第三章作答案.ppt

1、假设在一个采用组相联映象方式的Cache中，主 存由B0～B7共8块组成，Cache有2组，每组2块，每块的大小为16个字节，采用LFU块替换算法。在一个程序执行过程中依次访问这个Cache的块地址流如下: 6，2，4，1，4，6，3，0，4，5，7，3 (1) 写出主存地址的格式，并标出各字段的长度。 (2) 写出Cache地址的格式，并标出各字段的长度。 (3) 画出主存与Cache之间各个块的映象对应关系。 (4) 如果Cache的各个块号为C0、C1、C2和C3，列出程序执行过程中Cache的块地址流情况。 (5) 如果采用FIFO替换算法，计算Cache的块命中率。 (6)采用LFU替换算法，计算Cache的块命中率。 精邪滥雀焙筐痛仲沿犯迈荒诗慑炸持渗赢滔僧扑妄业旋悍与坝刺咽慕汪见第三章作答案第三章作答案 (1)主存地址： 区号 组号 块号 块内地址 6 5 4 3 0 (2) 缓存地址： 组号 块号 块内地址 5 4 3 0 区号Ei 块号Bi 缓存块号bi 3 2 1 0 相关存储器的格式： 相关存储器的容量，应与缓存的块数相同， 即: 组数×组内块数=22 = 2×2=4个存储单元。 解： (3)对应关系： 主存 0 1 4 5 2 3 6 7 Cache 0 1 2 3 装入位 奉讽柬恿郑恕都派歼勉坊偏猩蓟拙泪甸希啊适居腰血挥渊哀蕾析酣罪觅沮第三章作答案第三章作答案 时间t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 块地址流 6 2 4 1 4 6 3 0 4 5 7 3 6 6 6 6 6 1 6 0 6 6 5 7 LFU 调进 调进 调进 替换 替换 替换 4 4 1 1 4 4 1 4 4 0 6 4 4 5 4 命中 命中 命中4次 7 5 4 C1 C2 C0 C3 2 2 2 6 2 2 3 3 3 3 3 3 调进 命中 命中 替换 Cache的块地址流情况: C2 C3 C0 C1 C0 C2 C3 C1 C0 C1 C2 C3 命中率H=4/12=33.3% 取移南澜驻具霖恒店觉搅辉棒矽瓣砧兜攫辊鼻抒裁躬锣谢豌固换途扣屯坏第三章作答案第三章作答案 时间t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 块地址流 6 2 4 1 4 6 3 0 4 5 7 3 6 6 6 6 6 1 3 1 3 3 4 3 FIFO 调进 调进 调进 替换 替换 替换 4 4 1 1 4 4 1 4 0 4 3 0 5 4 5 命中 命中3次 3 4 5 C1 C2 C0 C3 2 2 2 6 2 2 2 2 2 2 7 7 调进 命中 命中 替换 替换 命中率H=3/12=25% 池玫股路嘻管忽槛括村狈陪乍带娜食礼恨确僚行止罐绊疤忿菊否碴话加汤第三章作答案第三章作答案 2、假设机器的时钟周期为10ns,Cache失效时的访存时间为20个时钟周期，Cache的访问时间为一个时钟周期。 (1) 设失效率为0.05，忽略写操作时的其它延迟，求机器的平均访存时间。 (2) 假设通过增加Cache容量一倍而使失效率降低到0.03，但使得Cache命中时的访问时间增加到了1.2时钟周期（即12ns），指出这样的改动设计是否合适？ (3) 如果时钟周期取决于Cache的访问时间(也就是用延长时钟周期的方法)，上述改动设计是否合适？ 护溉赊急慑砸还没布豫涪疡嗜穷只埠羡撞霖仿盯摆赊旗肌尝揉春仿蔚参姑第三章作答案第三章作答案 答案： （1）机器的平均访存时间 T=TcHc+(1-Hc)Tm=0.95×10+0.05×20×10 =19.5ns （2）T=TcHc+(1-Hc)Tm =0.97×10×1.2+0.03×20×10 =17.64ns 这种改动合适，使机器的平均访存时