高等计算机体系结构

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1、高等计算机体系结构习题高等计算机体系结构存储器习题（共47题）选书一．《计算机系统结构》，郑纬民，清华大学出版社，第二版。共14题。二．《高等计算机体系结构》，KaiHuang,郑纬民等译，清华大学出版社。共7题。三．《操作系统：设计与实现（上册）》，andrews.Tanenebum著。王鹏等译。电子工业出版社。共19题。四．《计算机组成与结构》，第二版，王爱英，清华大学出版社。共7题。班级：计研六姓名：李旭东学号：0056162000/1/8-16-高等计算机体系结构习题一．《计算机系统结构》，共15题。3

2、.1答：存储系统是是由两个或者两个以上速度，容量，价格各不相同的存储器用硬件，软件，或者项结合的办法连接起来的一个系统。这个系统对程序员是透明的。它的速度与最快的接近，容量与最大的接近，价格与最便宜的接近。（1）当M1所占的比例较小时，平均价格会接近C2.（2）TA=H*T1+(1-H)*T2.（3）E=T1/TA=T1/(H*T1+(1-H)*T2)=1/(H+(1-H)R).（5）由1/(H+(1-H)100)>0.95得：H>99.94%.（6）假设大小为N，则有：0．96＝（0.9994+5*n-1）/

3、5*n所以n=(1-0.96)/(1-0.9994)=66.73.2答：(1)假设命中率分别时H1,H2,H3,则有：T=H1*T1+(1-H1)*H2*T2+(1-H1)*(1-H2)*T3.S=S3C=(S1*C1+S2*C2+S3*C3)/(S1+S2+S3)(2)当S3的比例非常大时，平均价格C接近与C3.3.3答：（1）等效访问时间：TA＝h1*t1+(1-h1)*t2Ta1=0.7*20+0.3*200=74nsTa2=0.9*20+0.1*200=38nsTa3=0.98*20+0.02*200=

4、23.6ns（2）平均价格：c1=(64*4+4*1024*0.2)/(64+4*1024)=0.258c2=(128*4+4*1024*0.2)/(128+4*1024)=0.315c3=(256*4+4*1024*0.2)/(256+4*1024)=0.424（3）等效访问时间：1>2>3平均价格：1<2<3（4）效访问时间与价格的乘积：1.19.0922.11.973.10.0最优设计：33.4答：(1)主存的最大容量：15000-512*0.01/0.5=29989k(2)因为40=0.95*20+0.

5、05*t2，所以t2=4203.6答：采用CACHE来弥补他们之间的差距。如果CACHE的读写周期是10ns的话，那么可以提高10倍以上。3.7答：每块存储器：1M容量。20位。（1）地址格式：-16-高等计算机体系结构习题高位交叉：4＋20并行：16低位交叉：20＋42路高位8路低位：1＋20＋34路高位4路低位：2＋20＋24路并行4路低位：20＋2（2）优缺点高位交叉：便于扩大容量并行：字长增加，一个周期里可以访问多个字低位交叉：提高存储器访问速度。（3）频带宽度（相对量）高位交叉：1并行：16低位交叉：

6、约162路高位8路低位：约84路高位4路低位：约44路并行4路低位：约16（4）逻辑图略。3.9答：（1）页表项数：1M，每个页面能容的页表项为：128所以应需要二级页表。（2）第一级：1个页面，共1024个表项。第二级，1024个页面，共1M个表项。（3）第一级页表应该放在主存中。第二级页表的常用部分应放在主存中。3.10答：（1）等效访问时间：1＋0.01*10+0.0001*10000=2.1（2）访问效率：1/2.1=47.6%3.12答：（1）虚拟地址格式：6＋10＋12（2）主存地址格式：11＋12

7、（3）快表中如果只保存页号，不算标志位，则有虚页号16位，实页号11位，格式为：6＋10＋11。（4）慢表容量是64K个存贮字。每个存贮字格式与快表类似。（5）图略。3.14答：访问顺序：232152453252（1）FIFO算法内存页面下个访问命中（0不命中）00020200302302123010-16-高等计算机体系结构习题2315031520152405245152430243212435043520352LFU算法内存页面下个访问命中（0不命中）0002020030230212301023150215

8、21215402545152430453203525135221352OPT算法内存页面下个访问命中（0不命中）000202003023021230102315023521235403545135431354202545125421254（2）命中率(调入算命中)：FIFO:6/12=50%LFU:8/12=66.7%OPT:9/12=75%3.15答：-16-高等计算机体系结构习题（