Speicherhierarchie: Quizfragen und Übungen für Informatik-Studenten

Question 1

Welcher Speichertyp eignet sich typischerweise für die dauerhafte Datenspeicherung?

Accepted Answer

Festplatte

Answer

Arbeitsspeicher

Answer

Cache-Speicher

Question 2

Welche Technologie wird verwendet, um die Zugriffszeit zum Hauptspeicher weiter zu reduzieren?

Accepted Answer

Interleaving

Answer

Fehlerkorrekturcode (ECC)

Answer

Speicherverwaltungseinheit (MMU)

Question 3

Was ist die Hauptfunktion des Cache-Speichers?

Accepted Answer

Reduzierung der Zugriffszeit auf häufig verwendete Daten.

Answer

Speichern großer Datenmengen auf permanenter Basis.

Answer

Bereitstellung eines permanenten Speicherplatzes.

Answer

Verwaltung des Hauptspeichers.

Question 4

Welche der folgenden Speichertechnologien wird im Hauptspeicher verwendet?

Accepted Answer

DRAM

Answer

SSD

Answer

HDD

Answer

Flash-Speicher

Question 5

Welche der folgenden Aussagen zur Adressübersetzung beschreibt die Funktion der Memory Management Unit (MMU) korrekt?

Accepted Answer

Sie übersetzt virtuelle Adressen in physische Adressen.

Answer

Sie verwaltet den Zugriffsschutz für verschiedene Speicherbereiche.

Answer

Sie optimiert den Cache-Speicherzugriff.

Answer

Sie komprimiert Daten im Hauptspeicher.

Question 6

Welche Komponente ist für die Datenübertragung zwischen dem Prozessor und dem Hauptspeicher verantwortlich?

Accepted Answer

Speichercontroller

Answer

CPU-Bus

Answer

Cache-Controller

Answer

MMU

Question 7

Welcher der folgenden Vorteile ist mit dem Schreiben von Daten in den Sekundärspeicher verbunden?

Accepted Answer

Permanente Speicherung

Answer

Hoher Datendurchsatz

Answer

Geringe Latenz

Answer

Energiesparsamkeit

Question 8

Wer ist für die Speicherzuweisung im Hauptspeicher verantwortlich?

Accepted Answer

Das Betriebssystem

Answer

Der Programmierer

Answer

Der Hardware-Cache

Answer

Die MMU

Question 9

Welcher Speichertyp hat die niedrigste Zugriffszeit?

Accepted Answer

Cache-Speicher

Answer

Hauptspeicher

Answer

Sekundärspeicher

Answer

Registrierungsspeicher

Question 10

Welche drei Kriterien sind entscheidend für die Bewertung der Leistungsfähigkeit eines Speichersystems?

Accepted Answer

Zugriffszeit, Bandbreite, Kapazität

Answer

Energieverbrauch, Fehlerhäufigkeit, Latenz

Answer

Größe, Gewicht, Kosten

Answer

Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit

Question 11

Welche der folgenden Aussagen beschreibt NICHT eine Funktion eines Cache-Speichers?

Accepted Answer

Speichert alle Daten des Rechnersystems.

Answer

Verkürzt die Zugriffszeit auf häufig verwendete Daten.

Answer

Ist kleiner und schneller als Hauptspeicher.

Answer

Kann in verschiedene Ebenen wie L1-Cache und L2-Cache unterteilt sein.

Question 12

Welche Art von Speicher ist typischerweise die langsamste und größte?

Accepted Answer

Sekundärspeicher

Answer

Hauptspeicher

Answer

Cache-Speicher

Answer

Registerspeicher

Question 13

Welche Speichertechnologie wird im Hauptspeicher verwendet?

Accepted Answer

DRAM

Answer

SRAM

Answer

Flash-Speicher

Answer

ROM

Question 14

Welches Gerät ist ein Beispiel für einen Sekundärspeicher?

Accepted Answer

Festplatte

Answer

Arbeitsspeicher

Answer

Cache-Speicher

Answer

Register

Question 15

Welche Ersetzungsrichtlinie wird häufig verwendet, um Blöcke im Cache zu ersetzen?

Accepted Answer

Least Recently Used (LRU)

Answer

Most Recently Used (MRU)

Answer

First In First Out (FIFO)

Answer

Least Frequently Used (LFU)

Question 16

Welche Eigenschaft ist typisch für den Hauptspeicher?

Accepted Answer

Hohe Geschwindigkeit

Answer

Geringes Volumen

Answer

Langzeitspeicherung

Answer

Keine Volatilität

Question 17

Welches Gerät wird zur Anbindung von Sekundärspeichergeräten an das System verwendet?

Accepted Answer

Eingabe-/Ausgabe-Controller

Answer

Speichercontroller

Answer

Netzwerkkarte

Answer

Grafikkarte

Question 18

Welche Speicherorganisationstechnik zielt darauf ab, die Zugriffszeit auf Daten im Hauptspeicher zu verbessern?

Accepted Answer

Interleaving

Answer

Segmentierung

Answer

Seitenverwaltung

Answer

Virtuelle Speicherung

Question 19

Welche Komponente in einem Computersystem steuert den Zugriff auf den Hauptspeicher?

Accepted Answer

Speichercontroller

Answer

Cache

Answer

Bussystem

Answer

CPU

Question 20

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptfunktion eines Cache-Speichers am besten?

Accepted Answer

Speichern häufig verwendeter Daten und Anweisungen für einen schnelleren Zugriff.

Answer

Speichern des Betriebssystems

Answer

Erweitern der Kapazität des Sekundärspeichers

Answer

Verwaltung der Zuordnung des virtuellen Speichers

Question 21

Welche Stufe der Speicherhierarchie ist für die dauerhafte Speicherung großer Datenmengen ausgelegt?

Accepted Answer

Sekundärspeicher

Answer

Hauptspeicher

Answer

Registrierungsspeicher

Answer

Cache-Speicher

Question 22

Welches Speicherzuordnungsverfahren unterteilt den Hauptspeicher in Blöcke fester Größe?

Accepted Answer

Seitenverwaltung

Answer

Virtuelle Speicherverwaltung

Answer

Speichersegmentierung

Question 23

Welche der folgenden Aussagen über virtuellen Speicher ist korrekt?

Accepted Answer

Erweitert die Kapazität des Hauptspeichers, indem er Daten in den Sekundärspeicher auslagert.

Answer

Wird nur von Einbenutzersystemen verwendet.

Answer

Ist immer schneller als der Hauptspeicher

Question 24

Welcher der folgenden Speichertypen ist flüchtig, d. h. er verliert seinen Inhalt, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird?

Accepted Answer

Hauptspeicher

Answer

Magnetband

Answer

Festplatte

Answer

SSD

Question 25

Welche Komponente ist für die Übersetzung virtueller Adressen in physische Adressen verantwortlich?

Accepted Answer

Speicherverwaltungseinheit (MMU)

Answer

Hauptspeichercontroller

Answer

Bussystem

Answer

Cache-Speicher

Question 26

Welche der folgenden Operationen wird von einem Cache-Speicher NICHT durchgeführt?

Accepted Answer

Speichern des Betriebssystems

Answer

Reduzieren der Speicherzugriffszeit

Answer

Zwischenspeichern häufig verwendeter Daten

Question 27

Welche Art von Sekundärspeicher ist nichtflüchtiger Natur?

Accepted Answer

Festplatte

Answer

Register

Answer

Cache-Speicher

Answer

Arbeitsspeicher (RAM)

Question 28

Was ist der Hauptvorteil der Verwendung einer Speicherhierarchie?

Accepted Answer

Verbesserung der Gesamtleistung des Computersystems

Answer

Reduzierung der Speicherkosten

Answer

Vereinfachung des Speichermanagements

Question 29

Welche Aussage zur Cache-Kohärenz trifft zu?

Accepted Answer

Sie stellt sicher, dass alle Kopien von Daten im Cache mit den Daten im Hauptspeicher übereinstimmen.

Answer

Sie verhindert, dass Daten von mehreren Prozessoren gleichzeitig geschrieben werden.

Question 30

Welcher Speichertyp ist in der Regel am langsamsten?

Accepted Answer

Sekundärspeicher

Answer

Cache-Speicher

Answer

Hauptspeicher

Answer

Register

Question 31

Welchen Vorteil bietet die Verwendung von virtuellem Speicher?

Accepted Answer

Er ermöglicht die Ausführung von Programmen, die größer als der physische Speicher sind.

Answer

Er erhöht die Geschwindigkeit des Speicherzugriffs.

Answer

Er reduziert den Speicherbedarf des Betriebssystems.

Question 32

Welcher Speichertyp ist flüchtig?

Accepted Answer

Arbeitsspeicher (RAM)

Answer

Flash-Laufwerk

Answer

CD-ROM

Answer

Festplatte

Question 33

Was ist die Aufgabe eines Speichercontrollers?

Accepted Answer

Steuerung des Datenflusses zwischen Prozessor und Speicher

Answer

Speicherung von Programmen und Daten

Answer

Ausführung von Berechnungen

Question 34

Welche der folgenden Aussagen über Cache-Speicher ist korrekt?

Accepted Answer

Er ist schneller als der Hauptspeicher, aber kleiner als der Sekundärspeicher.

Answer

Er ist langsamer als der Hauptspeicher und größer als der Sekundärspeicher.

Answer

Er ist schneller als der Sekundärspeicher, aber größer als der Hauptspeicher.

Question 35

Welches Prinzip ist die Grundlage der Speicherhierarchie?

Accepted Answer

Lokalitätsprinzip

Answer

Virtualisierungsprinzip

Answer

Parallelitätsprinzip

Answer

Multitaskingprinzip

Question 36

Welche Aufgabe hat der Hauptspeicher?

Accepted Answer

Speicherung von Programmen und Daten während der Ausführung

Answer

Beschleunigung des Zugriffs auf oft verwendete Daten

Answer

Langfristige Speicherung von Daten

Answer

Schutz von Daten vor unbefugtem Zugriff

Question 37

Welcher Speichertyp wird zur dauerhaften Speicherung von Daten verwendet?

Accepted Answer

Sekundärspeicher

Answer

Hauptspeicher

Answer

Arbeitsspeicher

Answer

Cache-Speicher

Question 38

Welche Technik wird verwendet, um die Geschwindigkeit von Cache-Speichern zu erhöhen?

Accepted Answer

Mehrstufige Cache-Hierarchie

Answer

Virtuelle Speicheradressierung

Answer

Seitenverwaltung

Answer

Fehlerkorrekturcode-Speicher

Question 39

Welche Aussage über virtuelle Speicheradressierung ist korrekt?

Accepted Answer

Ermöglicht den Zugriff auf mehr Speicher, als physisch vorhanden ist

Answer

Verbessert die Zuverlässigkeit der Datenhaltung

Answer

Erhöht die Geschwindigkeit des Hauptspeicherzugriffs

Answer

Verringert den Bedarf an Cache-Speichern

Question 40

Welche der folgenden Aussagen über Cache-Speicher ist **nicht** korrekt?

Accepted Answer

Cache-Speicher ist _immer_ schneller als Hauptspeicher.

Answer

Cache-Speicher ist ein Zwischenspeicher zwischen CPU und Hauptspeicher.

Answer

Cache-Speicher wird verwendet, um häufig abgerufene Daten zu speichern.

Question 41

Welche Speicherstufe in der Speicherhierarchie hat die _größte_ Kapazität?

Accepted Answer

Sekundärspeicher

Answer

Registerspeicher

Answer

Cache-Speicher

Answer

Hauptspeicher

Question 42

Welche der folgenden Aussagen über _virtuellen Speicher_ ist korrekt?

Accepted Answer

Virtueller Speicher ermöglicht es Programmen, auf mehr Speicher zuzugreifen, als physisch vorhanden ist.

Answer

Virtueller Speicher ist _immer_ schneller als physischer Speicher.

Question 43

Welche Aussage beschreibt _nicht_ die Funktionsweise von Paging?

Accepted Answer

Paging ermöglicht es Programmen, direkt auf physische Speicheradressen zuzugreifen.

Answer

Paging lädt nur die benötigten Seiten in den Hauptspeicher.

Answer

Paging teilt den physischen Speicher in Seiten auf.

Question 44

Welche der folgenden Speichertechnologien wird **nicht** für den Sekundärspeicher verwendet?

Accepted Answer

RAM

Answer

Festplatte

Answer

DVD

Answer

SSD

Question 45

Welche der folgenden Aussagen über die Speicherhierarchie ist korrekt?

Accepted Answer

Die Speicherhierarchie ist ein _Kompromiss_ zwischen Geschwindigkeit und Kosten.

Answer

Die Speicherhierarchie ist _statisch_ und kann nicht verändert werden.

Answer

Die Speicherhierarchie ist nur in Computern mit _mehreren Prozessoren_ vorhanden.

Question 46

Welche der folgenden Technologien verwendet _NAND-Flash-Speicher_?

Accepted Answer

SSD

Answer

ROM

Answer

HDD

Answer

RAM

Question 47

Welche Aussage über Cache-Speicher trifft zu?

Accepted Answer

Cache-Speicher bewahrt häufig genutzte Daten in Prozessor-Nähe auf.

Answer

Cache-Speicher ist umfangreicher als Hauptspeicher.

Answer

Cache-Speicher ist langsamer als Sekundärspeicher.

Question 48

Welcher Speichertyp ist für die dauerhafte Datenspeicherung vorgesehen?

Accepted Answer

Sekundärspeicher

Answer

Cache-Speicher

Answer

Hauptspeicher

Question 49

Welcher Faktor hat den maßgeblichsten Einfluss auf die Speicherzugriffszeit?

Accepted Answer

Physikalische Entfernung zum Prozessor

Answer

Datenmenge im Speicher

Answer

Speichergröße

Answer

Prozessorgeschwindigkeit

Question 50

Welche Speicherverwaltungsstrategie zielt darauf ab, häufig genutzte Daten im Cache-Speicher zu halten?

Accepted Answer

Least Recently Used (LRU)

Answer

Zufällig

Answer

Most Recently Used (MRU)

Answer

Round Robin

Question 51

Welche Aussage über virtuelle Adressierung ist richtig?

Accepted Answer

Sie ermöglicht flexible Speicherverwaltung durch das Betriebssystem.

Answer

Sie vergrößert den Bedarf an Hauptspeicher.

Answer

Sie verringert die Speicherzugriffsgeschwindigkeit.

Question 52

Welcher Speichertyp ist nicht flüchtiger Natur?

Accepted Answer

Sekundärspeicher

Answer

Hauptspeicher

Answer

Cache-Speicher

Question 53

Welche Aussage beschreibt die Hauptfunktion eines Cache-Speichers?

Accepted Answer

Ein schneller, kleiner Speicher, der häufig abgerufene Daten aus dem Hauptspeicher zwischenspeichert, um den Zugriff zu beschleunigen.

Answer

Ein dauerhafter Speicher, der Daten auch nach dem Ausschalten des Computers behält.

Question 54

Welcher Faktor hat den größten Einfluss auf die Effizienz eines Cache-Speichers?

Accepted Answer

Trefferquote, die anzeigt, wie oft benötigte Daten im Cache vorgefunden werden.

Answer

Prozessorgeschwindigkeit

Answer

Größe des Cache-Speichers

Question 55

Welcher Begriff beschreibt die Organisation des Hauptspeichers, bei der jeder Speicherort eine eindeutige Adresse besitzt?

Accepted Answer

Lineare Adressierung

Answer

Content-Addressable Memory (CAM)

Answer

Direct Mapping

Answer

Assoziative Adressierung

Question 56

Welche Aussage beschreibt am besten die Rolle des Hauptspeichers?

Accepted Answer

Der Hauptspeicher dient als temporärer Speicher für vom Prozessor aktiv verwendete Programme und Daten.

Answer

Der Hauptspeicher dient der permanenten Datenspeicherung, auch nach dem Ausschalten des Computers.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion des Sekundärspeichers?

Accepted Answer

Der Sekundärspeicher dient zur dauerhaften Speicherung von Daten, auch nach dem Ausschalten des Computers.

Answer

Der Sekundärspeicher dient als schneller, temporärer Speicher für häufig abgerufene Daten.

Question 58

Welche der folgenden Speichertechnologien ist typischerweise am langsamsten?

Accepted Answer

Festplatte (HDD)

Answer

Solid-State-Laufwerk (SSD)

Answer

Hauptspeicher (DRAM)

Answer

Cache-Speicher (SRAM)

Question 59

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion einer virtuellen Speicherverwaltung?

Accepted Answer

Die virtuelle Speicherverwaltung ermöglicht es, Programme auszuführen, die größer sind als der verfügbare Hauptspeicher.

Answer

Die virtuelle Speicherverwaltung dient zur Beschleunigung des Datenzugriffs.

Question 60

Welches der folgenden Konzepte beschreibt die Aufteilung des Hauptspeichers in gleichgroße Blöcke?

Accepted Answer

Paging

Answer

Segmentation

Answer

Swapping

Answer

Caching