第四章参考答案: 1.全相联直接相联组相联段相联 2.体内连续编址体间连续编址同步启动异步启 动 3.虚拟存储器命中率H存储空间利用率1 Cache-主存体系命中率H和等效访问时间tA 4.RLU堆栈法比较对法 5.虚拟存储器 Cache主存体系 6.D7.C8.B9.D10.C11.A12.A 13.D14.B15.A16.D 17.虚、实地址虚地址找到实地址 18.页面争用 19.大容量高速度 20.命中实现软硬件
第四章参考答案： 1. 全相联 直接相联 组相联 段相联 2. 体内连续编址 体间连续编址 同步启动 异步启 动 3. 虚拟存储器 命中率H 存储空间利用率μ Cache-主存体系 命中率H和等效访问时间tA 4. RLU 堆栈法 比较对法 5. 虚拟存储器 Cache-主存体系 6.D 7.C 8.B 9.D 10.C 11.A 12.A 13.D 14.B 15.A 16.D 17. 虚、实地址 虚地址找到实地址 18. 页面争用 19. 大容量 高速度 20. 命中 实现 软硬件
解 失效的虚页号:2、3、5、7。 虚页首址 尾址 命中的虚页号:0、1、4、6 1023 0123 1024 2047 2048 3071 3072 4095 4096 5119 5120 6143 66144 7167 77168 8191 查地址 Ny Nr nr实地址装入位命中否 0 0033072 命中 37283656337280失效 10230102334095 命中 10241011024 命中 205527220550失效 7800763206320失效 409640220481命中 6800665606561命中
1 解： 失效的虚页号：2、3、5、7。 命中的虚页号：0、1、4、6。 查地址 Nv Nr nr 实地址 装入位 命中否 0 0 0 3 3072 1 命中 3728 3 656 3 3728 0 失效 1023 0 1023 3 4095 1 命中 1024 1 0 1 1024 1 命中 2055 2 7 2 2055 0 失效 7800 7 632 0 632 0 失效 4096 4 0 2 2048 1 命中 6800 6 656 0 656 1 命中 首址 尾址 0 1023 1024 2047 2048 3071 3072 4095 4096 5119 5120 6144 6143 7167 7168 8191 虚页 0 1 2 3 4 5 6 7
2解 1)页面数为: 2N=220 页面容量 2P=512=29 则页表层次数:「NPH20913(层) 2)经3次层页表访问及1次操作数访问,需要4次访 问主存; 3)查表时间=(3+1)*0.125=0.5(s); 4)tm=0.25/(3+1)=0.0625(s)
2 解： 1）页面数为: 2 N=2 20 页面容量: 2 P=512= 2 9 则页表层次数: N/P=20/9=3(层) 2）经3次(层)页表访问及1次操作数访问，需要4次访 问主存； 3） 查表时间=（3+1）*0.125=0.5(μs)； 4）tm = 0.25/(3+1) = 0.0625(μs)
3解 时间t:123456789101112 替换 地址流A H 算法232152453252 ②22 22#222#③33#3# LRU ③33#⑤ 5# 5# 5/12 ①11#④44②22 2)tA=H*tC+(1-H)半tm 5/12*0.02+(1-5/12)* =0.125(μs)
3 解： 1） 时间 t: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 替 换 地址流 A H 算法 2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 LRU ② 2 ③ 2 3 2 3# ① 2# ⑤ 1 2 5 1# 2 5# ④ 2# 5 4 ③ 5 4# 3 5# ② 3# 5 2 3# 5 2 5/12 2）tA= H*tc+（1-H）*tm = 5/12*0.02+（1-5/12）*. 2 =0.125 （μs）
解:(1),(2) 时间t:123456789101112131415 替换算法 地址流A 算232142423 52523H FD②222#④4444①11#1#1#③ ③333#②2222#⑤5555 ①11#1#1#③33②222 LR②2222#22222#⑤5555# ③33#④4444#①11#1#1#③ 6 ①11#1#1#33#②222 15 OP②2 222222222222 T ③333#3#33333#3#333 9 ①#④44#4#4#①#⑤55#5#5
时间 t : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 替换算法 地址流 A 2 3 2 1 4 2 4 2 3 1 5 2 5 2 3 H FIFO ② 2③ 23 2 # 3① ④3#1 4②1# 421 # 421 # 4 # 2③ ①2#3 1⑤3# 1 # 5② 1 # 52 1 # 52 ③5#2 5 15 LRU ② 2③ 23 23 #① 2 #④1 241 # 241 # 241 # 24 #③ 2 #①3 ⑤13# 51 #② 51 # 2 51 # 2 5 #③2 6 15 OPT ② 2③ 23 23① # 23 #④ 23 # 4 234 # 234 # 234 # 23① # 23 #⑤ 23 # 5 235 # 235 # 235 # 9 15 4 解： （ 1 ） ， （ 2 ）
5解 t123456789101112131415 地址流A:213142532123415 栈顶→ 53 3142532 2341 n=3栈底 223 42533 234 n=4栈底 23 4455 n=5栈底 31 44455 命中率H 4/15 命 中n=4 6/15 页 10/15
5 解： 地址流A: 2 1 3 1 4 2 5 3 2 1 2 3 4 1 5 栈顶→ n=3栈底 n=4栈底 n=5栈底 2 1 2 3 1 2 1 3 2 4 1 3 2 4 1 5 2 4 3 5 2 2 3 5 1 2 3 2 1 3 3 2 1 4 3 2 1 4 3 5 1 4 2 3 1 4 4 5 5 5 1 2 3 3 1 1 4 4 4 5 5 2 命中率H 命 中 页 n=3 1 2 2 3 4/15 n=4 1 2 2 2 3 1 6/15 n=5 1 2 3 2 1 2 3 4 1 5 10/15 t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
6解:1) 主存NdqS Cache q S nr 2) 主存页号Ndqs主存 Cache s g 0 0 0101 6 0 组间直接 组内全相链
6 解： 1 ） 主存 Nd q s Nr Cache q s nr 2 ） 0101 01 Nd q s 主存 Cache s' q' 01 01010101 01 01 组间直接 组内全相链 01234567 主存页号
3)可放入 Cache0组的主存块号:0145 可放入 Cache1组的主存块号:2367 123456789 1011 12 13 1415 块流 124 37012546472 q 00① 1111414444 ④444000⑤555 ②22 ⑦77 ⑥66 333 ②2222⑦7 失失失中失失失中失争争失中失争
3) 可放入Cache 0组的主存块号: 0 1 4 5 可放入Cache 1组的主存块号: 2 3 6 7 t 块流 q s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 4 1 3 7 0 1 2 5 4 6 4 7 2 0 0 ① 1 1 1 1 1 1# 1 1 1 4 4 4 4 4 1 ④ 4 4 4# 0 0 0 ⑤ 5 5 5 5# 5# 1 0 ② 2 2 2# ⑦ 7 7 7# 7# 7# ⑥ 6 6 ② 1 ③ 3 3 3# ② 2 2 2# 2# ⑦ 7 失 失 失 中 失 失 失 中 失 争 争 失 中 失 争
4)块失效:凡是不命中都属于失效; 块争用:换出了不该换出的页面 所以:即失效又争用的时刻是:10,t11及t15 5)tA=Htc+(1-H)“tm=02*2+08*15=12.4(ns)
4) 块失效 :凡是不命中都属于失效; 块争用: 换出了不该换出的页面. 所以:即失效又争用的时刻是: t10,t11及t15 5)tA=H*tc+(1-H)*tm=0.2*2+0.8*15=12.4(ns)
第五章参考答案: 1.推迟法相关专用通路法 等待执行等待译码 3.横向纵向纵横向 4.数相关指令相关 5.猜测法分支预测短转移(短循环) 增加指令站容量 6.C7.B 8.C 9.D 10.D 11.B12.D 13.C 14.A 15. 16.C17.C 18.D 19.A20.D
第五章 参考答案： 1． 推迟法 相关专用通路法 2． 等待执行 等待译码 3． 横向 纵向 纵横向 4． 数相关 指令相关 5． 猜测法 分支预测 短转移(短循环) 增加指令站容量 6．C 7.B 8.C 9.D 10.D 11. B 12.D 13.C 14.A 15.C 16. C 17.C 18.D 19. A 20.D