計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題課(第2-7章)-2016

1、計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題內(nèi)容習(xí)題內(nèi)容7.9，7.10，7.11， 7.12， 7.146.7，6.85.8，5.9, 5.113.8，3.10，3.112.14(補(bǔ)充補(bǔ)充)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題2.14（補(bǔ)充）（補(bǔ)充）v 人工模擬以下MIPS程序的單條指令運(yùn)行方式，在表中用16進(jìn)制編碼記錄每一步產(chǎn)生的結(jié)果（不得借助模擬軟件）。v .datav n: .word 3;n和x是偏移地址v x: .double 0.5 v .textv LD R1, n(R0);R1裝入雙字3(64位)v L.D F0, x(R0);F0裝入雙精度浮點(diǎn)數(shù)0.5(64位)v DADDI R2,

2、R0, 1 ; R2 1v MTC1 R2, F11 ;把通用寄存器R2中的低32位傳送到浮點(diǎn)寄存器F11的低32位v CVT.D.L F2, F11 ;把F11中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成雙精度浮點(diǎn)數(shù)，送給F2。v loop: MUL.D F2, F2, F0 ; F2 F2*F0v DADDI R1, R1, -1 ; decrement R1 by 1v BNEZ R1, loop ; if R10 continuev HALT ; 此條不填表v ：MIPS浮點(diǎn)數(shù)的格式是IEEE754計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題2.14v IEEE754v 為便于軟件的移植，浮點(diǎn)數(shù)的表示格式應(yīng)該有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（定

3、義）。1985年IEEE提出了IEEE754標(biāo)準(zhǔn)。v 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基數(shù)為2，階碼E用移碼表示，尾數(shù)M用原碼表示，根據(jù)原碼的規(guī)格化方法，最高數(shù)字位總是1，該標(biāo)準(zhǔn)將這個1缺省存儲，使得尾數(shù)表示范圍比實(shí)際存儲的多一位。emrmN計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題2.14v雙精度浮點(diǎn)數(shù)類型類型數(shù)符數(shù)符階碼階碼尾數(shù)尾數(shù)總位數(shù)總位數(shù)指數(shù)偏移指數(shù)偏移短實(shí)數(shù)1位8位23位32位127長實(shí)數(shù)1位11位52位64位10230.5的二進(jìn)制表示：0.1=1.0*(10)-1尾數(shù)：(1).0000階碼：-1+1023=0 x3fe 0 x3fe00000000000001的二進(jìn)制表示：1.0=1.0*(10)0尾數(shù)(1

4、).0000階碼：0+1023=0 x3ff 0 x3ff0000000000000計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題2.14序號結(jié)果寄存器結(jié)果值（16進(jìn)制）1R100000000000000032F03fe00000000000003R200000000000000014F1100000000000000015F23ff00000000000006F23fe00000000000007R100000000000000028無無9F23fd000000000000010R1000000000000000111無無12F23fc000000000000013R10000000000000000

5、14無無v n: .word 3v x: .double 0.5 v vLD R1, n(R0)v L.D F0, x(R0)v DADDI R2, R0, 1 v MTC1 R2, F11 v CVT.D.L F2, F11 v loop: MUL.D F2, F2, F0 v DADDI R1, R1, -1 v BNEZ R1, loop v HALT 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.8v12345乘法加法tttt2t計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.8v如圖，在18個t時間中，給出了7個結(jié)果，所以TP=7/18 t如果不用流水線，一次求積3 t，一次求和5t，則T=(4*

6、5+3*3) t=29 t,因此S=29 t/18 t=1.61E=(4*5+3*3)/5*18=0.322計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.10v 有一個5段流水線，各段執(zhí)行時間均為t，其預(yù)約表如下 時間時間功能段功能段1234567S1S2S3S4S5(1)畫出流水線任務(wù)調(diào)度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。(2)分別求出允許不等時間間隔調(diào)度和等時間間隔調(diào)度的兩種最優(yōu)調(diào)度策略，以及這兩種調(diào)度策略的流水線最大吞吐率。(3)若連續(xù)輸入10個任務(wù)，求這兩種調(diào)度策略的流水線實(shí)際吞吐率和加速比。計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.10v1001011011011001111011115522554計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)

7、構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.10（2）由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖可得不發(fā)生段爭用沖突的調(diào)度策略以及平均延遲時間如下所示。調(diào)度策略調(diào)度策略平均延遲時間平均延遲時間調(diào)度策略調(diào)度策略平均延遲時間平均延遲時間(2,2,5)3t(4,5)4.5t(2,5)3.5t(5)5t(4)4tu由上可知，允許不等時間間隔調(diào)度的最優(yōu)調(diào)度策略是(2,2,5)，流水線最大吞吐率為： 1/3t。u等時間間隔的調(diào)度的最優(yōu)調(diào)度策略是(4)，流水線最大吞吐率為：1/4t。計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.10v計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.11v 在改進(jìn)的DLX流水線(按照圖3.12)上運(yùn)行如下代碼序列：v LOOP:LWR

8、1, 0(R2)vADDIR1, R1, #1vSW0(R2), R1vADDIR2, R2, #4vSUBR4, R3, R2vBNZR4, LOOPv 其中，R3的初始值是R2396。假設(shè)：在整個代碼序列的運(yùn)行過程中，所有的存儲器訪問都是命中的，并且在一個時鐘周期中對同一個寄存器的讀操作和寫操作可以通過寄存器“定向”。問：v （1）在沒有任何其它定向硬件的支持下，請畫出該指令序列執(zhí)行的流水線時空圖。假設(shè)采用排空流水線的策略處理分支指令，且所有的存儲器訪問都可以命中Cache，那么執(zhí)行上述循環(huán)需要多少個時鐘周期？v （2）假設(shè)該DLX流水線有正常的定向路徑，請畫出該指令序列執(zhí)行的流水線時空圖

9、。假設(shè)采用預(yù)測分支失敗的策略處理分支指令，且所有的存儲器訪問都可以命中Cache，那么執(zhí)行上述循環(huán)需要多少個時鐘周期？v （3）假設(shè)該DLX流水線有正常的定向路徑，請對該循環(huán)中的指令進(jìn)行調(diào)度。注意可以重新組織指令的順序，也可以修改指令的操作數(shù)，但是不能增加指令的條數(shù)。請畫出該指令序列執(zhí)行的流水線時空圖，并計算執(zhí)行上述循環(huán)需要的時鐘周期數(shù)？ 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用定向技術(shù)消除數(shù)據(jù)相關(guān)采用定向技術(shù)消除數(shù)據(jù)相關(guān)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.11（1）需要進(jìn)行396/4=99次循環(huán)，由于每次分支都清空流水線。從上圖可以看出每次循環(huán)需要17個時鐘周期，因此總共需要的時鐘周期數(shù)為991

10、71168412345678910111213141516 17 18 19LOOP: LW R1 0(R2)IFIDEXMWBADDI R1 R1 #1IFSSIDEXMWBSW 0(R2) R1IFSSIDEXMWBADDI R2 R2 #4IFIDEXMWBSUB R4 R3 R2IFSSIDEXM WBBNZ R4 LOOPIFSSIDEX M WBLW R1 0(R2)IFSSIF計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.11（2）需要進(jìn)行396/4=99次循環(huán)，由于每次分支都清空流水線。從上圖可以看出每次循環(huán)需要9個時鐘周期，因此總共需要的時鐘周期數(shù)為999+389412345678

11、9101112LOOP: LW R1 0(R2) IFIDEXMWBADDI R1 R1 #1IFSIDEXMWBSW 0(R2) R1SIFIDEXMWBADDI R2 R2 #4IFIDEXMWBSUB R4 R3 R2IFIDEXMWBBNZ R4 LOOPIFSIDEXMWBLW R1 0(R2)SIFIFIDEX計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指令執(zhí)行重新排序如下：lwr1,0(r2);加法寄存器R1取數(shù)(R2)addir2,r2,#4;指針R2指針R2+4addir1,r1,#1;R1R1+1Subr4,r3,r2;R4R3-R2bnezr4,Loop;若R40, 循環(huán)sw-4(r2)

12、,r1 ;分支延遲槽，存數(shù)(R2-4)R1LOOP:LWR1, 0(R2)ADDIR1, R1, #1SW0(R2), R1ADDIR2, R2, #4SUBR4, R3, R2BNZR4, LOOPLOOP:LWR1, 0(R2)ADDIR2, R2, #4ADDIR1, R1, #1SW0(R2), R1SUBR4, R3, R2BNZR4, LOOPLOOP:LWR1, 0(R2)ADDIR2, R2, #4ADDIR1, R1, #1SW-4(R2), R1SUBR4, R3, R2BNZR4, LOOPLOOP:LWR1, 0(R2)ADDIR2, R2, #4ADDIR1, R1,

13、 #1SUBR4, R3, R2BNZR4, LOOPSW-4(R2), R1習(xí)題習(xí)題3.11（3）計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題3.11（3）有正常定向路徑。單周期延遲分支。loop: lw r1, 0(r2)addi r2,r2,#4addi r1,r1,#1sub r4,r3,r2bnz r4,loopsw r1,-4(r2)第i次迭代（i 0.98）開始周期：1（i 6 ）總的時鐘周期數(shù)：（986）10598Instruction1234567891011lw r1,0(r2)IFIDEXMWBaddi r2,r2,#4IFIDEXMWBaddi r1,r1,#1IFIDEXMW

14、Bsub r4,r3,r2IFIDEXMWBbnz r4,loopIFIDEXMWBsw r1,-4(r2)IFIDEXMWBlw r1,0(r2)IFIDEXMWB計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題5.8v 假設(shè)有一條長流水線，僅僅對條件轉(zhuǎn)移指令使用分支目標(biāo)緩沖。假設(shè)分支預(yù)測錯誤的開銷為4個時鐘周期，緩沖不命中的開銷為3個時鐘周期。假設(shè)命中率為90%，預(yù)測精度為90%，分支頻率為15%，沒有分支的基本CPI為1。v （1）求程序執(zhí)行的CPI。v （2）相對固定的2個時鐘周期延遲的分支處理，哪種更快？v 解：v （1）程序執(zhí)行的CPI=沒有分支的基本CPI+分支帶來的額外開銷v 額外開銷=1

15、5%*(90%命中*10%預(yù)測錯誤*4+10%沒命中*3) v =0.099所以程序執(zhí)行的CPI=1+0.099=1.099。v （2）采用固定的2 個時鐘周期延遲的分支處理v CPI=1+15%*2=1.3v 由（1）（2）知分支目標(biāo)緩沖方法執(zhí)行速度快計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題5.9v 假定分支目標(biāo)緩沖的命中率為90%，程序中無條件轉(zhuǎn)移指令為5%，其它指令的CPI為1。假設(shè)分支目標(biāo)緩沖包含分支目標(biāo)指令,允許無條件轉(zhuǎn)移指令進(jìn)入分支目標(biāo)緩沖,則CPI是多少。假定原來的CPI為1.1。v （1）原來不采用分支目標(biāo)緩沖器BTB情況下v 實(shí)際CPI = 理想CPI+各種停頓拍數(shù)v =1+5%

16、L=1.1 v 解出分支延遲：解出分支延遲：L = 2L = 2v （2）現(xiàn)在采用分支目標(biāo)緩沖器BTB情況下v 實(shí)際CPI=理想CPI+各種停頓拍數(shù)v =1+5%10%2=1.01計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題5.11v 設(shè)指令流水線由取指令,分析指令和執(zhí)行指令3個部件構(gòu)成,每個部件t ,連續(xù)12條指令,分別畫出ILP為4的超標(biāo)量,超長指令字處理機(jī)和超流水線的時空圖,并分別計算相對標(biāo)量流水處理機(jī)的加速比.v 1. 標(biāo)量流水處理機(jī)v Tk=（k+n-1) t=(3+12-1) t=14 tv 2. 超長指令字處理機(jī)v 采用指令級并行技術(shù)，ILP=4, 12個任務(wù)組裝成3條長指令，每條含4條

17、小指令，n=3。 Tk=（k+n-1) t=(3+3-1) t=5 t，v 加速比S= 14 t/5 t=2.8計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題5.11v 3 . 超標(biāo)量處理機(jī)v Tk=(k+n-1) t=(3+3-1) tv =5 tv 加速比S=14 t/5 t=2.8v 4. 超流水處理機(jī)v ILP=4,12個任務(wù)在4條時鐘v 依次錯開0.25 t的流水線上流過，v 所以可取k=12,n=12, 時鐘= t/4。v Tk=(k+n-1) t/4=(12+12-1) t/4=5.75 t，v 加速比S=14 t/5 .75 t=2.435計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題6.7v首先

18、要把循環(huán)步長變?yōu)?（算法要求）： for(i = 1; i = 50; i+) a2*i = a2*i -1v在這個循環(huán)中a=2，b=0，c=2，d=-1，v這樣GCD(a,c)=2, d-b=-1，v由于前者不不可以整除后者，v故該循環(huán)不存在循環(huán)攜帶的真數(shù)據(jù)相關(guān)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題6.8 表表6.16.1本節(jié)使用的浮點(diǎn)流水線的延遲本節(jié)使用的浮點(diǎn)流水線的延遲產(chǎn)生結(jié)果的指令產(chǎn)生結(jié)果的指令使用結(jié)果的指令使用結(jié)果的指令延遲延遲(cycles)浮點(diǎn)計算浮點(diǎn)計算另一個浮點(diǎn)計算另一個浮點(diǎn)計算3浮點(diǎn)計算浮點(diǎn)計算浮點(diǎn)浮點(diǎn)store(S.D)2浮點(diǎn)浮點(diǎn)Load(L.D)浮點(diǎn)計算浮點(diǎn)計算1浮點(diǎn)浮點(diǎn)

19、Load(L.D)浮點(diǎn)浮點(diǎn)store(S.D)0整數(shù)運(yùn)算，分支延遲和load需要一個周期延遲，如果分支的寄存器在前一條指令計算出，也需要一個周期延遲，因?yàn)檎麛?shù)計算在第3個周期完成，而分支第2個周期就用到DADDIU R1, R1, #-87(空轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn))8BNE R1, R2, Loop9計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題6.8在不進(jìn)行指令調(diào)度的情況下，程序的實(shí)際執(zhí)行情況如下：在不進(jìn)行指令調(diào)度的情況下，程序的實(shí)際執(zhí)行情況如下：指令流出時鐘指令流出時鐘Loop：L.D F0, 0(R1)1L.D F4, 0(R2)2(空轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn))3MUI.D F0, F0, F44(空轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn))5(空轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn))6(空

20、轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn))7ADD.D F2, F0, F28DADDIU R1, R1, #-8 9DADDIU R2, R2, #-810BNE R1, R3, Loop11(空轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn))12計算原程序周期數(shù)：計算原程序周期數(shù)：每對元素所需的時鐘周期數(shù)每對元素所需的時鐘周期數(shù)=12，其中空轉(zhuǎn)數(shù)，其中空轉(zhuǎn)數(shù)=5；計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題6.8 新程序新程序v Loop: L.D F0,16(R1) ;F0 A(i+2) L.D F4,16(R2) ;F4 B(i+2) L.D F6,8(R1) ;F6 A(i+1) MUL.D F0,F0,F4 ;F0 A(i+2) B(i+2) L.D F8,8(

21、R2) ;F8B(i+1) L.D F10,0(R1) ;F10 A(i) MUL.D F6,F6,F8 ;F6 A(i+1) B(i+1) ADD.D F2,F0,F2 ; F2 F2+ A(i+2) B(i+2) L.D F12,0(R2) ;F12B(i) DADDUI R1,R1,-24 ;R1 R1-24 MUL.D F10,F10,F12 ;F10 A(i) B(i) ADD.D F2,F6,F2 ; F2 F2+ A(i+1) B(i+1) DADDUI R2,R2,-24 ;R2 R2-24 BNE R1,R3,loop ;若R1 R3,循環(huán) ADD.D F2,F10,F2 ;

22、 F2 F2+ A(i) B(i)新程序周期數(shù)：每對元素所需的時鐘周期數(shù)新程序周期數(shù)：每對元素所需的時鐘周期數(shù)=16/3=5.3，其中空轉(zhuǎn)數(shù)，其中空轉(zhuǎn)數(shù)=1/3=0.3計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題7.9v 假設(shè)在3000次訪存中，第一級cache不命中110次，第二級cache不命中55次。試問：在這種情況下，該cache系統(tǒng)的局部不命中率和全局不命中率各是多少？v 解：v 第一級cache不命中率（全局和局部）是110/3000，即3.67%；v 第二級cache的局部不命中率是55/110，即50%；v 第二級cache的全局不命中率是55/3000，即1.83%。計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計

23、算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題7.10給定以下的假設(shè)，試計算直接映象Cache和兩路組相聯(lián)Cache的平均訪問時間以及CPU的性能。由計算結(jié)果能得出什么結(jié)論？ (1)理想Cache情況下的CPI為2.0，時鐘周期為2ns，平均每條指令訪存1.2次； (2)兩者Cache容量均為64KB，塊大小都是32字節(jié)； (3)組相聯(lián)Cache中的多路選擇器使CPU的時鐘周期增加了10； (4)這兩種Cache的失效開銷都是80ns； (5)命中時間為1個時鐘周期； (6)64KB直接映象Cache的失效率為1.4，64KB兩路組相聯(lián)Cache的失效率為1.0。計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題7.10v 平均訪問

24、時間命中時間失效率失效開銷v 平均訪問時間1-路=2.0+1.4% *80=3.12nsv 平均訪問時間2-路=2.0*(1+10%)+1.0% *80=3.0nsv 兩路組相聯(lián)的平均訪問時間比較低v CPUtime=（CPU執(zhí)行+存儲等待周期）*時鐘周期v CPUtime=（IC*CPI執(zhí)行+總訪存失效次數(shù)*失效開銷） *時鐘周期v =IC*（CPI執(zhí)行*時鐘周期+每條指令的訪存次數(shù)*失效率*失效開銷*時鐘周期）v CPU time 1-way=IC(2.0*2+1.2*0.014*80)5.344ICv CPU time 2-way=IC(2.2*2+1.2*0.01*80)5.36ICv

25、 相對性能比：5.36/5.344=1.003v 直接映象的訪問時間是兩路組相聯(lián)的1.04倍，v 兩路組相聯(lián)的平均CPU時間是直接映象的1.003倍。v 因此這里選擇直接映象。計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題7.11偽相聯(lián)中，假設(shè)在直接映象位置沒有發(fā)現(xiàn)匹配，而在另一個位置才找到數(shù)據(jù)（偽命中）時，需要1個額外的周期，而且不交換兩個Cache中的數(shù)據(jù)，失效開銷為50個時鐘周期。 假設(shè) 2KB直接映象Cache的總失效率為0.098，2路相聯(lián)的總失效率為0.076； 128KB直接映象Cache的總失效率為0.010，2路相聯(lián)的總失效率為0.007。試求：（1）推導(dǎo)出平均訪存的時間公式。（2）利

26、用（1）中得到的公式，對于2KBCache和128KBCache，重新計算偽相聯(lián)的平均訪存時間。請問哪一種偽相聯(lián)更快？計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題7.11v 命中時間偽相聯(lián)命中時間1路偽命中率偽相聯(lián)1v 因此 偽命中率偽相聯(lián) 命中率2路命中率1路 （1失效率2路）（1失效率1路） 失效率1路失效率2路。v 平均訪存時間偽相聯(lián) 命中時間1路（失效率1路失效率2路）1失效率2路失效開銷2路v 將題設(shè)中的數(shù)據(jù)帶入計算，得到： 平均訪存時間2KB=1+(0.098-0.076)*1+(0.076 *50 ) =4.822 平均訪存時間128KB=1+(0.010-0.007)*1+(0.007

27、 *50 ) =1.353 顯然是128KB的偽相聯(lián)Cache要快一些。計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題7.12v （1）假設(shè)TLB不命中率=0v Cache中50%的塊修改過，所以不命中時，替換Cache需要1次從內(nèi)存取一塊，50%次寫回一塊，共1.5次。v 均攤不命中開銷=不命中率1.5 40+32B/4B+020v =不命中率72v 實(shí)際CPI1=1.5+1.2不命中率72=1.5+不命中率86.4v 帶入3種Cache結(jié)構(gòu)的不命中率得：v Cache結(jié)構(gòu) 不命中率實(shí)際CPIv 16KB直接混合映像 0.029 4.0056v 16KB兩路混合映像 0.022 3.4008v 32KB直接混合映像 0.020 3.2280計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題習(xí)題7.12v （2）假設(shè)TLB不命中率=0.2%v 均攤不命中開銷=不命中率1.540+32B/4B+0.2%20v =不命中率1.548.04=不命中率72.06v 實(shí)際CPI2=1.5+1.2不命中率72.06v =1.5+不命中率86.472v 帶入3種Cache結(jié)構(gòu)的不命中率后得v Cache結(jié)構(gòu) 不命中率 實(shí)際CPIv 16KB直接混合映像 0.029 4.0077v 16KB兩路混合映像 0.022 3.4024v