●一般来说,Cache的功能 (6) 。某32位计算机的Cache容量为16KB,Cache块的大小为16B,若主存与Cache

Question

●一般来说，Cache的功能 (6) 。某32位计算机的Cache容量为16KB，Cache块的大小为16B，若主存与Cache的地址映射采用直接映射方式，则主存地址为1234E8F8(十六进制)的单元装入的Cache地址为 (7) 。在下列Cache替换算法中，平均命中率最高的是 (8) 。

(6) A．全部由软件实现

B．全部由硬件实现

C．由硬件和软件相结合实现

D．有的计算机由硬件实现，有的计算机由软件实现

(7) A．00 0100 0100 110l(二进制)

B．01 0010 0011 0100(二进制)

C．10 1000 1111 1000(二进制)

D．11 0100 1110 1000(二进制)

(8) 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

Answer 1

正确答案：B,C,D

【解析】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，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。

　　Cache与主存之间可采取多种地址映射方式，直接映射方式是其中的一种。在这种映射方式下，主存中的每一页只能复制到某一固定的Cache页中。由于Cache块(页)的大小为16B，而Cache容量为16KB。因此，此Cache可分为1024页。可以看到，Cache的页内地址只需4位即可表示；而Cache的页号需用10位二进制数来表示；在映射时，是将主存地址直接复制，现主存地址为1234E8F8(十六进制)，则最低4位为Cache的页内地址，即1000，中间10位为Cache的页号，即1010001111。Cache的容量为16KB决定用这14位编码即可表示。题中所需求的Cache的地址为10100011111000。

　　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。