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某页式存储管理系统采用一级页表。如果访问内存的时间为 0.4μs,快表的命中率为 90%,请问有效访问时间是多少(假设访问快表耗时为 0μs)

四级网络工程师2个月前 (07-10)



0.22μs

0.4μs

0.2μs

0.44μs

答案    

0.44μs


解析    


0.4+0.4*(100%-90%)






在页式存储管理系统中,当CPU访问内存时,如果启用了快表(也称为TLB,即Translation Lookaside Buffer),则首先会在快表中查找页表项。快表的命中率是指CPU访问内存时,在快表中找到所需页表项的比例。


根据题目,快表的命中率为90%,这意味着有90%的访问可以直接通过快表完成,而不需要访问主存中的页表。题目还指出访问快表耗时为0μs(即快表访问是即时的),访问内存的时间为0.4μs。


我们可以这样计算有效访问时间(Effective Access Time, EAT):


快表命中时的访问时间:由于快表访问耗时为0μs,且不需要访问内存,所以这部分的访问时间为0μs。

快表未命中时的访问时间:当快表未命中时,需要访问内存中的页表来获取页表项,然后再通过页表项访问实际的物理内存地址。这里我们假设访问页表和访问物理内存的时间可以合并计算为一次内存访问的时间,即0.4μs。

计算有效访问时间:

快表命中的概率是90%,所以快表命中时的总访问时间是 0.9×0μs=0μs。

快表未命中的概率是10%,所以快表未命中时的总访问时间是 0.1×0.4μs=0.04μs。

将两者相加,得到有效访问时间:0μs+0.04μs=0.04μs。

但是,这里需要注意,原始答案中的计算方式是将快表未命中的时间直接加到内存访问时间上,即 0.4μs(内存访问时间)的10%是 0.04μs,然后加到 0.4μs 上,得到 0.44μs。然而,这种计算方式实际上是将快表未命中的额外开销加到了每次内存访问上,而不管快表是否命中。


按照题目要求和快表的工作原理,我们应该只考虑快表未命中时增加的额外开销,即 0.04μs。但如果按照常规理解,即将快表未命中的情况视为增加了整体访问时间的平均值,那么答案 0.44μs 也是可以接受的,尽管它可能不是最直接或最精确的计算方式。


然而,根据题目描述和快表的工作原理,最直接且精确的计算方式应该是 0.04μs,但这并不在给定的选项中。如果必须选择一个选项,并且考虑到快表未命中时对整个访问时间的影响,那么 0.44μs 是最接近的。但请注意,这实际上是一个近似值,它假设了快表未命中时对整个访问时间的平均影响。


不过,如果严格按照题目描述和快表的工作原理来看,没有一个选项是完全准确的。但如果必须选择一个,并且考虑到常规理解和题目给出的选项,0.44μs 是最合理的答案。然而,从技术和精确性的角度来看,0.04μs(作为快表未命中时的额外开销)是更准确的描述。


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