Bai tap chuong 3 Kiến trúc máy tính nâng cao

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG III


1. Mục tiêu chính của các cấp bộ nhớ trong máy tính là gì? Vẽ sơ đồ các cấp bộ nhớ cơ bản.
2. Tính thời gian truy cập trung bình của một hệ thống bộ nhớ có 3 cấp: cache, bộ nhớ trong và bộ
nhớ phụ nếu thời gian truy cập vào từng loại bộ nhớ tương ứng là 20 ns, 100 ns và 1 ms biết rằng
tỷ số thành công của cache là 90% và bộ nhớ trong là 95%.
3. Hãy xác định số bit của các trường trong địa chỉ bộ nhớ trong ở ví dụ 1 trong 3 trường hợp ánh
xạ. Trong trường hợp phối hợp theo tập hợp, giả sử mỗi tập hợp gồm 2 khối nhớ.
4. Nêu và giải thích các nguyên tắc vận hành của cache.
5. Vẽ sơ đồ chuyển đổi địa chỉ cho ví dụ 2 trong trường hợp phối hợp hoàn toàn như trên hình 8.7 và
giải thích cơ chế hoạt động của nó.
6. Vẽ sơ đồ chuyển đổi địa chỉ cho ví dụ 2 trong trường hợp phối hợp theo tập hợp nếu mỗi tập hợp
gồm 4 khối như trên hình 8.7 và giải thích cơ chế hoạt động của nó.

7. Cho một bộ nhớ cache tương ứng trực tiếp có 8 khối, mỗi khối có 16 byte. Bộ nhớ trong có 64
khối. Giả sử lúc khởi động máy, 8 khối đầu tiên của bộ nhớ trong được đưa lên cache.
a. Viết bảng nhãn của các khối hiện đang nằm trong cache
b. CPU lần lượt đưa các địa chỉ sau đây để đọc số liệu: O4AH, 27CH, 3F5H. Nếu thất bại thì cập
nhật bãng nhãn.
c. CPU dùng cách ghi lại. Khi thất bại cache, CPU dùng cách ghi có nạp. Mô tả công việc của bộ
quản lý cache khi CPU đưa ra các từ sau đây để ghi vào bộ nhớ trong: 0C3H, 05AH, 1C5H.
8. Hãy nêu các nguyên nhân chính gây thất bại cache và cách hạn chế nó?
9. Xét một ma trận số có kích thước 4x8. Giả sử mỗi số được lưu trong một từ và các phần tử của
ma trận được lưu theo thứ tự cột trong bộ nhớ từ địa chỉ 1000 đến địa chỉ 1031. Bộ nhớ cache
gồm 8 khối với mỗi khối chứa được 2 từ. Ta cũng giả sử dùng chiến thuật thay thế khối là LRU.
Hãy khảo sát sự thay đổi trong cache (sự thay đổi trong các khối nhớ trong cache) trong 3 kỹ
thuật tổ chức bộ nhớ nếu CPU yêu cầu truy cập lần lượt đến các phần từ theo thứ tự sau:
a
0,0
, a

0,1
, a
0,2
, a
0,3
, a
0,4
, a
0,5
, a
0,6
, a
0,7

a
1,0
, a
1,1
, a
1,2
, a
1,3
, a
1,4
, a
1,5
, a
1,6
, a
1,7

10. Hãy cho biết sự khác nhau giữa SRAM và DRAM?
11. Tại sao phải dùng bộ nhớ ảo?cho biết sự khác biệt cơ bản giữa cache và bộ nhớ ảo?