问答题X 纠错

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>y,显然,满足该条件的x和y有许多,例如,x=4,y=3、x=5,y=4等等。
对于以下的访问地址序列:0,1,4,8,cache1缺失4次,而cache2缺失3次;
对于以下的访问地址序列:0,2,4,8,12,cache1缺失5次,而cache2缺失4次;
对于以下的访问地址序列:0,3,4,8,12,16,20,cache1缺失7次,而cache2缺失6次;
如此等等,可以找出很多。

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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,在下列两种情况下,应分别设置成什么写策略?为什么?

处理器运行程序的性质与上述处理器相同,但安全性要求高,不允许有任何数据不一致的情况发生。

参考答案:

采用writethrough策略较好,能保证数据的一致性。

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,在下列两种情况下,应分别设置成什么写策略?为什么?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。

参考答案:采用writeback策略较好,可减少访存次数。

问答题

假设某计算机的主存地址空间大小为64MB,采用字节编址方式。其cache数据区容量为4KB,采用4路组相联映射方式、LRU替换和回写(writeback)策略,块大小为64B。请问:若cache初始为空,CPU依次从0号地址单元顺序访问到4344号单元,重复按此序列共访问16次。若cache命中时间为1个时钟周期,缺失损失为10个时钟周期,则CPU访存的平均时间为多少时钟周期?

参考答案:因为每块为64B,CPU访问的单元范围为0~4344,共4345个单元,4345/64=67.89,所以CPU访问的是主...

问答题

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参考答案:cache共有64行,每行中有16位标志、1位有效位、1位修改(dirty)位、2位LRU位,以及数据64B。故总容量为...

问答题

假设某计算机的主存地址空间大小为64MB,采用字节编址方式。其cache数据区容量为4KB,采用4路组相联映射方式、LRU替换和回写(writeback)策略,块大小为64B。请问:主存地址字段如何划分?要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。

参考答案:Cache的划分为:4KB=212B=24组×22行/组×26字节/行,所以,cache组号(组索引)占4位。主存地址划...

问答题

通过对方格中每个点设置相应的CMYK值就可以将方格图上相应的颜色。以下三个程序段都可实现对一个8×8的方格中图上黄色的功能。

假设cache的数据区大小为512B,采用直接映射,块大小为32B,存储器按字节编址,sizeof(int)=4。编译时变量i和j分配在寄存器中,数组square按行优先方式存放在000008C0H开始的连续区域中,主存地址为32位。
要求:

计算三个程序段A、B、C中的写操作次数、写不命中次数和写缺失率。

参考答案:对于程序段A:每两个数组元素(共涉及8次写操作)装入到一个cache行中,总是第一次访问时未命中,后面7次都命中,所以,...

问答题

通过对方格中每个点设置相应的CMYK值就可以将方格图上相应的颜色。以下三个程序段都可实现对一个8×8的方格中图上黄色的功能。

假设cache的数据区大小为512B,采用直接映射,块大小为32B,存储器按字节编址,sizeof(int)=4。编译时变量i和j分配在寄存器中,数组square按行优先方式存放在000008C0H开始的连续区域中,主存地址为32位。
要求:

画出主存中的数组元素和cache中行的对应关系图。

参考答案:Cache的行数为512B/32B=16;数组首地址为0000 0C80H,因为0000 0C80H正好是主存第1100...

问答题

通过对方格中每个点设置相应的CMYK值就可以将方格图上相应的颜色。以下三个程序段都可实现对一个8×8的方格中图上黄色的功能。

假设cache的数据区大小为512B,采用直接映射,块大小为32B,存储器按字节编址,sizeof(int)=4。编译时变量i和j分配在寄存器中,数组square按行优先方式存放在000008C0H开始的连续区域中,主存地址为32位。
要求:

对三个程序段A、B、C中数组访问的时间局部性和空间局部性进行分析比较。

参考答案:对于时间局部性来说:程序段A、B和C中,都是每个数组元素只被访问一次,所以都没有时间局部性;对于空间局部性来说:程序段A...

问答题

以下是对矩阵进行转置的程序段:


假设该段程序运行的计算机中sizeof(int)=4,且只有一级cache,其中L1datacache的数据区大小为32B,采用直接映射、写回方式,块大小为16B,初始为空。数组dst从地址0000C000H开始存放,数组src从地址0000C040H开始存放。填写下表,说明数组元素src[row][col]和dst[row][col]映射到cache的哪一行,其访问是命中(hit)还是失效(miss)。若L1datacache的数据区容量改为128B时,重新填写表中内容。

参考答案:从程序来看,数组访问过程如下:Src[0][0]、dst[0][0]、src[0][1]、dst[1][0]、src[0...

问答题

如下是计算两个向量点积的程序段,要求:

在上述(2)中条件不变的情况下,如果将数组x定义为float[12],则数据访问的命中率是多少?

参考答案:若(2)中条件不变,数组x定义了12个元素,共有48B,使得y从第7块开始,因而,x[i]和y[i]就不会映射到同一个c...
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