计算题

假设指令的解释分取指、分析与执行3步，每步的时间相应为t取指、t分析、t执行，
（1）分别计算下列几种情况下，执行完100条指令所需时间的一般关系式：

（2）分别在t取指=t分析=2、t执行=1及t取指=t执行=5、t分析=2两种情况下，计算出上述各结果。

问答题有一个Cache存储器。主存共分8个块（0~7），Cache为4个块（0~3），采用组相联映象，组内块数为2块，替换算法为近期最少使用算法（LRU）。 （1）画出主存、Cache地址的各字段对应关系（标出位数）图； （2）画出主存、Cache空间块的映象对应关系示意图； （3）对于如下主存块地址流：1，2，4，1，3，7，0，1，2，5，4，6，4，7，2，如主存中内容一开始未装入Cache中，请列出Cache中各块随时间的使用状况； （4）对于（3），指出块失效又发生块争用的时刻； （5）对于（3），求出此期间Cache的命中率。

问答题在一个页式二级虚拟存储器中，采用FIFO算法进行页面替换，发现命中率H太低，因此有下列建议： （1）增大辅存容量； （2）增大主存容量（页数）； （3）FIFO改为LRU； （4）FIFO改为LRU，并增大主存容量（页数）； （5）FIFO改为LRU，并增大页面大小。 试分析上述各建议对命中率的影响情况。

问答题考虑一个920个字的程序，其访问虚存的地址流为20，22，208，214，146，618，370，490，492，868，916，728。 （1）若页面大小为200字，主存容量为400字，采用FIFO替换算法，请按访存的各个时刻，写出其虚页地址流，计算主存的命中率； （2）若页面大小为100字，再做一遍； （3）若页面大小为400字，再做一遍； （4）由（1）、（2）、（3）的结果可得出什么结论？ （5）若把主存容量增加到800字，按第（1）小题再做一遍，又可得出什么结论？

问答题某虚拟存储器共8个页面，每页1024个字，实际主存为4096个字，采用页表法进行地址映象。映象表的内容如下表所示。 （1）列出会发生页面失效的全部虚页号； （2）按以下虚地址计算主存实地址：0，3728，1023，1024，2055，7800，4096，6800。

问答题设主存每个分体的存取周期为2μs，宽度为4个字节。采用模m多分体交叉存取，但实际频宽只能达到最大频宽的0.6倍。现要求主存实际频宽为4MB S，问主存模数m应取多少方能使两者速度基本适配？其中m取2的幂。