解:信息总量: q = 64位 ×8 =512位
顺序存储器和交叉存储器读出8个字的时间分别是: t2 = m T = 8×100ns =8×10 (s)
t1 = T + (m - 1) = 100 + 7×10 = 1.7 ×10 (s) 顺序存储器带宽是:
W2 = q / t2 = 512÷(8×10 )= 64 ×10(位/ S) 交叉存储器带宽是:
W1 = q / t1 = 512÷(1.7 ×10)= 301 ×10 (位/ S) 9. CPU执行一段程序时, cache完成存取的次数为2420次,主存完成存取的次数为80
次,已知cache存储周期为40ns,主存存储周期为240ns,求cache/主存系统的效率和平均访问时间。
解:先求命中率h
h=nc/(nc +nm )=2420÷(2420+80)=0.968 则平均访问时间为ta
ta=0.968×40+(1-0.968) ×240=46.4(ns) r =240÷40=6 cache/主存系统的效率为e
e=1/[r+(1-r)×0.968]=86.2%
10.已知Cache存储周期40ns,主存存储周期200ns,Cache/主存系统平均访问时间为50ns,求Cache的命中率是多少?
解: ∵ ta = tc× h +tr×(1-h)
∴ h =(ta-tr)/(tc-tr)=(50-200)/(40-200)=15/16=0.94 11.主存容量为4MB,虚存容量为1GB,则虚存地址和物理地址各为多少位?如页面大小为4KB,则页表长度是多少?
解:已知主存容量为4MB,虚存容量为1GB ∵ 又 ∵
=4M ∴物理地址为22位 =1G ∴虚拟地址为30位
页表长度为 1GB÷4KB=230÷212=218=256K
14.假设主存只有a,b,c三个页框,组成a进c出的FIFO队列,进程访问页面的序列是0,1,2.4,2,3,0,2,1.3,2号。用列表法求采用LRU替换策略时的命中率。 解:
∴命中率为
15.从下列有关存储器的描述中,选择出正确的答案: A. 多体交叉存储主要解决扩充容量问题; B. 访问存储器的请求是由CPU发出的;
C. Cache与主存统一编址,即主存空间的某一部分属于Cache; D. Cache的功能全由硬件实现。 解: D
16.从下列有关存储器的描述中,选择出正确的答案:
A.在虚拟存储器中,外存和主存一相同的方式工作,因此允许程序员用比主存空间大得 多的外存空间编程;
B.在虚拟存储器中,逻辑地址转换成物理地址是由硬件实现的,仅在页面失效时才由操
作系统将被访问页面从外存调到内存,必要时还要先把被淘汰的页面内容写入外存;
C.存储保护的目的是:在多用户环境中,既要防止一个用户程序出错而破坏系统软件或
其他用户程序,又要防止一个用户访问不是分配给他的主存区,以达到数据安全和保
密的要求。 解:C 第四章
1.ASCll码是7位,如果设计主存单元字长为32位,指令字长为12位,是否合理?为什么?
解:指令字长设计为12位不是很合理。主存单元字长为32位,一个存储单元可存放4个ASCII码,余下4位可作为ASCII码的校验位(每个ASCII码带一位校验位),这样设计还是合理的。
但是,设计指令字长为12 位就不合理了,12位的指令码存放在字长32位的主存单元中,
造成19位不能用而浪费了存储空间。
2.假设某计算机指令长度为20位,具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式,每个操作数地址规定用6位表示。问: 若操作码字段固定为8位,现已设计出m条双操作数指令,n条无操作数指令,在此情况下,这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令?
解:这台计算机最多可以设计出256-m-n条单操作数指令