計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考試計(jì)算題1.已知某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主存采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，地址碼為24位，若使用4M×4位的DRAM芯片組成8MB主存，并采用內(nèi)存條的形式，問(wèn)：每個(gè)內(nèi)存條的容量是多少？主存共需要多少個(gè)DRAM芯片？主存需要多少個(gè)內(nèi)存條？答案分析：地址碼24位，主存容量為(2^{24})B=16MB。一個(gè)4M×4位芯片，若組成內(nèi)存條，通常將位擴(kuò)展為8位，所以每個(gè)內(nèi)存條容量為4MB。8MB主存需要(8MBdiv4MB=2)個(gè)內(nèi)存條。每個(gè)內(nèi)存條需(4Mtimes8div(4Mtimes4)=2)個(gè)芯片，所以主存共需(2times2=4)個(gè)DRAM芯片。2.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的Cache主存存儲(chǔ)層次中，Cache的容量為16KB，采用4路組相聯(lián)映射方式，塊大小為128B。主存容量為1MB，問(wèn)：Cache共有多少個(gè)組？主存地址中，標(biāo)記位、組號(hào)、塊內(nèi)地址各多少位？答案分析：Cache容量16KB，塊大小128B，則Cache共有(16KBdiv128B=128)塊。4路組相聯(lián)，所以Cache組數(shù)為(128div4=32)組。主存容量1MB，地址20位；塊大小128B，塊內(nèi)地址7位；Cache有32組，組號(hào)5位；則標(biāo)記位為(2075=8)位。3.某計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)采用定長(zhǎng)指令字格式，指令字長(zhǎng)16位，每個(gè)操作數(shù)的地址碼長(zhǎng)6位，指令分為無(wú)操作數(shù)、單操作數(shù)和雙操作數(shù)三類(lèi)。若雙操作數(shù)指令有15條，單操作數(shù)指令有63條，問(wèn)無(wú)操作數(shù)指令最多有多少條？答案分析：雙操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(166times2=4)位，可表示(2^{4}=16)條指令，用了15條，剩1種編碼擴(kuò)展。單操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(166=10)位，在雙操作數(shù)指令剩余1種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(2^{6}=64)條，用了63條，剩1種編碼再擴(kuò)展。無(wú)操作數(shù)指令操作碼16位，在單操作數(shù)指令剩余1種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(2^{6}=64)條。4.設(shè)某流水線由5段組成，各段執(zhí)行時(shí)間分別為60ns、80ns、50ns、70ns、50ns，流水線的時(shí)鐘周期應(yīng)取多少？若連續(xù)輸入10條指令，流水線的加速比是多少？答案分析：流水線時(shí)鐘周期應(yīng)取各段執(zhí)行時(shí)間的最大值，即80ns。順序執(zhí)行10條指令時(shí)間(T_1=(60+80+50+70+50)times10=3100ns)。流水線執(zhí)行10條指令時(shí)間(T_2=(5+101)times80=1120ns)。加速比(S=T_1/T_2=3100/1120approx2.77)。5.已知某計(jì)算機(jī)的主存地址空間大小為256MB，按字節(jié)編址。其Cache數(shù)據(jù)區(qū)容量為8KB，采用4路組相聯(lián)映射方式，塊大小為32B。問(wèn)：Cache共有多少個(gè)組？主存地址字段如何劃分，各字段位數(shù)是多少？答案分析：Cache容量8KB，塊大小32B，則Cache共有(8KBdiv32B=256)塊。4路組相聯(lián)，Cache組數(shù)為(256div4=64)組。主存容量256MB，地址28位；塊大小32B，塊內(nèi)地址5位；Cache有64組，組號(hào)6位；標(biāo)記位為(2856=17)位。6.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU主頻為500MHz，CPI為5。現(xiàn)有一個(gè)程序需要執(zhí)行(2times10^{6})條指令，問(wèn)該程序的執(zhí)行時(shí)間是多少？答案分析：CPU主頻為500MHz，則時(shí)鐘周期(T=1div500MHz=2ns)。CPI為5，執(zhí)行(2times10^{6})條指令，總時(shí)鐘周期數(shù)為(2times10^{6}times5=10^{7})個(gè)。執(zhí)行時(shí)間(t=10^{7}times2ns=20ms)。7.某指令系統(tǒng)采用擴(kuò)展操作碼技術(shù)，指令字長(zhǎng)16位，地址碼長(zhǎng)4位。有三地址指令15條，二地址指令15條，一地址指令15條，問(wèn)零地址指令最多有多少條？答案分析：三地址指令操作碼位數(shù)為(164times3=4)位，可表示(2^{4}=16)條，用了15條，剩1種編碼擴(kuò)展。二地址指令操作碼位數(shù)為(164times2=8)位，在三地址指令剩余1種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(2^{4}=16)條，用了15條，剩1種編碼再擴(kuò)展。一地址指令操作碼位數(shù)為(164=12)位，在二地址指令剩余1種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(2^{4}=16)條，用了15條，剩1種編碼再擴(kuò)展。零地址指令操作碼16位，在一地址指令剩余1種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(2^{4}=16)條。8.某計(jì)算機(jī)的Cache采用直接映射方式，Cache容量為4KB，塊大小為32B，主存容量為1MB。問(wèn)：Cache共有多少個(gè)塊？主存地址中，標(biāo)記位、塊號(hào)、塊內(nèi)地址各多少位？答案分析：Cache容量4KB，塊大小32B，Cache共有(4KBdiv32B=128)塊。主存容量1MB，地址20位；塊大小32B，塊內(nèi)地址5位；Cache有128塊，塊號(hào)7位；標(biāo)記位為(2057=8)位。9.某流水線有4段，各段執(zhí)行時(shí)間分別為20ns、30ns、40ns、10ns，求流水線的最大吞吐率。答案分析：流水線的最大吞吐率(TP_{max}=1divmax{20ns,30ns,40ns,10ns}=1div40ns=25times10^{6})條/秒。10.已知某計(jì)算機(jī)的主存按字節(jié)編址，地址空間為64KB，Cache數(shù)據(jù)區(qū)容量為4KB，采用2路組相聯(lián)映射方式，塊大小為64B。問(wèn)：Cache共有多少個(gè)組？主存地址如何劃分，各字段位數(shù)是多少？答案分析：Cache容量4KB，塊大小64B，則Cache共有(4KBdiv64B=64)塊。2路組相聯(lián)，Cache組數(shù)為(64div2=32)組。主存容量64KB，地址16位；塊大小64B，塊內(nèi)地址6位；Cache有32組，組號(hào)5位；標(biāo)記位為(1665=5)位。11.某計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)中，指令字長(zhǎng)20位，采用擴(kuò)展操作碼技術(shù)。若三地址指令有16條，二地址指令有64條，一地址指令有128條，問(wèn)零地址指令最多有多少條？答案分析：三地址指令操作碼位數(shù)為(206times3=2)位，可表示(2^{2}=4)條，這里用16條不合理，推測(cè)每個(gè)地址碼長(zhǎng)5位，三地址指令操作碼位數(shù)為(205times3=5)位，可表示(2^{5}=32)條，用了16條，剩16種編碼擴(kuò)展。二地址指令操作碼位數(shù)為(205times2=10)位，在三地址指令剩余16種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(16times2^{5}=512)條，用了64條，剩(51264=448)種編碼擴(kuò)展。一地址指令操作碼位數(shù)為(205=15)位，在二地址指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(448times2^{5})條，用了128條，剩部分編碼。零地址指令操作碼20位，在一地址指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，最多有((448times2^{5}128)times2^{5})條。12.某Cache主存系統(tǒng)，Cache命中率為0.9，Cache訪問(wèn)時(shí)間為10ns，主存訪問(wèn)時(shí)間為100ns，求該系統(tǒng)的平均訪問(wèn)時(shí)間。答案分析：平均訪問(wèn)時(shí)間(T_a=0.9times10+(10.9)times100=9+10=19ns)。13.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指令流水線由5段組成，各段執(zhí)行時(shí)間分別為30ns、20ns、40ns、30ns、20ns，流水線的時(shí)鐘周期應(yīng)取多少？若連續(xù)執(zhí)行20條指令，流水線的效率是多少？答案分析：流水線時(shí)鐘周期取各段執(zhí)行時(shí)間最大值40ns。順序執(zhí)行20條指令時(shí)間(T_1=(30+20+40+30+20)times20=2400ns)。流水線執(zhí)行20條指令時(shí)間(T_2=(5+201)times40=960ns)。流水線效率(E=(30+20+40+30+20)times20div(5times960)=2400div4800=0.5)。14.已知某計(jì)算機(jī)的主存地址空間為512KB，按字節(jié)編址，Cache容量為8KB，采用全相聯(lián)映射方式，塊大小為64B。問(wèn)：Cache共有多少個(gè)塊？主存地址中，標(biāo)記位、塊內(nèi)地址各多少位？答案分析：Cache容量8KB，塊大小64B，Cache共有(8KBdiv64B=128)塊。主存容量512KB，地址19位；塊大小64B，塊內(nèi)地址6位；全相聯(lián)映射無(wú)塊號(hào)，標(biāo)記位為(196=13)位。15.某指令系統(tǒng)中，指令字長(zhǎng)18位，操作碼采用可變長(zhǎng)編碼。若有三地址指令8條，二地址指令16條，一地址指令32條，問(wèn)零地址指令最多有多少條？答案分析：三地址指令操作碼位數(shù)設(shè)為3位（若每個(gè)地址碼長(zhǎng)5位），可表示(2^{3}=8)條，用了8條，剩0種編碼擴(kuò)展，不合理，推測(cè)每個(gè)地址碼長(zhǎng)4位，三地址指令操作碼位數(shù)為(184times3=6)位，可表示(2^{6}=64)條，用了8條，剩56種編碼擴(kuò)展。二地址指令操作碼位數(shù)為(184times2=10)位，在三地址指令剩余56種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(56times2^{4})條，用了16條，剩部分編碼。一地址指令操作碼位數(shù)為(184=14)位，在二地址指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，用了32條，剩部分編碼。零地址指令操作碼18位，在一地址指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，計(jì)算較復(fù)雜，先按簡(jiǎn)單思路，三地址指令用3位操作碼，剩(2^{3}8=0)不合理，若三地址指令用4位操作碼，可表示(2^{4}=16)條，用8條，剩8種擴(kuò)展；二地址指令操作碼8位，可表示(8times2^{4}=128)條，用16條，剩112種擴(kuò)展；一地址指令操作碼12位，可表示(112times2^{4})條，用32條，剩部分?jǐn)U展；零地址指令操作碼18位，最多有((112times2^{4}32)times2^{6})條。16.某計(jì)算機(jī)的Cache采用4路組相聯(lián)映射方式，Cache容量為12KB，塊大小為64B。主存容量為256KB，問(wèn)：Cache共有多少個(gè)組？主存地址中，標(biāo)記位、組號(hào)、塊內(nèi)地址各多少位？答案分析：Cache容量12KB，塊大小64B，則Cache共有(12KBdiv64B=192)塊。4路組相聯(lián)，Cache組數(shù)為(192div4=48)組。主存容量256KB，地址18位；塊大小64B，塊內(nèi)地址6位；Cache有48組，組號(hào)約6位（(2^{6}=64gt48)）；標(biāo)記位為(1866=6)位。17.某流水線有6段，各段執(zhí)行時(shí)間分別為15ns、20ns、18ns、22ns、16ns、25ns，求流水線的加速比（連續(xù)執(zhí)行10條指令）。答案分析：順序執(zhí)行10條指令時(shí)間(T_1=(15+20+18+22+16+25)times10=1160ns)。流水線時(shí)鐘周期取25ns，流水線執(zhí)行10條指令時(shí)間(T_2=(6+101)times25=375ns)。加速比(S=T_1/T_2=1160/375approx3.09)。18.已知某計(jì)算機(jī)主存按字節(jié)編址，地址空間為128KB，Cache容量為4KB，采用2路組相聯(lián)映射，塊大小為32B。問(wèn)：Cache有多少組？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量4KB，塊大小32B，Cache共有(4KBdiv32B=128)塊。2路組相聯(lián)，Cache組數(shù)為(128div2=64)組。主存容量128KB，地址17位；塊大小32B，塊內(nèi)地址5位；Cache有64組，組號(hào)6位；標(biāo)記位為(1756=6)位。19.某指令系統(tǒng)指令字長(zhǎng)16位，操作碼采用擴(kuò)展編碼。若雙操作數(shù)指令有10條，單操作數(shù)指令有20條，問(wèn)無(wú)操作數(shù)指令最多有多少條？（假設(shè)操作數(shù)地址碼長(zhǎng)5位）答案分析：雙操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(165times2=6)位，可表示(2^{6}=64)條，用了10條，剩54種編碼擴(kuò)展。單操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(165=11)位，在雙操作數(shù)指令剩余54種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(54times2^{5})條，用了20條，剩部分編碼。無(wú)操作數(shù)指令操作碼16位，在單操作數(shù)指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，最多有((54times2^{5}20)times2^{5})條。20.某計(jì)算機(jī)的Cache主存系統(tǒng)，Cache命中率為0.95，Cache訪問(wèn)時(shí)間為8ns，主存訪問(wèn)時(shí)間為120ns，求該系統(tǒng)的平均訪問(wèn)時(shí)間。答案分析：平均訪問(wèn)時(shí)間(T_a=0.95times8+(10.95)times120=7.6+6=13.6ns)。21.某流水線由3段組成，各段執(zhí)行時(shí)間分別為40ns、30ns、50ns，求流水線的最大吞吐率和加速比（連續(xù)執(zhí)行5條指令）。答案分析：流水線最大吞吐率(TP_{max}=1div50ns=20times10^{6})條/秒。順序執(zhí)行5條指令時(shí)間(T_1=(40+30+50)times5=600ns)。流水線執(zhí)行5條指令時(shí)間(T_2=(3+51)times50=350ns)。加速比(S=T_1/T_2=600/350approx1.71)。22.已知某計(jì)算機(jī)主存地址空間為1MB，按字節(jié)編址，Cache容量為8KB，采用直接映射方式，塊大小為128B。問(wèn)：Cache有多少個(gè)塊？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量8KB，塊大小128B，Cache共有(8KBdiv128B=64)塊。主存容量1MB，地址20位；塊大小128B，塊內(nèi)地址7位；Cache有64塊，塊號(hào)6位；標(biāo)記位為(2076=7)位。23.某指令系統(tǒng)中，指令字長(zhǎng)22位，三地址指令每個(gè)地址碼長(zhǎng)6位，若三地址指令有30條，問(wèn)單地址指令最多有多少條？答案分析：三地址指令操作碼位數(shù)為(226times3=4)位，可表示(2^{4}=16)條，這里不合理，推測(cè)可能題目有誤，若每個(gè)地址碼長(zhǎng)5位，三地址指令操作碼位數(shù)為(225times3=7)位，可表示(2^{7}=128)條，用了30條，剩98種編碼擴(kuò)展。單地址指令操作碼位數(shù)為(225=17)位，在三地址指令剩余98種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(98times2^{12})條。24.某計(jì)算機(jī)的Cache采用2路組相聯(lián)映射方式，Cache容量為4KB，塊大小為32B。主存容量為64KB，問(wèn)：Cache有多少個(gè)組？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量4KB，塊大小32B，則Cache共有(4KBdiv32B=128)塊。2路組相聯(lián)，Cache組數(shù)為(128div2=64)組。主存容量64KB，地址16位；塊大小32B，塊內(nèi)地址5位；Cache有64組，組號(hào)6位；標(biāo)記位為(1656=5)位。25.某流水線有4段，各段執(zhí)行時(shí)間分別為25ns、35ns、20ns、30ns，求流水線的平均執(zhí)行時(shí)間（連續(xù)執(zhí)行8條指令）。答案分析：流水線時(shí)鐘周期取35ns。順序執(zhí)行8條指令時(shí)間(T_1=(25+35+20+30)times8=880ns)。流水線執(zhí)行8條指令時(shí)間(T_2=(4+81)times35=385ns)。平均執(zhí)行時(shí)間為(385div8=48.125ns)。26.已知某計(jì)算機(jī)主存地址空間為256KB，按字節(jié)編址，Cache容量為2KB，采用全相聯(lián)映射方式，塊大小為64B。問(wèn)：Cache有多少個(gè)塊？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量2KB，塊大小64B，Cache共有(2KBdiv64B=32)塊。主存容量256KB，地址18位；塊大小64B，塊內(nèi)地址6位；全相聯(lián)映射無(wú)塊號(hào)，標(biāo)記位為(186=12)位。27.某指令系統(tǒng)中，指令字長(zhǎng)14位，操作碼采用擴(kuò)展編碼。若雙操作數(shù)指令有8條，單操作數(shù)指令有16條，問(wèn)無(wú)操作數(shù)指令最多有多少條？（假設(shè)操作數(shù)地址碼長(zhǎng)4位）答案分析：雙操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(144times2=6)位，可表示(2^{6}=64)條，用了8條，剩56種編碼擴(kuò)展。單操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(144=10)位，在雙操作數(shù)指令剩余56種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(56times2^{4})條，用了16條，剩部分編碼。無(wú)操作數(shù)指令操作碼14位，在單操作數(shù)指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，最多有((56times2^{4}16)times2^{4})條。28.某計(jì)算機(jī)的Cache主存系統(tǒng)，Cache命中率為0.92，Cache訪問(wèn)時(shí)間為12ns，主存訪問(wèn)時(shí)間為150ns，求該系統(tǒng)的平均訪問(wèn)時(shí)間。答案分析：平均訪問(wèn)時(shí)間(T_a=0.92times12+(10.92)times150=11.04+12=23.04ns)。29.某流水線由5段組成，各段執(zhí)行時(shí)間分別為30ns、25ns、40ns、35ns、20ns，求流水線的加速比（連續(xù)執(zhí)行15條指令）。答案分析：順序執(zhí)行15條指令時(shí)間(T_1=(30+25+40+35+20)times15=2100ns)。流水線時(shí)鐘周期取40ns，流水線執(zhí)行15條指令時(shí)間(T_2=(5+151)times40=760ns)。加速比(S=T_1/T_2=2100/760approx2.76)。30.已知某計(jì)算機(jī)主存地址空間為128KB，按字節(jié)編址，Cache容量為1KB，采用直接映射方式，塊大小為16B。問(wèn)：Cache有多少個(gè)塊？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量1KB，塊大小16B，Cache共有(1KBdiv16B=64)塊。主存容量128KB，地址17位；塊大小16B，塊內(nèi)地址4位；Cache有64塊，塊號(hào)6位；標(biāo)記位為(1746=7)位。31.某指令系統(tǒng)中，指令字長(zhǎng)18位，三地址指令每個(gè)地址碼長(zhǎng)5位，若三地址指令有20條，問(wèn)零地址指令最多有多少條？答案分析：三地址指令操作碼位數(shù)為(185times3=3)位，可表示(2^{3}=8)條，不合理，若每個(gè)地址碼長(zhǎng)4位，三地址指令操作碼位數(shù)為(184times3=6)位，可表示(2^{6}=64)條，用了20條，剩44種編碼擴(kuò)展。二地址指令操作碼位數(shù)為(184times2=10)位，在三地址指令剩余44種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(44times2^{4})條。一地址指令操作碼位數(shù)為(184=14)位，在二地址指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展。零地址指令操作碼18位，在一地址指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，計(jì)算較復(fù)雜，先簡(jiǎn)單分析，若從三地址指令剩44種編碼開(kāi)始，二地址指令擴(kuò)展后剩部分編碼，一地址指令再擴(kuò)展，零地址指令最多有((44times2^{4}times2^{4}部分)times2^{4})條。32.某計(jì)算機(jī)的Cache采用4路組相聯(lián)映射方式，Cache容量為8KB，塊大小為64B。主存容量為128KB，問(wèn)：Cache有多少個(gè)組？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量8KB，塊大小64B，則Cache共有(8KBdiv64B=128)塊。4路組相聯(lián)，Cache組數(shù)為(128div4=32)組。主存容量128KB，地址17位；塊大小64B，塊內(nèi)地址6位；Cache有32組，組號(hào)5位；標(biāo)記位為(1765=6)位。33.某流水線有3段，各段執(zhí)行時(shí)間分別為35ns、45ns、25ns，求流水線的最大吞吐率和效率（連續(xù)執(zhí)行10條指令）。答案分析：流水線最大吞吐率(TP_{max}=1div45nsapprox22.22times10^{6})條/秒。順序執(zhí)行10條指令時(shí)間(T_1=(35+45+25)times10=1050ns)。流水線執(zhí)行10條指令時(shí)間(T_2=(3+101)times45=540ns)。流水線效率(E=(35+45+25)times10div(3times540)=1050div1620approx0.65)。34.已知某計(jì)算機(jī)主存地址空間為256KB，按字節(jié)編址，Cache容量為2KB，采用全相聯(lián)映射方式，塊大小為32B。問(wèn)：Cache有多少個(gè)塊？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量2KB，塊大小32B，Cache共有(2KBdiv32B=64)塊。主存容量256KB，地址18位；塊大小32B，塊內(nèi)地址5位；全相聯(lián)映射無(wú)塊號(hào)，標(biāo)記位為(185=13)位。35.某指令系統(tǒng)中，指令字長(zhǎng)16位，操作碼采用擴(kuò)展編碼。若雙操作數(shù)指令有12條，單操作數(shù)指令有30條，問(wèn)無(wú)操作數(shù)指令最多有多少條？（假設(shè)操作數(shù)地址碼長(zhǎng)5位）答案分析：雙操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(165times2=6)位，可表示(2^{6}=64)條，用了12條，剩52種編碼擴(kuò)展。單操作數(shù)指令操作碼位數(shù)為(165=11)位，在雙操作數(shù)指令剩余52種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(52times2^{5})條，用了30條，剩部分編碼。無(wú)操作數(shù)指令操作碼16位，在單操作數(shù)指令剩余編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，最多有((52times2^{5}30)times2^{5})條。36.某計(jì)算機(jī)的Cache主存系統(tǒng)，Cache命中率為0.93，Cache訪問(wèn)時(shí)間為10ns，主存訪問(wèn)時(shí)間為130ns，求該系統(tǒng)的平均訪問(wèn)時(shí)間。答案分析：平均訪問(wèn)時(shí)間(T_a=0.93times10+(10.93)times130=9.3+9.1=18.4ns)。37.某流水線由4段組成，各段執(zhí)行時(shí)間分別為22ns、33ns、25ns、30ns，求流水線的加速比（連續(xù)執(zhí)行12條指令）。答案分析：順序執(zhí)行12條指令時(shí)間(T_1=(22+33+25+30)times12=1200ns)。流水線時(shí)鐘周期取33ns，流水線執(zhí)行12條指令時(shí)間(T_2=(4+121)times33=495ns)。加速比(S=T_1/T_2=1200/495approx2.42)。38.已知某計(jì)算機(jī)主存地址空間為64KB，按字節(jié)編址，Cache容量為1KB，采用直接映射方式，塊大小為8B。問(wèn)：Cache有多少個(gè)塊？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量1KB，塊大小8B，Cache共有(1KBdiv8B=128)塊。主存容量64KB，地址16位；塊大小8B，塊內(nèi)地址3位；Cache有128塊，塊號(hào)7位；標(biāo)記位為(1637=6)位。39.某指令系統(tǒng)中，指令字長(zhǎng)20位，三地址指令每個(gè)地址碼長(zhǎng)6位，若三地址指令有14條，問(wèn)二地址指令最多有多少條？答案分析：三地址指令操作碼位數(shù)為(206times3=2)位，可表示(2^{2}=4)條，不合理，若每個(gè)地址碼長(zhǎng)5位，三地址指令操作碼位數(shù)為(205times3=5)位，可表示(2^{5}=32)條，用了14條，剩18種編碼擴(kuò)展。二地址指令操作碼位數(shù)為(205times2=10)位，在三地址指令剩余18種編碼基礎(chǔ)上擴(kuò)展，可表示(18times2^{5}=576)條。40.某計(jì)算機(jī)的Cache采用2路組相聯(lián)映射方式，Cache容量為4KB，塊大小為32B。主存容量為32KB，問(wèn)：Cache有多少個(gè)組？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量4KB，塊大小32B，則Cache共有(4KBdiv32B=128)塊。2路組相聯(lián)，Cache組數(shù)為(128div2=64)組。主存容量32KB，地址15位；塊大小32B，塊內(nèi)地址5位；Cache有64組，組號(hào)6位；標(biāo)記位為(1556=4)位。41.某流水線有5段，各段執(zhí)行時(shí)間分別為28ns、32ns、26ns、34ns、24ns，求流水線的最大吞吐率和效率（連續(xù)執(zhí)行18條指令）。答案分析：流水線最大吞吐率(TP_{max}=1div34nsapprox29.41times10^{6})條/秒。順序執(zhí)行18條指令時(shí)間(T_1=(28+32+26+34+24)times18=2880ns)。流水線時(shí)鐘周期取34ns，流水線執(zhí)行18條指令時(shí)間(T_2=(5+181)times34=748ns)。流水線效率(E=(28+32+26+34+24)times18div(5times748)=2880div3740approx0.77)。42.已知某計(jì)算機(jī)主存地址空間為128KB，按字節(jié)編址，Cache容量為2KB，采用全相聯(lián)映射方式，塊大小為32B。問(wèn)：Cache有多少個(gè)塊？主存地址如何劃分？答案分析：Cache容量2KB，塊大小32B，Cache共有(2KBdiv32B=64)塊。主存容量128KB，地址17位；塊大小32B，塊內(nèi)地址5位；全相聯(lián)映