计算机体系结构第五章练习题参考解答
8页1、。第五章5.34在一个采用组相联映象方式的Cache存储系统中,主存由 B0 B7 共 8 块组成,Cache有 2 组,每组 2 块,每块大小为 16B。在一个程序执行过程中,访存的主存块地址流为:B6,B2,B4,B1, B4,B6,B3, B0, B4 ,B5,B7, B3。(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)指出主存与 Cache 之间各个块的映象关系。(4)0123Cache 块地址流。若 Cache的 4 个块号为 C、C、C和 C ,列出程序执行过程中的(5) 若采用 FIFO 替换算法,计算 Cache 的块命中率。(6) 若采用 LRU替换算法,计算 Cache 的块命中率。(7) 若改为全相联映象方式,再做 (5) 和 (6) 。(8) 若在程序执行过程中,每从主存装入一块到 Cache,平均要对这个块访问 16 次,计算在这种情况下的 Cache命中率。解:( 1)(2)采用组相联映象时,主存和Cache 地址的格式分别为:区号 E区内组号 G 主存组内块号 B块内地址 W组号 g组内块号 b
2、块内地址 w主存按 Cache 的大小分区,现主存有8 个块, Cache 有 2 2=4 个块,则主存分为 8/4=2个区,区号 E 的长度为 1 位。又每区有 2 个组,则组号 G、g 的长度都为 1 位。而每组有 2 个块,则块号 B、b 的长度又都为 1 位。每块大小为 16 个存储字,故块内地址 W、w的长度都为4 位。( 3)根据组相联映象的规则,主存块 07 与 Cache块 0 3 之间的映象关系为:主存块0、 1、 4、 5 与 Cache块 0、1 之间全相联,主存块2、3、6、7 与 Cache 块 2、3 之间全相联。( 4)根据组相联映象的规则, 该主存块地址流相应的一种 Cache块地址流如下表所示(组内替换算法为 FIFO)。时间: 123456789101112主存块地址流: B 6B 2B4B 1B4B 6B3B 0B4B5BCache块地址流: C 2C 3C0C 1C0C 2C2C 0C0C0C( 5)组内替换算法采用FIFO 时, Cache块 03 的使用过程如下表所示。时间:12345678910 1112主存块地址流:B 6B 2B4B1B
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