         


④力图使存储系统的性能接近高速存储器，价格接近低速存储器。主要区别：在虚拟存储器中未命中的性能损失要远大于Cache系统中未命中的损失。


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?CACHE是物理存储器


        以前的内存速度很慢 所以和处理区交换数据的时候很慢 造成机子运行速度很慢，所以诞生了这个东西，因为内存读的速度海是比较快的，所以他先把内存的数据独到CACHE里 CACHE是速度非常快的，所以这样处理速度也久会加快！待处理完了然后在返回到内存里！这样就解决了因为内存传输速度而大大影响处理速度的瓶颈！


虚拟内存


       他是在你硬盘上分出一部分作为数据中转站！比如你内存不够用了！系统就自动将暂时不用的数据存入硬盘 这样内存就有足够的空间来运行其他程序！