Trắc nghiệm Kiến trúc máy tính Bài 24: BỘ NHỚ CACHE, BỘ NHỚ TRUY CẬP NHANH là một trong những đề thi thuộc Chương 5: HỆ THỐNG NHỚ trong học phần Kiến trúc máy tính chuyên ngành Công Nghệ Thông Tin cấp độ Đại học. Đây là phần mở đầu đóng vai trò nền tảng, giúp sinh viên hiểu được các khái niệm cơ bản cũng như nguyên lý hoạt động của máy tính – từ phần cứng đến cách tổ chức và xử lý dữ liệu bên trong hệ thống.
Trong bài học này, người học cần nắm được các nội dung trọng tâm như: khái niệm kiến trúc máy tính, phân biệt giữa kiến trúc và tổ chức máy tính, nguyên lý hoạt động của hệ thống xử lý trung tâm (CPU), các thành phần chính trong hệ thống máy tính, cũng như những quy tắc cơ bản trong truyền dữ liệu và lưu trữ thông tin. Đây là cơ sở quan trọng để sinh viên tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc phần cứng, hiệu năng hệ thống và thiết kế vi xử lý.
Hãy cùng Dethitracnghiem.vn tìm hiểu về đề thi này và tham gia làm kiểm tra ngay lập tức!
Trắc nghiệm Kiến trúc máy tính Bài 24: BỘ NHỚ CACHE, BỘ NHỚ TRUY CẬP NHANH
Câu 1.Bộ nhớ Cache (Cache Memory) là gì?
A. Bộ nhớ ngoài lưu trữ dữ liệu lâu dài.
B. Bộ nhớ chính (RAM).
C. Bộ nhớ chỉ đọc (ROM).
D. Một bộ nhớ nhỏ, tốc độ cao, nằm giữa CPU và bộ nhớ chính, lưu trữ các bản sao của dữ liệu/lệnh thường được CPU truy cập.
Câu 2.Mục đích chính của việc sử dụng bộ nhớ Cache là gì?
A. Tăng dung lượng lưu trữ tổng thể của hệ thống.
B. Thay thế hoàn toàn bộ nhớ chính.
C. Giảm chi phí sản xuất bộ nhớ.
D. Giảm thời gian truy cập bộ nhớ trung bình bằng cách cung cấp truy cập nhanh hơn đến dữ liệu/lệnh được truy cập thường xuyên.
Câu 3.Nguyên lý hoạt động của Cache dựa trên đặc tính nào của chương trình?
A. Tính ngẫu nhiên (randomness).
B. Tính đồng bộ (synchronicity).
C. Tính cục bộ của tham chiếu (Locality of Reference).
D. Tính phân tán (distribution).
Câu 4.Có bao nhiêu cấp độ bộ nhớ Cache phổ biến trong các hệ thống máy tính hiện đại?
A. 1 cấp độ duy nhất.
B. 2 cấp độ (L1, L2).
C. 3 cấp độ (L1, L2, L3) hoặc hơn.
D. Tùy thuộc vào loại ổ cứng.
Câu 5.Cấp độ Cache nào thường nhỏ nhất, nhanh nhất và nằm ngay trong nhân CPU?
A. Cache L1.
B. Cache L2.
C. Cache L3.
D. Bộ nhớ chính.
Câu 6.Cấp độ Cache nào thường lớn hơn L1, chậm hơn L1, và có thể nằm trong nhân CPU hoặc chia sẻ giữa các nhân trong một chip?
A. Cache L1.
B. Cache L2.
C. Cache L3.
D. Thanh ghi.
Câu 7.Cấp độ Cache nào thường lớn nhất, chậm nhất so với L1/L2, và thường được chia sẻ giữa tất cả các nhân (cores) trên một chip?
A. Cache L1.
B. Cache L2.
C. Cache L3.
D. Bộ nhớ chính.
Câu 8.Khi CPU cần đọc một từ dữ liệu, nó sẽ tìm kiếm theo thứ tự ưu tiên nào trong hệ thống bộ nhớ có Cache?
A. Bộ nhớ chính -> Cache.
B. Ổ cứng -> RAM -> Cache.
C. Thanh ghi -> Cache (L1, L2, L3…) -> Bộ nhớ chính -> Bộ nhớ ngoài.
D. Chỉ tìm trong bộ nhớ chính.
Câu 9.Điều gì xảy ra khi CPU truy cập cache và tìm thấy dữ liệu/lệnh cần thiết (Cache Hit)?
A. Dữ liệu được sao chép từ bộ nhớ chính vào cache.
B. CPU phải chờ dữ liệu từ bộ nhớ chính.
C. Dữ liệu/lệnh được lấy trực tiếp từ cache với tốc độ cao.
D. Xảy ra lỗi hệ thống.
Câu 10.Điều gì xảy ra khi CPU truy cập cache và không tìm thấy dữ liệu/lệnh cần thiết (Cache Miss)?
A. CPU báo lỗi và dừng lại.
B. Dữ liệu/lệnh cần thiết được tìm nạp từ cấp bộ nhớ thấp hơn (ví dụ: bộ nhớ chính) và sao chép vào cache trước khi đưa cho CPU.
C. Dữ liệu được ghi vào cache.
D. Chỉ cần cập nhật Program Counter.
Câu 11.Tỷ lệ hit cache (Cache Hit Ratio) càng cao thì hiệu năng hệ thống bộ nhớ sẽ như thế nào?
A. Giảm đi.
B. Tăng lên (thời gian truy cập trung bình giảm).
C. Không thay đổi.
D. Chỉ ảnh hưởng đến dung lượng.
Câu 12.Kích thước của Cache ảnh hưởng đến tỷ lệ hit cache như thế nào (với các yếu tố khác không đổi)?
A. Kích thước nhỏ hơn thường cho tỷ lệ hit cao hơn.
B. Kích thước lớn hơn thường cho tỷ lệ hit cao hơn (trong giới hạn nhất định).
C. Kích thước cache không ảnh hưởng đến tỷ lệ hit.
D. Chỉ ảnh hưởng đến tốc độ truy cập cache.
Câu 13.Một “Cache Line” (Dòng cache) hay “Cache Block” là gì?
A. Một bit duy nhất trong cache.
B. Một byte trong cache.
C. Đơn vị dữ liệu nhỏ nhất được chuyển giữa cache và cấp bộ nhớ thấp hơn (ví dụ: bộ nhớ chính).
D. Toàn bộ nội dung của cache.
Câu 14.Khi xảy ra Cache Miss, toàn bộ Cache Line chứa dữ liệu được yêu cầu sẽ được đưa từ bộ nhớ chính vào cache. Điều này tận dụng đặc tính nào của tính cục bộ?
A. Tính cục bộ thời gian (Temporal Locality).
B. Tính cục bộ không gian (Spatial Locality).
C. Tính ngẫu nhiên.
D. Tính tuần tự.
Câu 15.Các kỹ thuật ánh xạ (Mapping) trong cache (Direct Mapped, Associative, Set-Associative) xác định điều gì?
A. Tốc độ truy cập cache.
B. Kích thước của cache.
C. Vị trí mà một Cache Line từ bộ nhớ chính CÓ THỂ được lưu trữ trong cache.
D. Tỷ lệ hit cache tối đa.
Câu 16.Trong ánh xạ trực tiếp (Direct Mapped Cache), một khối dữ liệu từ bộ nhớ chính chỉ có thể được lưu trữ tại bao nhiêu vị trí CỐ ĐỊNH trong cache?
A. Không giới hạn.
B. Hai vị trí.
C. Một vị trí duy nhất.
D. Bốn vị trí.
Câu 17.Trong ánh xạ kết hợp toàn phần (Fully Associative Cache), một khối dữ liệu từ bộ nhớ chính có thể được lưu trữ tại bao nhiêu vị trí BẤT KỲ trong cache?
A. Một vị trí duy nhất.
B. Một số vị trí cố định.
C. Chỉ ở đầu cache.
D. Bất kỳ vị trí nào còn trống trong cache.
Câu 18.Ánh xạ kết hợp theo tập (Set-Associative Cache) là sự kết hợp của hai kỹ thuật ánh xạ nào?
A. Direct Mapped và Fully Associative.
B. Direct Mapped và Block Mapped.
C. Fully Associative và Random.
D. Direct Mapped và Fully Associative (chia cache thành các tập, trong mỗi tập là Fully Associative).
Câu 19.Chính sách thay thế (Replacement Policy) trong cache (ví dụ: LRU, FIFO, Random) được sử dụng khi nào?
A. Khi xảy ra Cache Hit.
B. Khi xảy ra Cache Miss và tập/cache tương ứng đã đầy, cần loại bỏ một khối dữ liệu cũ để nhường chỗ cho khối mới.
C. Khi CPU ghi dữ liệu vào cache.
D. Khi CPU đọc dữ liệu từ bộ nhớ chính.
Câu 20.Chính sách thay thế LRU (Least Recently Used) hoạt động như thế nào?
A. Thay thế khối dữ liệu được nạp vào cache lâu nhất.
B. Thay thế khối dữ liệu được sử dụng ít lần nhất.
C. Thay thế khối dữ liệu trong tập/cache đã lâu không được CPU truy cập nhất.
D. Chọn ngẫu nhiên một khối để thay thế.
Câu 21.Khi CPU ghi dữ liệu vào hệ thống có cache, vấn đề “coherence” (tính nhất quán) dữ liệu giữa cache và bộ nhớ chính cần được giải quyết. Các kỹ thuật phổ biến là gì?
A. Chỉ Write Through.
B. Chỉ Write Back.
C. Không cần xử lý, dữ liệu luôn nhất quán.
D. Write Through và Write Back.
Câu 22.Trong kỹ thuật ghi Write Through, khi CPU ghi dữ liệu vào cache, dữ liệu đó được ghi đồng thời vào đâu?
A. Chỉ vào cache.
B. Chỉ vào bộ nhớ ngoài (ổ cứng).
C. Vào cả cache VÀ bộ nhớ chính.
D. Vào thanh ghi.
Câu 23.Trong kỹ thuật ghi Write Back, khi CPU ghi dữ liệu vào cache, dữ liệu đó ban đầu chỉ được ghi vào đâu?
A. Chỉ vào bộ nhớ chính.
B. Chỉ vào bộ nhớ ngoài.
C. Chỉ vào cache, và khối dữ liệu trong cache được đánh dấu là “dirty”. Dữ liệu chỉ được ghi trở lại bộ nhớ chính khi khối đó bị loại bỏ khỏi cache.
D. Vào tất cả các cấp bộ nhớ.
Câu 24.Để duy trì tính nhất quán dữ liệu giữa các cache của nhiều nhân CPU hoặc giữa cache và thiết bị I/O, hệ thống bộ nhớ sử dụng kỹ thuật gì?
A. Chỉ dùng chung một cache duy nhất.
B. Chỉ cho phép một nhân truy cập bộ nhớ tại một thời điểm.
C. Tăng kích thước cache.
D. Giao thức duy trì tính nhất quán cache (Cache Coherence Protocols).
Câu 25.SRAM (Static RAM) thường được sử dụng để chế tạo loại bộ nhớ nào trong hệ thống phân cấp bộ nhớ?
A. Bộ nhớ chính (RAM).
B. Bộ nhớ ngoài (ổ cứng, SSD).
C. Bộ nhớ Cache (Cache Memory) và các thanh ghi (Registers).
D. Bộ nhớ chỉ đọc (ROM).
