1、1. CPU 执行一段程序时， cache 完成存取的次数为 1900 次，主存完成存取的次数为 100次，已知 cache 存取周期为 50ns，主存存取周期为 250ns，求1 cache 的命中率；2 cache主存系统的效率；3 平均访问时间。 解：（1）命中率 95.0)19/(10)( mCNH（2）平均访问时间：nsnsTTca 62).(5.)1( （3）访问效率 %38106/ eac2有一个 cache 的容量为 2K 字，每块为 16 字，问： 。(1)该 cache 可容纳多少个块 ?(2)如果主存的容量是 256K 字，则有多少个块 ?(3)主存的地址有多少位? ca
2、che 的地址有多少位?(4)在直接映射方式下，主存中的第 i 块映射到 cache 中哪一个块?解：(1)cache 的容量为 2K 字，每块为 16 字，则 cache 中有 204816=128 块(2)如果主存的容量是 256K 字，则有 256 1 02416=16384 个块。(3)因为主存的容量是 256K=218 字，所以主存的地址有 18 位。cache 的容量为 2K字，所以 cache 的地址有 11 位。 ，(4)在直接映射方式下，主存中的第 i 块映射到 cache 中第 I mod l28 个块中。3一个虚拟存储器有 8 个页面，页面大小为 1 024 字，内存有
3、4 个页面框架，页面的内容为：虚页号 0 1 2 3 4 5 6 7 实页号 3 1 - - 2 - 0 -（1）以下哪些虚拟地址将引起页面失效?（2）对应以下虚拟地址的主存地址是什么?（a）0 （b）3728 （c）1023 （d）1024 （e）1025 （f）7800 （g）4096解：题中所给地址对应的主存页面、页内地址、页面失效情况如表所示。因为页面大小为 1 024 字，内存有 4 个页面框架，所以内存地址格式为：11 10 9页面 页内地址实页面为 0、页内地址 0 的虚拟地址所对应的主存地址是：00 0000000000=000H实页面为 0、页内地址 1023 的虚拟地址所对
4、应的主存地址是：00 1111111111=3FFH实页面为 1、页内地址 0 的虚拟地址所对应的主存地址是：01 0000000000=400H实页面为 1、页内地址 1023 的虚拟地址所对应的主存地址是：01 1111111111=7FFH实页面为 2、页内地址 0 的虚拟地址所对应的主存地址是：10 0000000000=800H实页面为 2、页内地址 1023 的虚拟地址所对应的主存地址是：10 1111111111=BFFH实页面为 3、页内地址 0 的虚拟地址所对应的主存地址是：11 0000000000=C00H实页面为 3、页内地址 1023 的虚拟地址所对应的主存地址是：1
5、1 1111111111=FFFH实页面为 1、页内地址 1 的虚拟地址所对应的主存地址是：01 0000000001=401H虚页号 0 1 2 3 4 5 6 7 实页号 3 1 - - 2 - 0 -地址 虚页面 实页面 页内地址 主存地址 实访问情况0 0 3 0 C00H 有效3728(E90H) 3 - 656（290H） - 页面失效1023(3FFH) 0 3 1023 FFFH 有效1024(400H) 1 1 0 400H 有效1025(401H) 1 1 1 401H 有效7800(1E78H) 7 - 632(278H) - 页面失效4096(1000H) 4 2 0
6、800H 有效5 设 主 存 容 量 4MB， 虚 存 容 量 1GB， 页 面 大 小 为 4KB。(1)写 出 主 存 地 址 格 式 。(2)写 出 虚 拟 地 址 格 式 。(3)页 表 长 度 为 多 少 ?解：（1）主存地址格式为：21 12 11 0页号（10 位） 页内地址（12 位）（2）虚拟地址格式为：29 12 11 0页面号（18 位） 页内地址（12 位）（3）页表长度为 。K256183设某计算机的 cache 采用 4 路组相联映像，己知 cache 容量为 16KB， ；主存容量为2MB，每个字块有 8 个字，每个字有 32 位。请回答：(1)主存地址为多少位(
7、按字节编址 )，各字段如何划分(各需多少位)?(2)设 cache 起始为空，CPU 从主存单元 0，1，100。依次读出 101 个字(主存次读出一个字)，并重复按此次序数读 11 次，问命中率为多少?(3)若 cache 速度是主存的 5 倍，问采用 cache 与无 cache 比较速度提高多少倍?解：(1)主存容量为 2MB，技字节编址，所以主存地址为 21 位。每个字块有 8 个字，每个字有 32 位（4 个字节） ，所以字块的大小为 8*4=32 个字节，需要 5 位地址；cache 采用 4 路组相联映像，所以组内块号需要 2 位地址；cache 容量为 16KB=214B，每个
8、组有 4 路 32B=27B， 214B2 7B=27，所以组号地址为7 位；主存害量为 2MB=221B，2 21B2 14B=27，所以主存高位地址为 7 位；共地址格式如下：(2)由于每个字块有 8 个字，所以 CPU 的 0，1，100 字单元分别在字块 0字块1l 和字块 12 中，采用 4 路组相联映像将分别映像到第 0 组第 12 组中，但 cache 起始为空，所以第一次读时没命中，但后面 10 次可以命中。 所以：命中率：1011=91(3)设 cache 将所有数据读一次的访存时间为 T，则主存的时间为 5T。有 cache 则访存时间：10T+5T=15T无 cache 则访存时间：11 5T所以：速度提高倍数=5515=367 倍
