【中级软件设计师】存储结构-Cache高速缓存 (附软考真题)

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分类专栏：中级软件设计师文章标签：中级软件设计师 Cache 高速缓存相联存储器软考真题

于 2024-01-08 22:50:56 首次发布

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【中级软件设计师】存储结构-Cache高速缓存 (附软考真题)

一、历年真题

1、（）是指按内容访问的存储器。（2009年上半年）
A. 虚拟存储器
B. 相联存储器
C. 高速缓存（Cache)
D. 随机访问存储器

2、以下关于Cache的叙述中，正确的是（）。（2009年下半年）
A. 在容量确定的情况下，替换算法的时间复杂度是影响Cache命中率的关键因素
B. Cache的设计思想是在合理成本下提高命中率
C. Cache的设计目标是容量尽可能与主存容量相等
D. CPU中的Cache容量应大于CPU之外的Cache容量

3、在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映像由（）。（2011年下半年、2013年下半年、2017年下半年、2020年下半年）
A. 专门的硬件自动完成
B. 程序员进行调度
C. 操作系统进行管理
D. 程序员和操作系统共同协调完成

4、位于CPU与主存之间的高速缓冲存储器（Cache)用于存放部分主存数据的拷贝，主存地址与Cache地址之间的转换工作由（）完成。（2012年上半年）
A. 硬件
B. 软件
C. 用户
D. 程序员

5、相联存储器按（）访问。（2012年上半年）
A. 地址
B. 先入后出的方式
C. 内容
D. 先入先出的方式

6、计算机中CPU对其访问速度最快的是（）。（2015年上半年）
A. 内存
B. Cache
C. 通用寄存器
D. 硬盘

7、Cache的地址映像方式中，发生块冲突次数最小的是（）。（2015年上半年）
A. 全相联映像
B. 组相联映像
C. 直接映像
D. 无法确定

8、主存与Cache的地址映射方式中，（）方式可以实现主存任意一块装入Cache中任意位置，只有装满才需要替换。（2016年上半年）
A. 全相联
B. 直接映射
C. 组相联
D. 串并联

9、以下关于Cache与主存间地址映射的叙述中，正确的是（）。（2016年下半年）
A. 操作系统负责管理Cache与主存之间的地址映射
B. 程序员需要通过编程来处理Cache与主存之间的地址映射
C. 应用软件对Cache与主存之间的地址映射进行调度
D. 由硬件自动完成Cache与主存之间的地址映射

10、以下关于 Cache (高速缓冲存储器)的叙述中，不正确的是（）。（2017年上半年）
A. Cache 的设置扩大了主存的容量
B. Cache 的内容是主存部分内容的拷贝
C. Cache 的命中率并不随其容量增大线性地提高
D. Cache 位于主存与 CPU 之间

11、在CPU内外常设置多级高速缓存（Cache），其主要目的是（）。（2019年下半年）
A. 扩大主存的存储容量
B. 提高CPU访问主存数据或指令的效率
C. 扩大存储系统的容量
D. 提高CPU访问外存储器的速度

12、在计算机系统中，Cache(高速缓存)的作用是（）。（2025年上半年）
A. 扩大内存容量
B. 提高CPU访问内存的速度
C. 存储系统程序
D. 存储用户数据

二、考点：存储结构-Cache (高速缓存)

1、作用

🔺解决CPU和内存速度容量不匹配的问题。提高CPU访问主存数据或指令的效率（提高CPU访问内存的速度）。

2、🔺特点

① Cache位于CPU与主存之间。Cache存储器部分用来存放主存的部分拷贝（副本）信息。
② 在计算机的存储系统体系中，Cache访问速度最快的层次(除了寄存器之外最快的，寄存器划分在CPU里，因此单提到存储系统体系，Cache是最快的)。(在三级存储体系中，Cache是访问速度最快的层次。)
③ 使用Cache改善系统性能是依据程序的局部性原理。
④ 🔺Cache对程序员来说是透明的，Cache相关的一些地址、映射关系都是由硬件直接完成的，与程序员、操作系统无关。
⑤ Cache的设计思想：在合理成本下提高命中率。
⑥ Cache容量越大，则命中率越高。