計(jì)算機(jī)組成原理第4章習(xí)題

1、第第4章章 習(xí)題解答習(xí)題解答3. 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在哪？為什么存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)在哪？為什么要分這些層次？計(jì)算機(jī)如何管理這些層次？要分這些層次？計(jì)算機(jī)如何管理這些層次？緩存緩存-主存，主存主存，主存-輔存這兩個(gè)層次；輔存這兩個(gè)層次；緩存緩存-主存解決速度問(wèn)題；主存主存解決速度問(wèn)題；主存-輔存解決容量問(wèn)題；輔存解決容量問(wèn)題；主存與主存與CACHE之間的信息流動(dòng)由之間的信息流動(dòng)由硬件自動(dòng)完成硬件自動(dòng)完成；主存；主存與輔存層次的調(diào)度目前廣泛采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，即與輔存層次的調(diào)度目前廣泛采用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，即將主存與輔存的一部分通過(guò)將主存與輔存的一部分通過(guò)軟硬結(jié)合的技術(shù)軟硬結(jié)合的技術(shù)

2、組成虛擬存組成虛擬存儲(chǔ)器，程序員可使用比主存實(shí)際物理地址空間大得多的儲(chǔ)器，程序員可使用比主存實(shí)際物理地址空間大得多的虛擬地址空間編程，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，再由軟、硬件自動(dòng)虛擬地址空間編程，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，再由軟、硬件自動(dòng)配合完成虛擬地址空間與主存實(shí)際物理空間的轉(zhuǎn)換。配合完成虛擬地址空間與主存實(shí)際物理空間的轉(zhuǎn)換。這這兩個(gè)層次上的調(diào)度或轉(zhuǎn)換操作對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)是透明的兩個(gè)層次上的調(diào)度或轉(zhuǎn)換操作對(duì)于程序員來(lái)說(shuō)是透明的。4. 說(shuō)明存取周期和存取時(shí)間的區(qū)別。說(shuō)明存取周期和存取時(shí)間的區(qū)別。存取時(shí)間僅為完成一次操作的時(shí)間，而存取周存取時(shí)間僅為完成一次操作的時(shí)間，而存取周期不僅包含操作時(shí)間，還包含操作后線路的恢期不僅包

3、含操作時(shí)間，還包含操作后線路的恢復(fù)時(shí)間。復(fù)時(shí)間。存取周期存取周期 = 存取時(shí)間存取時(shí)間 + 恢復(fù)時(shí)間恢復(fù)時(shí)間6. 某機(jī)字長(zhǎng)為某機(jī)字長(zhǎng)為32位，存儲(chǔ)容量是位，存儲(chǔ)容量是64KB，按字編，按字編址它的尋址范圍是多少？若主存以字節(jié)編址，址它的尋址范圍是多少？若主存以字節(jié)編址，試畫出主存字地址和字節(jié)地址的分配情況。試畫出主存字地址和字節(jié)地址的分配情況。字長(zhǎng)字長(zhǎng)32位位 32/8=4B 4字節(jié)字節(jié) 容量為容量為64KB時(shí)時(shí)v按字節(jié)編址，其尋址范圍就是按字節(jié)編址，其尋址范圍就是64K；v按字編址，其尋址范圍為：按字編址，其尋址范圍為：64KB/4B= 16K0 00 01 12 23 34 44 45 5

4、6 67 78 88 89 9101011114 4(16K-1)(16K-1)4 416K-416K-44 416K-316K-34 416K-216K-24 416K-116K-1字節(jié)地址字節(jié)地址 字地址字地址 7. 一個(gè)容量為一個(gè)容量為16K32位的存儲(chǔ)器，其地址線位的存儲(chǔ)器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是多少？當(dāng)選用下列不同規(guī)和數(shù)據(jù)線的總和是多少？當(dāng)選用下列不同規(guī)格的存儲(chǔ)芯片時(shí)，各需要多少片？格的存儲(chǔ)芯片時(shí)，各需要多少片？1K4位，位，2K8位，位，4K4位，位，16K1位，位，4K8位，位，8K8位。位。地址線地址線 16K=21414根根數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線 32位位32根根 總和總和14 +

5、32 = 46根根 選擇不同的芯片時(shí)，各需要的片數(shù)為：選擇不同的芯片時(shí)，各需要的片數(shù)為：v1K4：（：（16K32） / （1K4） = 168 = 128片片v2K8：（：（16K32） / （2K8） = 84 = 32片片v4K4位：位：32； 16K1：32片；片；v 4K8：16片；片； 8K8：=8片片11. 一個(gè)一個(gè)8K8位的動(dòng)態(tài)位的動(dòng)態(tài)RAM芯片，其內(nèi)部結(jié)芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列成構(gòu)排列成256256形式，存取周期為形式，存取周期為0.1s。試問(wèn)采用集中刷新、分散刷新和異步刷新三試問(wèn)采用集中刷新、分散刷新和異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？種方式的刷新間隔各為多少？采用集中刷新方

6、式刷新間隔為采用集中刷新方式刷新間隔為:2ms，其中刷新，其中刷新死時(shí)間為：死時(shí)間為：2560.1s=25.6s；采用分散刷新方式刷新間隔為：采用分散刷新方式刷新間隔為：256（0.1s+0.1s）=51.2s，無(wú)死時(shí)間；，無(wú)死時(shí)間；采用異步刷新方式刷新間隔為采用異步刷新方式刷新間隔為:2ms，死時(shí)間，死時(shí)間0.1s；12. 畫出用畫出用10244位的存儲(chǔ)芯片組成一個(gè)容量位的存儲(chǔ)芯片組成一個(gè)容量為為64K8位的存儲(chǔ)器邏輯框圖。要求將位的存儲(chǔ)器邏輯框圖。要求將64K分成分成4個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面分個(gè)頁(yè)面，每個(gè)頁(yè)面分16組，指出共需多組，指出共需多少片存儲(chǔ)芯片。少片存儲(chǔ)芯片?？偲瑪?shù)總片數(shù) = (64K

7、8位位) / (1K4位位)= 642 = 128確定各級(jí)的容量：確定各級(jí)的容量：v頁(yè)面容量頁(yè)面容量 = 總?cè)萘靠側(cè)萘?/ 頁(yè)面數(shù)頁(yè)面數(shù) = 64K8 / 4 = 16K8位位v組容量組容量 = 頁(yè)面容量頁(yè)面容量 / 組數(shù)組數(shù) = 16K8位位 / 16 = 1K8位位v組內(nèi)片數(shù)組內(nèi)片數(shù) = 組容量組容量 / 片容量片容量 = 1K8位位 / 1K4位位 = 2地址分配：地址分配： 存儲(chǔ)器邏輯框圖：（存儲(chǔ)器邏輯框圖：（字?jǐn)U展字?jǐn)U展）16K816K816K816K8頁(yè)頁(yè)面面譯譯 頁(yè)面邏輯框圖：（頁(yè)面邏輯框圖：（字?jǐn)U展字?jǐn)U展）1K81K 81K81K84:16組組譯譯組邏輯圖如下：（組邏輯圖如下：

8、（位擴(kuò)展位擴(kuò)展）v13. 設(shè)有一個(gè)設(shè)有一個(gè)64K8位的位的RAM芯片，試問(wèn)該芯片共芯片，試問(wèn)該芯片共有多少個(gè)基本單元電路？欲設(shè)計(jì)一種具有上述同樣有多少個(gè)基本單元電路？欲設(shè)計(jì)一種具有上述同樣多存儲(chǔ)基元的芯片，要求對(duì)芯片字長(zhǎng)的選擇應(yīng)滿足多存儲(chǔ)基元的芯片，要求對(duì)芯片字長(zhǎng)的選擇應(yīng)滿足地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小，試確定這種芯片的地址線和數(shù)據(jù)線的總和為最小，試確定這種芯片的地址線和數(shù)據(jù)線，并說(shuō)明有幾種解答。地址線和數(shù)據(jù)線，并說(shuō)明有幾種解答。存儲(chǔ)基元總數(shù)存儲(chǔ)基元總數(shù) = 64K8位位 = 512K位位 = 219位；位；設(shè)地址線根數(shù)為設(shè)地址線根數(shù)為a，數(shù)據(jù)線根數(shù)為，數(shù)據(jù)線根數(shù)為b，v片容量為：片容量為：2a

9、b = 219；b = 19a；v若若a = 19，b = 1，總和，總和 19+1 = 20；v a = 18，b = 2，總和，總和 18+2 = 20；v a = 17，b = 4，總和，總和 17+4 = 21； 這種芯片的引腳分配方案有兩種：地址線這種芯片的引腳分配方案有兩種：地址線 = 19根，數(shù)據(jù)根，數(shù)據(jù)線線 = 1根；或地址線根；或地址線 = 18根，數(shù)據(jù)線根，數(shù)據(jù)線 = 2根根。14. 某某8位微型機(jī)地址碼為位微型機(jī)地址碼為18位，若使用位，若使用4K4位的位的RAM芯片組成模塊板結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器，試問(wèn)：芯片組成模塊板結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器，試問(wèn)：（1）該機(jī)所允許的最大主存空間是多少？）該

10、機(jī)所允許的最大主存空間是多少？（2）若每個(gè)模塊板為）若每個(gè)模塊板為32K8位，共需幾個(gè)模塊板？位，共需幾個(gè)模塊板？（3）每個(gè)模塊板內(nèi)共有幾片）每個(gè)模塊板內(nèi)共有幾片RAM芯片？芯片？（4）共有多少片）共有多少片RAM？（5）CPU如何選擇各模塊板？如何選擇各模塊板？最大主存空間是：最大主存空間是：218 8位位 = 256K8位位 = 256KB模塊板總數(shù)模塊板總數(shù) = 256K8 / 32K8 = 8塊塊板內(nèi)片數(shù)板內(nèi)片數(shù) = 32K8位位 / 4K4位位 = 82 = 16片片總片數(shù)總片數(shù) = 16片片8 = 128片片CPU通過(guò)最高通過(guò)最高3位地址譯碼輸出選擇模板，次高位地址譯碼輸出選擇模板

11、，次高3位地址譯位地址譯碼輸出選擇芯片碼輸出選擇芯片,低低12位為片內(nèi)地址。位為片內(nèi)地址。15. 設(shè)設(shè)CPU共有共有16根地址線，根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用（低電根數(shù)據(jù)線，并用（低電平有效）作訪存控制信號(hào)，作讀寫命令信號(hào)（高電平有效）作訪存控制信號(hào)，作讀寫命令信號(hào)（高電平為讀，低電平為寫）。現(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片：平為讀，低電平為寫）。現(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片：ROM（2K8位，位，4K4位，位，8K8位），位），RAM（1K4位，位，2K8位，位，4K8位），及位），及74138譯碼器和其他譯碼器和其他門電路（門電路自定）。門電路（門電路自定）。 從上述規(guī)格中選用合適芯片，畫出從上述規(guī)格中選用合適芯片，畫

12、出CPU和存儲(chǔ)芯片和存儲(chǔ)芯片的連接圖。要求：的連接圖。要求： （1）最小）最小4K地址為系統(tǒng)程序區(qū)，地址為系統(tǒng)程序區(qū)，409616383地址地址范圍為用戶程序區(qū)；范圍為用戶程序區(qū)； （2）指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量；）指出選用的存儲(chǔ)芯片類型及數(shù)量； （3）詳細(xì)畫出片選邏輯。）詳細(xì)畫出片選邏輯。v地址空間分配地址空間分配系統(tǒng)程序區(qū)（系統(tǒng)程序區(qū)（ROM共共4KB）：）：0000H-0FFFH用戶程序區(qū)（用戶程序區(qū)（RAM共共12KB）：）：1000H-3FFFHv確定芯片的數(shù)量及類型確定芯片的數(shù)量及類型ROM：選擇：選擇4K4位芯片位芯片2片，位并聯(lián)片，位并聯(lián)RAM：選擇：選擇4K8位芯片位芯片

13、3片，字串聯(lián)片，字串聯(lián)vRAM1地址范圍為地址范圍為: 1000H-1FFFHvRAM2地址范圍為地址范圍為: 2000H-2FFFHvRAM3地址范圍為地址范圍為: 3000H-3FFFHv分配地址線分配地址線A0A11 對(duì)應(yīng)片內(nèi)地址對(duì)應(yīng)片內(nèi)地址A12A14 片選信號(hào)片選信號(hào)A15 對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)G2A，G2BMREQ對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)G1ROM1RAM1RAM2RAM374138ROM20Y1Y2Y3Y7YA2GB2G1GABCPROG/PDOECSCSCSOE.CPUD0D3D4D7R/WA11A0A15A14A13A12MREQ.PROG/PD+5VROM1RAM1RAM2RAM374138ROM20

14、Y1Y2Y3Y7YA2GB2G1GABCPROG/PDOECSCSCSOE.CPUD0D3D4D7R/WA11A0A15A14A13A12MREQ.PROG/PD+5V17. 寫出寫出1100、1101、1110、1111對(duì)應(yīng)的漢明碼對(duì)應(yīng)的漢明碼,前兩前兩位按偶校驗(yàn)，后兩位奇校驗(yàn)。位按偶校驗(yàn)，后兩位奇校驗(yàn)。有效信息均為有效信息均為n=4位，假設(shè)有效信息用位，假設(shè)有效信息用b4b3b2b1表示表示校驗(yàn)位位數(shù)校驗(yàn)位位數(shù)k=3位，（位，（2k=n+k+1），為），為c1、c2、c4漢明碼共漢明碼共4+3=7位，即：位，即：c1 c2 b4 c4 b3 b2 b1奇校驗(yàn)奇校驗(yàn)vc1= 3 5 7= b

15、4 b3 b1vc2= 3 6 7 =b4 b2 b1vc4= 5 6 7 =b3 b2 b1v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1100時(shí)，時(shí)，c1c2c4=100,漢明碼為漢明碼為1010100。v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1101時(shí)，時(shí)，c1c2c4=011,漢明碼為漢明碼為0111101。偶校驗(yàn)偶校驗(yàn)vc1= 3 5 7= b4 b3 b1vc2= 3 6 7 =b4 b2 b1vc4= 5 6 7 =b3 b2 b1v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1110時(shí)，時(shí)，c1c2c4=000,漢明碼為漢明碼為0010110。v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1111時(shí)，時(shí)，c1c2c4=111,漢明碼為漢明碼為111

16、1111。偶校驗(yàn)偶校驗(yàn)vc1= 3 5 7= b4 b3 b1vc2= 3 6 7 =b4 b2 b1vc4= 5 6 7 =b3 b2 b1v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1100時(shí)，時(shí)，c1c2c4=011,漢明碼為漢明碼為0111100。v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1101時(shí)，時(shí)，c1c2c4=100,漢明碼為漢明碼為1010101。奇校驗(yàn)奇校驗(yàn)vc1= 3 5 7= b4 b3 b1vc2= 3 6 7 =b4 b2 b1vc4= 5 6 7 =b3 b2 b1v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1110時(shí)，時(shí)，c1c2c4=111,漢明碼為漢明碼為1111110。v當(dāng)有效信息為當(dāng)有效信息為1111時(shí)，

17、時(shí)，c1c2c4=000,漢明碼為漢明碼為0010111。18. 已知收到的漢明碼（按配偶原則配置）為已知收到的漢明碼（按配偶原則配置）為1100100、1100111、1100000、1100001，檢查，檢查上述代碼是否出錯(cuò)？第幾位出錯(cuò)？上述代碼是否出錯(cuò)？第幾位出錯(cuò)？漢明碼格式為：漢明碼格式為：c1 c2 b4 c4 b3 b2 b1P1 =1 3 5 7 =c1 b4 b3 b1P2 =2 3 6 7 =c2 b4 b2 b1P4 =4 5 6 7 =c4 b3 b2 b1如果收到的漢明碼為如果收到的漢明碼為1100100p1p2p4=011，第，第6位（位（b2）出錯(cuò)，有效信息為：）出

18、錯(cuò)，有效信息為：0110如果收到的漢明碼為如果收到的漢明碼為1100111p1p2p4=111，第，第7位（位（b1）出錯(cuò)，有效信息為：）出錯(cuò)，有效信息為：0110如果收到的漢明碼為如果收到的漢明碼為1100000p1p2p4=110，第，第3位（位（b4）出錯(cuò)，有效信息為：）出錯(cuò)，有效信息為：1000如果收到的漢明碼為如果收到的漢明碼為1100001p1p2p4=001，第，第4位（位（c4）出錯(cuò)，數(shù)據(jù)沒(méi)錯(cuò)，）出錯(cuò)，數(shù)據(jù)沒(méi)錯(cuò)， 有效信息為：有效信息為：000122. 某機(jī)字長(zhǎng)某機(jī)字長(zhǎng)16位，常規(guī)的存儲(chǔ)空間為位，常規(guī)的存儲(chǔ)空間為64K字，若想不改用其他高速的存儲(chǔ)芯片，而字，若想不改用其他高速的

19、存儲(chǔ)芯片，而使訪存速度提高到使訪存速度提高到8倍，可采取什么措施倍，可采取什么措施？畫圖說(shuō)明。？畫圖說(shuō)明。采取八體交叉存取技術(shù)。采取八體交叉存取技術(shù)。24.一個(gè)一個(gè)4體低位交叉的存儲(chǔ)器，假設(shè)存取周期體低位交叉的存儲(chǔ)器，假設(shè)存取周期為為T，CPU每隔每隔1/4存取周期啟動(dòng)一個(gè)存儲(chǔ)體存取周期啟動(dòng)一個(gè)存儲(chǔ)體，試問(wèn)依次訪問(wèn)，試問(wèn)依次訪問(wèn)64個(gè)字需多少個(gè)存取周期？個(gè)字需多少個(gè)存取周期？64/4+(4-1)/4=16.751+(64-1)/4=16.7525. 什么是什么是“程序訪問(wèn)的局部性程序訪問(wèn)的局部性”？存儲(chǔ)系統(tǒng)？存儲(chǔ)系統(tǒng)中哪一級(jí)采用了程序訪問(wèn)的局部性原理？中哪一級(jí)采用了程序訪問(wèn)的局部性原理？程序的

20、局部性原理，即程序在一定的時(shí)間段內(nèi)通程序的局部性原理，即程序在一定的時(shí)間段內(nèi)通常只訪問(wèn)較小的地址空間常只訪問(wèn)較小的地址空間, ,包含兩種局部性：包含兩種局部性：v時(shí)間：最近被訪問(wèn)過(guò)的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問(wèn)時(shí)間：最近被訪問(wèn)過(guò)的程序和數(shù)據(jù)很可能再次被訪問(wèn)v空間：空間：CPUCPU很可能訪問(wèn)最近被訪問(wèn)過(guò)的地址單元附近很可能訪問(wèn)最近被訪問(wèn)過(guò)的地址單元附近的地址單元。的地址單元。存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)系統(tǒng)中Cache主存層次采用了程序訪問(wèn)的主存層次采用了程序訪問(wèn)的局部性原理。局部性原理。28. 設(shè)主存容量為設(shè)主存容量為256K字，字，Cache容量為容量為2K字，塊長(zhǎng)為字，塊長(zhǎng)為4.1）設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)Cache

21、地址格式，地址格式，Cache中可裝入多少塊中可裝入多少塊數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)？2）在直接映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。）在直接映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。 3）在四路組相聯(lián)方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。）在四路組相聯(lián)方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。4）在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。）在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計(jì)主存地址格式。 5）若存儲(chǔ)字長(zhǎng)為）若存儲(chǔ)字長(zhǎng)為32位，存儲(chǔ)器按字節(jié)尋址，寫出位，存儲(chǔ)器按字節(jié)尋址，寫出上述三種映射方式下主存的地址格式。上述三種映射方式下主存的地址格式。v按字尋址按字尋址主存容量主存容量256K字字=218字字地址線地址線18位位Cache容量容量 2K字字=211字字地址線地址線

22、11位位塊長(zhǎng)為塊長(zhǎng)為4 v主存塊數(shù)主存塊數(shù) 256K/4=64K 地址線地址線16位位vCache塊數(shù)塊數(shù) 2K/4=512 地址線地址線9位位Cache塊數(shù)為塊數(shù)為512塊，格式塊，格式直接映射下主存地址格式直接映射下主存地址格式Cache字塊地址字塊地址9字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址2主存字塊標(biāo)記主存字塊標(biāo)記7Cache字塊地址字塊地址9字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址2在四路組相聯(lián)方式下在四路組相聯(lián)方式下v組內(nèi)塊數(shù)為組內(nèi)塊數(shù)為4 地址線地址線2位位v組數(shù)組數(shù) 512/4=128 地址線地址線7位位全相聯(lián)全相聯(lián)主存字塊標(biāo)記主存字塊標(biāo)記9 9組地址組地址7 7字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址2 2主存字塊標(biāo)記主存字塊標(biāo)記1

23、6字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址2 5）若存儲(chǔ)字長(zhǎng)為）若存儲(chǔ)字長(zhǎng)為32位，存儲(chǔ)器按字節(jié)尋址，寫出位，存儲(chǔ)器按字節(jié)尋址，寫出上述三種映射方式下主存的地址格式。上述三種映射方式下主存的地址格式。塊容量塊容量432/8=16B 地址地址4位位直接映射下主存地址格式直接映射下主存地址格式在四路組相聯(lián)在四路組相聯(lián)全相聯(lián)全相聯(lián)主存字塊標(biāo)記主存字塊標(biāo)記7Cache字塊地址字塊地址9字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址4主存主存字塊字塊標(biāo)記標(biāo)記9組地組地址址7字塊字塊內(nèi)地內(nèi)地址址4主存主存字塊字塊標(biāo)記標(biāo)記16字塊字塊內(nèi)地內(nèi)地址址44.32、某主機(jī)主存容量為、某主機(jī)主存容量為4MB，Cache容量為容量為16KB，每字塊有每字塊有8個(gè)字

24、，每個(gè)字個(gè)字，每個(gè)字32位，設(shè)計(jì)一個(gè)四路組組相位，設(shè)計(jì)一個(gè)四路組組相聯(lián)映射的聯(lián)映射的Cache組織。組織。 1）畫出主存地址字段中各段的位數(shù)；）畫出主存地址字段中各段的位數(shù)； 2）設(shè)）設(shè)Cache的初態(tài)為空，的初態(tài)為空，CPU依次從主存第依次從主存第0, 1, 2，。，。，89號(hào)單元讀出號(hào)單元讀出90個(gè)字（主存一次讀出一個(gè)字），并重復(fù)按個(gè)字（主存一次讀出一個(gè)字），并重復(fù)按此次序讀此次序讀8次，問(wèn)命中率是多少？次，問(wèn)命中率是多少？ 3）若）若Cache的速度是主存的的速度是主存的6倍，試問(wèn)有倍，試問(wèn)有Cache和無(wú)和無(wú)Cache相相比，速度約提高多少倍？比，速度約提高多少倍？解：解：1） 字塊長(zhǎng)

25、度：字塊長(zhǎng)度： Cache塊數(shù)：塊數(shù)： 四路組組：四路組組： Cache組數(shù)：組數(shù)： 主存容量：主存容量：主存字塊標(biāo)記：主存字塊標(biāo)記：主存字塊標(biāo)記主存字塊標(biāo)記t+rt+r位位1010組地址組地址c-rc-r位位7 7字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址b b位位5 5832/8=32=25B地址地址5位位16KB/25B=29地址地址9位位2r=4r=229B/22B=27地址地址7位位4MB=222B地址地址22位位22-7-5=10位位2）Cache初態(tài)為空初態(tài)為空 讀第讀第0號(hào)單元時(shí)，沒(méi)有命中，必須訪問(wèn)主存，號(hào)單元時(shí)，沒(méi)有命中，必須訪問(wèn)主存，同時(shí)將該字所在的主存塊調(diào)入同時(shí)將該字所在的主存塊調(diào)入Cache

26、第第0組中的任組中的任一塊內(nèi)，接著讀一塊內(nèi)，接著讀1-7號(hào)單元時(shí)均命中；號(hào)單元時(shí)均命中； 同理讀第同理讀第8、16、24、。、。、88號(hào)單元時(shí)均號(hào)單元時(shí)均未命中，可見(jiàn)未命中，可見(jiàn)CPU在連續(xù)讀在連續(xù)讀90個(gè)字時(shí)有個(gè)字時(shí)有12個(gè)未命個(gè)未命中；而后中；而后7次循環(huán)讀次循環(huán)讀90個(gè)字均命中，命中率為：個(gè)字均命中，命中率為：983. 0890128903）設(shè)主存存取周期為）設(shè)主存存取周期為6t，Cache周期為周期為t； 沒(méi)有沒(méi)有Cache的訪問(wèn)時(shí)間：的訪問(wèn)時(shí)間：6t720 有有Cache的訪問(wèn)時(shí)間：的訪問(wèn)時(shí)間： 6t12+t(720-12) 速度提高倍數(shù)：速度提高倍數(shù)：538. 41)12720(1267206ttt39. 某磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速某磁盤存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，共有分，共有4個(gè)記錄個(gè)記錄盤面，每毫米盤面，每毫米5道，每道記錄信息道，每道記錄信息12288字節(jié)，字節(jié)，最小磁道直徑為最小磁道直徑為230mm，共有，共有275道，求：道，求： 1）磁