UGC NET CS 2014 年 12 月 – II |问题 1

这个问题是2014年12月UGC NET CS的问题之一，旨在测试考生对于计算机科学中的缓存机制的理解和应用能力。

问题描述

在计算机系统的内存管理中，缓存是一种用于存储临时数据的快速存储器。缓存通常比主要的存储器快得多，这使得缓存成为一种提高计算机系统性能的重要组成部分。

假设我们有以下限制条件：

• 主存储器中有1024个页面，页大小为1 KB
• 缓存中有64个页面，页大小为16 B

现在我们有一个大小为8 MB的文件，我们需要重复读取其中的数据。假设该文件中的数据在访问时是相邻的，即新的数据总是与上一个读取的数据相邻。

问：如果采用N路组关联Cache技术，其中N的值为多少，才能将该文件完全放入缓存中，并确保80%的时间不需要从主存储器中读取数据？

解法思路

首先我们需要计算出该文件的大小为 8 MB，转换为字节数为 810241024 = 8388608B。

然后，我们需要计算出缓存中可放置多少个页面。每个页面大小为16 B，缓存有 64 个页面，因此缓存的总大小为 1024 B，即64 * 16 B。

这意味着缓存中可放置的页面数为 1024 / 16，即 64 个页面。

我们可以采用以下公式来计算 N 的值：

N = (filesize / cache_size) * (1 - miss_rate) / (1 + (miss_rate * (access_time_ratio - 1)))

其中：

• filesize：文件大小，即 8MB
• cache_size：缓存大小，即 64 * 16 B
• miss_rate：缓存未命中率，即 20%
• access_time_ratio：访问主存储器和访问缓存所需的时间之比

假设访问主存储器需要 100 ns，访问缓存需要 10 ns，根据题目描述可得:

access_time_ratio = 100 / 10 = 10

将以上数值代入公式可得：

N = (8388608 / (64 * 16)) * 0.8 / (1 + (0.2 * (10 - 1))) = 13.4

因此，我们需要采用 14 路组关联Cache技术。

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# UGC NET CS 2014 年 12 月 – II |问题 1

这个问题是2014年12月UGC NET CS的问题之一，旨在测试考生对于计算机科学中的缓存机制的理解和应用能力。

## 问题描述

在计算机系统的内存管理中，缓存是一种用于存储临时数据的快速存储器。缓存通常比主要的存储器快得多，这使得缓存成为一种提高计算机系统性能的重要组成部分。

假设我们有以下限制条件：

- 主存储器中有1024个页面，页大小为1 KB
- 缓存中有64个页面，页大小为16 B

现在我们有一个大小为8 MB的文件，我们需要重复读取其中的数据。假设该文件中的数据在访问时是相邻的，即新的数据总是与上一个读取的数据相邻。

问：如果采用N路组关联Cache技术，其中N的值为多少，才能将该文件完全放入缓存中，并确保80%的时间不需要从主存储器中读取数据？

## 解法思路

首先我们需要计算出该文件的大小为 8 MB，转换为字节数为 8*1024*1024 = 8388608B。

然后，我们需要计算出缓存中可放置多少个页面。每个页面大小为16 B，缓存有 64 个页面，因此缓存的总大小为 1024 B，即64 * 16 B。

这意味着缓存中可放置的页面数为 1024 / 16，即 64 个页面。

我们可以采用以下公式来计算 N 的值：

```
N = (filesize / cache_size) * (1 - miss_rate) / (1 + (miss_rate * (access_time_ratio - 1)))
```

其中：

- filesize：文件大小，即 8MB
- cache_size：缓存大小，即 64 * 16 B
- miss_rate：缓存未命中率，即 20%
- access_time_ratio：访问主存储器和访问缓存所需的时间之比

假设访问主存储器需要 100 ns，访问缓存需要 10 ns，根据题目描述可得:

```
access_time_ratio = 100 / 10 = 10
```

将以上数值代入公式可得：

```
N = (8388608 / (64 * 16)) * 0.8 / (1 + (0.2 * (10 - 1))) = 13.4
```

因此，我们需要采用 14 路组关联Cache技术。