假定某计算机中有一条转移指令，采用相对寻址方式，共占两个字节，第一字节是操作...

问答题假定某计算机中有一条转移指令，采用相对寻址方式，共占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量（用补码表示），CPU每次从内存只能取一个字节。假设执行到某转移指令时PC的内容为200，执行该转移指令后要求转移到100开始的一段程序执行，则该转移指令第二字节的内容应该是多少？

参考答案： 因为执行到该转移指令时PC为200，所以说明该转移指令存放在200单元开始的两个字节中。因为CPU每次从内存只能取一个字...

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1.问答题 假定一个计算机系统中有一个TLB和一个L1 data cache。该系统按字节编址，虚拟地址16位，物理地址12位；页大小为128B，TLB为四路组相联，共有16个页表项；L1 data cache采用直接映射方式，块大小为4B，共16行。在系统运行到某一时刻时，TLB、页表和L1 data cache中的部分内容（用十六进制表示）如下：

CPU从地址067AH中取出的值为多少？说明CPU读取地址067AH中内容的过程。

参考答案：地址067AH=0000 0110 0111 1010B，所以，虚页号为0000011 00B，映射到TLB的第00组，...

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2.问答题 假定一个计算机系统中有一个TLB和一个L1 data cache。该系统按字节编址，虚拟地址16位，物理地址12位；页大小为128B，TLB为四路组相联，共有16个页表项；L1 data cache采用直接映射方式，块大小为4B，共16行。在系统运行到某一时刻时，TLB、页表和L1 data cache中的部分内容（用十六进制表示）如下：

主存（物理）地址如何划分成标记字段、行索引字段和块内地址字段？

参考答案：12位物理（主存）地址中，低2位为块内地址，中间4位为cache行索引，高6位为标记。

3.问答题 假定一个计算机系统中有一个TLB和一个L1 data cache。该系统按字节编址，虚拟地址16位，物理地址12位；页大小为128B，TLB为四路组相联，共有16个页表项；L1 data cache采用直接映射方式，块大小为4B，共16行。在系统运行到某一时刻时，TLB、页表和L1 data cache中的部分内容（用十六进制表示）如下：

物理地址中哪几位表示物理页号？哪几位表示页内偏移量？

参考答案：12位物理地址中低7位为页内偏移量，高5位为物理页号。

4.问答题 假定一个计算机系统中有一个TLB和一个L1 data cache。该系统按字节编址，虚拟地址16位，物理地址12位；页大小为128B，TLB为四路组相联，共有16个页表项；L1 data cache采用直接映射方式，块大小为4B，共16行。在系统运行到某一时刻时，TLB、页表和L1 data cache中的部分内容（用十六进制表示）如下：

虚拟地址中哪几位表示虚拟页号？哪几位表示页内偏移量？虚拟页号中哪几位表示TLB标记？哪几位表示TLB索引？

参考答案：

16位虚拟地址中低7位为页内偏移量，高9位为虚页号；虚页号中高7位为TLB标记，低2位为TLB组索引。

5.问答题假定一个虚拟存储系统的虚拟地址为40位，物理地址为36位，页大小为16KB，按字节编址。若页表中有有效位、存储保护位、修改位、使用位，共占4位，磁盘地址不在页表中，则该存储系统中每个进程的页表大小为多少？如果按计算出来的实际大小构建页表，则会出现什么问题？

参考答案：因为每页大小有16KB，所以虚拟页数为2⁴⁰B/16KB=2^（40-14）=...

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6.问答题 假定某处理器带有一个数据区容量为256B的cache，其块大小为32B。以下C语言程序段运行在该处理器上，sizeof（int）= 4，编译器将变量i，j，c，s都分配在通用寄存器中，因此，只要考虑数组元素的访存情况。若cache采用直接映射方式，则当s=64和s=63时，缺失率分别为多少？若cache采用2-路组相联映射方式，则当s=64和s=63时，缺失率又分别为多少？

参考答案：

7.问答题假定有三个处理器，分别带有以下不同的cache：cache1：采用直接映射方式，块大小为1个字，指令和数据的缺失率分别为4%和6%；cache2：采用直接映射方式，块大小为4个字，指令和数据的缺失率分别为2%和4%；cache3：采用2-路组相联映射方式，块大小为4个字，指令和数据的缺失率分别为2%和3%。在这些处理器上运行相同的程序，该程序的CPI为2.0，其中有一半是访存指令。若缺失损失为（块大小+6）个时钟周期，处理器1和处理器2的时钟周期都为420ps，带有cache3的处理器3的时钟周期为450ps。请问：哪个处理器因cache缺失而引起的额外开销最大？哪个处理器执行速度最快？

参考答案：假设所运行的程序共执行N条指令，每条访存指令仅读写一次内存数据，则在该程序执行过程中各处理器因cache缺失而引起的额外...

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8.问答题提高关联度通常会降低缺失率，但并不总是这样。请给出一个地址访问序列，使得采用LRU替换算法的2-路组

参考答案：相联映射cache比具有同样大小的直接映射cache的缺失率更高。
2-路组相联cache的组数是直接映射ca...

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9.问答题已知cache1采用直接映射方式，共16行，块大小为1个字，缺失损失为8个时钟周期；cache2也采用直接映射方式，共4行，块大小为4个字，缺失损失为11个时钟周期。假定开始时cache为空，采用字编址方式。要求找出一个访问地址序列，使得cache2具有更低的缺失率，但总的缺失损失反而比cache1大。

参考答案：假设cache1和cache2的缺失次数分别为x和y，根据题意，x和y必须满足以下条件：11×y> 8×x且x...

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10.问答题假定某处理器可通过软件对高速缓存设置不同的写策略，那么，处理器主要运行包含大量存储器写操作的数据访问密集型应用应设置成什么写策略？为什么？

参考答案：

采用write back策略较好，可减少访存次数。