第三章作业答案

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间降低。 (3)T=TcHc+(1-Hc)Tm =0.97×10×1.2+0.03×20×10×1.2
块地址流 6 C0 C1 C2 6
4 3 7
C3
FIFO
6 2
6 2
2
2
2
调 调 调 调 命 命 进 进 进 进 中 中 命中3次
替 换
替 替 换 换
替 换
替 换
命 中
命中率H=3/12=25%
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？
解：
6 5
组号 5 (2) 缓存地址： 组号 3 区号Ei 4 块号 2 块号Bi
4
块号 3
3
块内地址
0
(1)主存地址：
区号
0 块内地址
相关存储器的格式：
1 缓存块号bi
0 装入位
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。 (3)对应关系： 主存 Cache 0145 0 1 2367 2 3
时间t
1
2
2
3
4 4
4
1 4 1 6 2
5
4 4 1 6 2
6
6 4 1 6
7
3 4 1 6 3
8
0 4 0 6 3
9
4 4 0 6
10 11 12
5 4 5 6 7 4 3 4 5 7 3
块地址流 6 C0 C1 C2 6
5 7 3
C3
LFU
6 2
6 2
2
3
3
调 调 调 调 命 命 进 进 进 进 中 中 命中4次 命中率H=4/12=33.3%
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。
=18.84ns
合适。
替 换
替 命 替 换 中 换
替 换
命 中
Cache的块地址流情况: C2 C3 C0 C1 C0 C2 C3 C1 C0 C1 C2 C3
时间t
1
2
2
3
4 4
4
1 4 1 6 2
5
4 4 1 6 2
6
6 4 1 6
பைடு நூலகம்
7
3 4 1 3 2
8
0 0 1 3 2
9
4 0 4 3
10 11 12
5 5 4 3 7 5 3 5 4 3 7