コンピュータの構成原理]第IV章のセクション演習(下)

I.はじめに

そして、最終更新教科書は、第二版の新月唐飛教師のコンピュータの構成原理、記録された第四章の演習の最後の部分です。

第二に、タイトル

主メモリ容量が256Kワード、2Kワード、ブロック4の長さのキャッシュ容量であると仮定1。
(1)設計キャッシュアドレスフォーマット、データのどのように多くの作品でのキャッシュをロードすることができますか?
直接マッピングモード、メモリアドレス形式の設計(2)。
方法(3)は、連想マッピングモード、メモリアドレス形式のデザインを設定します。
完全連想マッピングモード、メモリアドレス形式の設計(4)。
メモリワード長が32ビットである場合(5)、アドレス可能なメモリバイト、上記マッピングモードメイン・メモリ・アドレス形式を書き込みます。

回答:

(1)キャッシュ容量がキャッシュアドレスが11であり、そしてワードよう2K = 2 ^ 11文字、ブロックサイズが2 ^ 2 = 4、であるのでので、2つのワードブロックアドレス、ブロック・アドレス・ワードキャッシュその11- 2 = 9、キャッシュアドレスの形式があります。
ここに画像を挿入説明

256K = 2 ^ 18文字のメインメモリ容量が(2)ので、メインメモリワードアドレスは18であり、ブロック・アドレス・ワードキャッシュ9、アドレスワードブロック2ため、メインメモリワードブロック18-9標識:-2 = 7、直接マッピングモードの形式のメモリアドレスである
ここに画像を挿入説明
が、2K / 4 = 512のブロックがあり、四方が連想マッピングを設定するため、それぞれ4つ、そう512キャッシュの合計を持っているので、(3)キャッシュ/ 4 = 128 = 2 ^ 7基、アドレス7の組、メイン・メモリ・ブロックは、4つのメイン・メモリ・アドレス・マッピング・モードに接続され、ワード18-7-2 = 9でマークされている形態である。
ここに画像を挿入説明
メインメモリので、(4) :アドレス18-2勝者ワード= 16ビット、メモリアドレス・マッピング・モードに接続された全体の形式である18であり、全体マップの性質に応じて、2つのワードブロックアドレスは、接続されているので、ブロックフラグ
ここに画像を挿入説明
、質問(5) 32ビットのワード長メモリ、バイトによってアドレス指定される、メインメモリ容量が512Kワードすなわち512K×8分の32 = 2 ^である 20B、キャッシュ2Kワード容量いくつかの2K×8分の32 = 2 ^ 13 ビット4 * 8分の32 = 2 ^ 4のワードブロック長、その結果2つのワードブロックアドレス。
:直接マッピングモード、キャッシュ・ワード・ブロック・アドレス13-4 = 9、下メインメモリワードブロックは20-9-4 = 7、メイン・メモリ・アドレス形式で標識された
ここに画像を挿入説明
4つのマッピング・モードに接続され、キャッシュブロックを:その数は4分の512 = 512 ^ 128 = 2 7基、メインメモリワードブロックフラグ= 9 20-9-4、メイン・メモリ・アドレス形式で
ここに画像を挿入説明
全体をマッピングモードに接続され、標識されたメインメモリワードブロック= 16 20-4は、メイン・メモリ・アドレスの形式は:
ここに画像を挿入説明
2.キャッシュ30nsのアクセスサイクルにおいて知られており、CPUが特定のプログラムは、メインメモリ200本のヒットをアクセス実行時にキャッシュ4800にヒット総アクセスを仮定し、メインメモリアクセスサイクルは、システムのパフォーマンスを向上させる方法、キャッシュはメインメモリシステムCache-率と平均アクセス時間と効率を追求ヒット、150nsので、何回?

回答:

(1)= 4800ヒット率H /(4800 + 200である)= 96%
(2)平均アクセス時間= 0.96×30 + Taの0.04 * 150 = 34.8ns
= 30 /34.8 = 86.2 Eの%(3)アクセス効率
(図4 )150 / 34.8 = 4.31のは4.31 --1 = 3.31倍に向上しています

3.メインメモリ容量が1メガバイト、16キロバイトの直接マッピングされたキャッシュの実施形態の容量設けられ、ブロック長が4キロバイト、各32ビットワードです。キャッシュでのストレージユニットのどのABCDEHメインメモリアドレス?

回答:

(1)問題、メインメモリアドレッシング及びのでバイトキャッシュ、
キャッシュ容量16キロバイト= 2 ^ 14(b)、すなわち、総アドレス形式14及び4×8分の32のブロック長= 16B = 2 ^ 4(b)、 すなわち、 :単語としてブロックアドレス4、キャッシュアドレス形式
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アドレス総フォーマットは20ビットであるのでため、キャッシュ・ワード・ブロック・アドレス10、ワードブロックアドレス4、その結果、1メガバイト= 2 ^ 20Bのメインメモリ容量が(2)、直接マッピングモード、メインメモリワードブロックは、20-14 = 6、メイン・メモリ・アドレスのフォーマットは標識:
ここに画像を挿入説明
ABCDEH = 1010 1011 1100 1101 1110Bは、メインメモリワードブロックは101010としてマークされている(3)メイン・メモリ・アドレスは、キャッシュ・ワードブロック主記憶装置は、第42の位置の、すなわちバイト14、キャッシュ101 010 1110バイトにマッピングするので、アドレスは、ブロックアドレスワード1110で、1111001101です。キャッシュまたは最初の11 1100 1101 1110 = 3CDEHバイト位置。

4.ディスクグループディスク6、ディスクの最外側を記録することができる、22センチメートル内径の記憶領域、33センチメートルの外径、40 / CM&LT、400 / CM&LT、速度3600回転/分の内側密度、Qのトラック密度:

(1)利用可能な貯蔵面の総数は?
(2)シリンダの総数は?
(3)合計ディスク記憶容量はどのくらいですか?
(4)データ転送速度は数ですか?

回答:

(1)6×2 = 12の記憶面の合計
(2)シリンダの総数:
有効記憶領域=(33から22)/2=5.5cm
シリンダ:= 40 /センチメートル×5.5センチメートル= 220通り
( 3)総記憶容量:
内周トラック= 22×3.14 = 69.08センチメートル
チャネル容量= 400 /センチメートル×69.08センチメートル= 3454B
表面チャネル容量= 3454B×220 = 759,880Bの
ディスクグループ、総容量= 759,880B×12 = 9118560B
(4)3600の速度R /分= 60回転/秒
の伝送速度207240 B = 60×3454 / S
5.ディスクストレージ3,000回転/分の回転速度、4つの記録面の合計は5mmの各々当たり12288のバイトは、情報トラック、230ミリメートルの最小トラック直径、275の合計を記録しました。
Q:

(1)どのくらいのディスクストレージ容量?
(2)最高の集積度と最低ビット密度は何ですか?
(3)ディスクのデータ転送速度は数ありますか?
(4)平均待ち時間はどのくらいですか?

回答:

(1)275×12288×4 = 13516800 Bの記憶容量
(2)12288の最高密度/(3.14×230)≈ 136 ビット/ mmの
最下位ビット密度12288 /(3.14×(230 + 2×5分の275))≈ 92本/ mm
(3)12288×3000のディスクのデータ転送レートR /分= 12288×50回転/秒614400 B = / S
(4)平均待ち時間1/50/2 = 10msの

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転載: blog.csdn.net/weixin_45087775/article/details/105077201