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某计算机采用页式存储管理,内存中现有1000个页表项,CPIJ的cache中可以存放N个页表项,该系统中,CP[J内存访问的时间为100ns,对cache访问的时间是5ns,如果希望页表映射的平均时间降到20ns以下,那么cache中的N必须高于(
某计算机采用页式存储管理,内存中现有1000个页表项,CPIJ的cache中可以存放N个页表项,该系统中,CP[J内存访问的时间为100ns,对cache访问的时间是5ns,如果希望页表映射的平均时间降到20ns以下,那么cache中的N必须高于(
admin
2019-07-18
43
问题
某计算机采用页式存储管理,内存中现有1000个页表项,CPIJ的cache中可以存放N个页表项,该系统中,CP[J内存访问的时间为100ns,对cache访问的时间是5ns,如果希望页表映射的平均时间降到20ns以下,那么cache中的N必须高于( )。
选项
A、850
B、858
C、923
D、842
答案
A
解析
本题考查cache与页式存储管理结合下的时间计算。根据题意,页式寻址方式的过程是这样的:当执行到一个逻辑地址时,MMU首先将页号分离,将得到的页号与cache中的多个页表项比较(同时进行),若页表项命中,则取出页表项与页内地址相加,形成指令或数据的物理地址,花费5ns,据此地址,然后到内存中取得对应的指令或数据,送到CPU中执行或计算。若不能在cache命中,那么cPu会启动cache更新程序,将新的页表项从内存复制到cache,花费100ns,然后,重复上述地址转换过程,又花去5ns,得到物理地址,再去内存取指令或数据。根据题意,要求得到页框号,也就是物理地址的过程小于20ns,那么设,cache的命中率为x,列关系式:
5*x+(1一x)*(5+100)=20
解得x为85%。因此,装入cache的页表项应大于1000*85%=850项,这样可以保证获得页框号的时间小于20ns。
本题若问,一个指令双字的执行时间是多少时,需要考虑的事情就比较复杂。例如系统的字长是否是32位,32位的系统执行一个双字的时间是1次寻址,16位系统就需要2次寻址。8位系统的就需要4次寻址。另外,采用什么内存管理机制,页式和段式都是执行1次指令寻址需要访问内存2次,段页式需要3次。还要看cache的容量多大,指令是否在cache中等,所以,内存管理中寻址时间的计算与CPU结构和cache的运行模式息息相关,考生应结合计算机组成原理,妥善解决此类问题。
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计算机408
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