计算机体系结构期末复习
计算机组成原理复习
6. 一个 16K×32 位的存储器，其地址线和数据线的总和是 46 7. 某计算机字长是 16 位，它的存储容量是 64KB，按字编址，它的寻址范围是
32K 8．主存储器的存取周期是指两次存储器访问所允许的最小时间间隔（单位 ns） 9．常用的虚拟存贮系统由主存-辅存两级存贮器组成，其中辅存是大容量的磁表 面存贮器。
4．在浮点机中，判断补码规格化形式的原则是尾数的符号位与第一数位不同 5. 串行运算器结构简单，其运算规律是由低位到高位逐位运算 6. 四片 7418l 和一片 74182 相配合，具有组(小组)内并行进位，组(小组)间并行 进位传送功能。 7．设寄存器内容为 11111111，若它等于-0，则为反码 8. 移码表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 9. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 ASCⅡ码 10. 设［X］补=1.x1x2x3x4,当满足 x1 必须为 1，x2x3x4 至少有一个为时，X > -1/2 成立。
计算机组成原理期末复习
一、题型
小题 数目
20
题型 单项选择题
分值 20
8
填空题
24
4
名词解释
8
4
计算题
24
4
应用题
24
二、复习范围
第一章 了解计算机组成的五部分（运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备）的
功能；了解计算机常用性能指标
1．在单总线计算机系统中，外设可以和主存储器单元统一编址。 2. 运算器由许多部件组成，其核心部分是算术逻辑运算单元
12.指令格式结构如下所示，试分析指令格式特点。
15
1211
98
65
32
OP
寻址方式
计算机组成原理期末复习资料要点
计算机组成原理期末复习资料（陆瑶编著）第一章计算机的系统概述（P1-8）1.1计算机的组成任务（P1）1.计算机系统由硬件和软件两个子系统组成；2.计算机系统结构主要有a、研究计算机系统硬件、软件功能的分配；b、确定硬件和软件的界面；c、完成提高计算系系统性能的方法；3.计算机的组成是按照计算机系统结构分配给硬件子系统的功能以与确定的概念结构，研究硬件子系统各组成部分的内部构造和相互联系，以实现机器指令集的各种功能和特性。
4.计算机实现是计算机组成的物理实现，即按计算机组成制定的方案，制作出实际的计算机系统，它包括处理器、主存、总线、接口等各部件的物理结构的实现，器件的集成度和速度的选择和确定，器件、模块、插件、底板的划分和连接，专用器件的设计，电源配置、冷却、装配等各类技术和工艺问题的解决等。
1.2计算机的硬件系统结构P2（1.2.1）5.电子数字计算机普遍采用冯·诺依曼计算机系统结构。
6. 主机：由、存储器与接口合在一起构成的处理系统称为主机。
7. ：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。
8.冯·诺依曼计算机系统结构由运算器、控制器、储存器、输入设备、输出设备5大部件组成，相互间以总线连接。
9.运算器的作用：计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。
运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以与移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件()。
（算数逻辑部件（）：用于完成各种算术运算和逻辑运算（主要用于条件判断、设备控制等）。
）10.控制器的作用：是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令.由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的"决策机构"，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
11储存器的作用：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
计算机组成原理复习题答案
中国石油大学(北京)学生期末考试复习题答案一、概念或解释题1、计算机系统的层次结构包含哪几部分微程序级，一般机器级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级，共分为5级。
2、指令周期CPU从内存取出一条指令并执行完这条指令所需的时间总和，它包括若干各机器周期（CPU周期）不等。
3、存储器的刷新有几种方式集中式，分散式，异步式。
4、cache高速缓冲存储器。
5、计算机的硬件有哪些部件组成计算机的硬件主要由运算器、控制器、主存储器、输入设备、输出设备等五大部分以及总线和输入输出接口组成。
6、指令格式包含哪两部分包含操作码和地址码两部分，操作码表示操作的性质，地址码表示操作数的地址。
7、堆栈堆栈是一种数据结构，用来暂存各种信息，堆栈中的信息具有“后进先出”的特点。
8、DMA有哪三种工作方式CPU暂停访问内存，周期挪用，CPU与DMA 控制器交替访问内存。
9、冯·诺依曼计算机的主要思想是什么冯·诺依曼结构是将计算机硬件分为运算器、控制器、主存储器、输入设备和输出设备五大部分。
具有的以下的主要特点：（1）“存储程序控制”是其主要特点；（2）程序和数据都是用二进制来表示，机内进行的是二进制数的运算和存储；（3）程序由指令序列构成；（4）机器以运算器为中心，输入的信息在控制器控制下才能写入主存储器，输出的信息也只有在控制器控制下才能从主存储器中取出送至相应的输出设备。
10、主存储器性能的主要参数有哪些主存储器性能的主要参数包括存储容量、存储速度（包括带宽、存取时间、存储周期等）。
11、指令寄存器IR功能指令寄存器用来存放从存储器中取出的正要执行的指令。
12、指令译码器的功能将指令寄存器中的操作码部分进行译码，从而识别该指令。
13、微程序微程序对应一条机器指令，是由一系列微指令构成的，它是制造机器时事先由程序员根据需要编制的。
14、DMA直接存储器访问，在外设和存储器间直接进行数据传送。
15、计算机系统的主要技术指标有哪些计算机系统的主要技术指标包含机器字长、运算速度（主频、总线宽度、吞吐量等）、存储器容量。
最新系统结构总复习题(附答案)
《计算机系统结构》期末考试复习题一、选择题：1、我们称由（B ）实现的机器为虚拟机器。
A、硬件B、软件C、微程序D、固件2、计算机系统结构设计者所关心的是（C ）所看到的的计算机结构。
A、硬件设计人员B、逻辑设计人员C、机器语言或汇编语言程序员D、高级语言程序员3、计算机组成是计算机系统结构的（B ）。
A、硬件实现B、逻辑实现C、软件实现D、以上三种4、在计算机系统设计时，为了提高系统性能，应当注意（A ）。
A、加快经常性使用指令的执行速度B、要特别精心设计少量功能强大的指令B、要减少在数量上占很小比例的指令的条数D、要加快少量指令的速度5、SIMD计算机可以处理（D ）。
A、多指令流、单数据流B、单指令流单数据流C、多指令流多数据流D、单指令流多数据流6、在提高CPU性能的问题上，从系统结构角度，可以（C ）。
A、提高时钟频率B、减少程序指令条数C、减少每条指令的时钟周期数D、减少程序指令条数和减少每条指令的时钟周期数7、冯.诺依曼计算机是（B ）。
A、以存储器为中心B、以CPU为中心C、以处理输入/输出危重点D、以存储器与计算器为中心8、解决软件移植最好的办法就是（C ）。
A、采用模拟方法B、采用仿真的方法C、采用统一高级语言D、采用统一标准设计计算机结构9、对计算机系统结构，下列透明的是（A ）。
A、数据总线宽度B、浮点数表示C、CPU寄存器个数D、存储器的编址方法10、以下对系统程序员不透明的是（B ）。
A、系列机各档不同的数据通路宽度B、虚拟存储器C、指令缓冲寄存器D、存储器读写缓冲寄存器11、在浮点数表示中，尾数的位数多少主要影响（ B ）。
A、表数范围B、表数精度C、表数效率D、运算实现容易程度12、当浮点数的尾数基值为（A ）时，其表数效率最高（假如不考虑隐藏位）。
A、16B、8C、4D、213、当浮点数的尾数基值为（ D ）时，其表数精度最高，表数范围最大。
A、2B、8C、16D、2或414、当浮点数的尾数用原码表示，基值为2，阶码用移码表示，基值为2时，若尾数部分占23位（不含符号位），阶码占8位（含符号位），则表示的最大负数和最大正数分别为（ C ）。
计算机系统结构期末复习
第一章计算机系统结构定义计算机＝软件＋硬件（+网络）两种定义：定义1：Amdahl于1964年在推出IBM360系列计算机时提出：程序员所看到的计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性定义2：计算机系统结构主要研究软硬件功能分配和对软硬件界面的确定计算机系统的多级层次模型第6级专用应用语言机器特定应用用户（使用特定应用语言）（经应用程序翻译成高级语言）第5级通用高级语言机器高级语言程序员（使用通用高级语言）（经编译程序翻译成汇编语言）第4级汇编语言机器汇编语言程序员（使用汇编语言）（经汇编程序翻译成机器语言、操作系统原语）第3级操作系统语言机器操作系统用户（使用操作系统原语）（经原语解释子程序翻译成机器语言）第2级传统机器语言机器传统机器程序员（使用二进制机器语言）（由微程序解释成微指令序列）第1级微指令语言机器微指令程序员（使用微指令语言）（由硬件译码器解释成控制信号序列）第0级硬联逻辑硬件设计员第0级由硬件实现，第1级由微程序实现，第2级至第6级由软件实现，由软件实现的机器称为：虚拟机从学科领域来划分：第0和第1级属于计算机组织与结构，第3至第5级是系统软件，第6级是应用软件。
它们之间仍有交叉。
第0级要求一定的数字逻辑基础；第2级涉及汇编语言程序设计的内容；第3级与计算机系统结构密切相关。
在特殊的计算机系统中，有些级别可能不存在。
计算机组成：是计算机系统结构的逻辑实现确定数据通路的宽度•确定各种操作对功能部件的共享程度•确定专用的功能部件•确定功能部件的并行度•设计缓冲和排队策略•设计控制机构•确定采用何种可靠性技术计算机实现：是指计算机组成的物理实现处理机、主存储器等部件的物理结构•器件的集成度和速度•专用器件的设计•器件、模块、插件、底版的划分与连接•信号传输技术•电源、冷却及装配技术，相关制造工艺及技术等计算机系统结构、计算机组成和计算机实现是三个不同的概念。
系统结构是计算机系统的软硬件的界面；计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现；计算机实现是计算机组成的物理实现。
计算机组成原理期末考试复习题及参考答案整理
计算机组成原理期末考试复习题及参考答案整理——WORD文档，下载后可编辑修改——一．选择题第1章计算机系统概论1.电子计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早提出这种概念的是（）。
答案是：BA．巴贝奇（Charles Babage）B．冯·诺伊曼（von Neumann）C．帕斯卡（Blaise Pascal）D．贝尔（Bell）2．有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称之为（）。
答案是：CA．硬件 B．软件C．固件 D．辅助存储器E．以上都不对3．输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为（）。
答案是：DA．操作系统 B．存储器C．主机 D．外围设备4．完整的计算机系统应包括（）。
答案是：DA．运算器、存储器、控制器 B．外部设备和主机C．主机和实用程序 D．配套的硬件设备和软件系统5．计算机系统中的存储系统是（）。
答案是：DA．RAM存储器 B．ROM存储器C．主存 D．主存和辅存6．用以指定待执行指令所在地址的是（）。
答案是：CA．指令寄存器 B．数据计数器C．程序计数器 D．累加器7．冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是（）。
答案是：BA．多指令流单数据流 B．按地址访问并顺序执行指令C．堆栈操作 D．存储器按内容选择地址8．下列各装置中，（）具有输入及输出功能。
答案是：CA．键盘 B．显示器C．磁盘驱动器 D．打印机9．计算机只懂机器语言，而人类熟悉高级语言，故人机通信必须借助（）。
答案是：AA．编译程序 B．编辑程序C．连接程序 D．载入程序10．计算机的算术逻辑单元和控制单元合称为（）。
答案是：AA．ALU B．UPC．CPU D．CAD11．只有当程序要执行时，它才会去将源程序翻译成机器语言，而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行语句，此程序称为（）。
答案是：CA．目标程序 B．编译程序C．解释程序 D．会变程序12．“容量为640KB存储器”是指下列（）。
计算机组成原理期末复习
《计算机组成原理》1．指令、指令系统、虚拟存储器、Cache的地址映像、微命令、微指令、输入设备、输出设备、中断系统、中断隐指令、光盘、指令周期、机器周期、节拍的定义指令：指令是指计算机执行某些操作的命令。
指令系统：一台计算机所有指令的集合。
虚拟存储器：将主存储器和辅助存储器的地址空间统一编址，在硬件和系统软件的共同管理下，可以把它们看成一个单一的存储器。
cache的地址映像：在cache中，地址映像是指把主存地址空间映像到cache地址空间，也就是把存放在主存中的程序按照某种规则装入cache中，地址映像有3种方法全相联映像，直接映像，组相联映像微命令：在微程序控制的计算机中，将控制部件向执行部件发出的各种控制命令叫做微命令。
微指令：指控制存储器中的一个单元的内容，即控制字，是若干个微命令的集合。
输入设备：向计算机输入信息的外部设备称为输入设备。
输出设备：接受计算机输出信息的外部设备称为输出设备。
中断系统：是计算机实现中断功能的软、硬件总称。
中断隐指令：CPU响应中断后，经过某些操作，转去执行中断服务程序。
这些操作是由硬件直接实现的。
光盘：用光学方式读写信息的圆盘称为光盘。
指令周期：CPU每取出一条指令并执行这条指令，都要完成一系列的操作，所需要的时间通常叫做一个指令周期。
机器周期：在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一个基本操作。
完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。
节拍：在一个机器周期内，要完成若干个微操作。
这些微操作有的时候可以同时执行，有的需要按先后次序串行执行。
因而应把一个机器周期分为若干个相等的时间段，每一个时间段对应一个电位信号，称为节拍电位信号。
2．冯·诺依曼等人提出的存储程序概念（教材P2，共3点）。
1)计算机应由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备5大基本不见组成；2)计算机内部采用二进制来表示指令和数据；3)将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作，这就是存储器程序的基本含义。
计算机组成期末复习题
计算机组成与结构期末复习题大连理工大学软件学院赖晓晨1、假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2 个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是。
A.10MB/sB.20MB/sC.40MB/sD.80MB/s1、假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2 个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是B 。
A.10MB/sB.20MB/sC.40MB/sD.80MB/s2、下列选项中的英文缩写均为总线标准的是。
A.PCI、CRT、USB、EISAB.ISA、CPI、VESA、EISAC.ISA、SCSI、RAM、MIPSD.ISA、EISA、PCI、PCI-Express2、下列选项中的英文缩写均为总线标准的是 D 。
A.PCI、CRT、USB、EISAB.ISA、CPI、VESA、EISAC.ISA、SCSI、RAM、MIPSD.ISA、EISA、PCI、PCI-Express第四章存储器1、某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。
每个主存块大小32字节，按字节编址。
主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是。
A.0B.2C.4D.61、某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。
每个主存块大小32字节，按字节编址。
主存129号单元所在主存C块应装入到的Cache组号是。
A.0B.2C.4D.61、某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。
每个主存块大小32字节，按字节编址。
主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是。
A.0B.2C.4D.6C 由于Cache 共有16块，采用2路组相联，因此共有8组，0，1，2，...，7。
并且主存的某一字块按模8映像到Cache 某组的任一字块中，即主存的第0，8，16...字块可以映像到Cache 第0组2个字块的任一字块中，而129号单元是位于第4块主存块中，因此将映射到Cache 第4组2个字块的任一字块中。
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计算机体系结构期末复习资料1.并行性：是指在同一时刻或者是同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作。
2.CPI：每条指令执行时所花费的平均时钟周期。
3.体系结构：即计算机的属性，即概念性结构与功能特性。
4.Amdahl定理：加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。
5.信息存储的整数边界：信息在主存中存放的起始地址必须是该信息（字节数）的整数倍。
6.指令系统的正交性：指在指令中各个不同含义的字段，在编码时应互不相关，相互独立。
7.流水线技术：是指将一个重复的时序过程，分解成为若干子过程，而每个过程都可有效在其专用功能段上与其他子过程同时执行。
8.定向技术：在某条指令产生一个结果之前，其他指令并不直接需要该计算结果，如果能将该计算结果从其他产生的地方直接送到其他指令需要它的地方，那么就可以避免暂停的技术就叫定向技术。
9.相关：衡量两个随机变量之间相关程度的指标。
10.向量流水处理机：是指处理机具有向量数据表示并通过向量指令对向量的各元素进行处理。
、11.定向：将计算结果从其产生的地方直接送到其他指令需要它的地方，或所有需要它的功能单元，避免暂停。
12.指令集的并行：当指令之间不存在相关时，它们在流水线中是可以重叠起来并行执行。
13.记分牌技术：流出和读操作数。
在没有结构冲突时,尽可能早地执行没有数据冲突的指令,实现每个时钟周期执行一条指令。
如果某条指令被暂停,而后面的指令与流水线中正在执行或被暂停的指令都不相关,是这些指令可以跨越它,继续流出和执行下去。
14.Tomasulo算法：寄存器换名是通过保留站和流出逻辑来共同完成,当指令流出时,如果其操作数还没有计算出来,则该指令中相应的寄存器换名将产生这个操作数的保留站的标识。
因此,指令流出到保留站后,其操作数寄存器或者换成了数据本身,或换成了保留站的标识,和寄存器无关。
后面指令对该寄存器的写入操作就不会产生WAR冲突。
15.替换算法：由于主存中的块比Cache中的块多，所以当要从主存中调一个块到Cache中时，会出现该块所映象到的一组（或一个）Cache块已全部被占用的情况。
这时，需要被迫腾出其中的某一块，以接纳新调入的块。
16.强制性失效：当第一次访问一个块时，该块不在cache中，需要下一级存储器中调入cache，这种失效称为强制失效。
1.阿姆道尔，首次明确提出了“计算机体系结构”的概念。
2.j.l.hennessy和d.a.patterson认为，计算机体系结构包括计算机系统设计的3个方面：计算机指令系统，计算机组成，计算机硬件。
3.评估计算机系统性能用测试程序的执行时间来进行。
目前常用的测试程序可分为5类：实际应用程序，修正（或脚本化）应用程序，核心测试程序，小测试程序，合成测试程序。
4.对指令系统的基本要求是：完整性，规整性，正交性，高效性，兼容性。
5.MIPS的指令分为3中，分别为：I类指令，R类指令，J类指令。
6.处理分支指令最简单的方法就是：一旦流水线中检测到某条指令是分支指令，就暂停执行该分支指令之后的所有指令，直到分支指令达到流水线的MEM 段，确定新的PC值为止。
7.降低流水线分支损失的方法有：“冻结”或“排空”流水线、“预测分支失败”的方法、“预测分支成功”的方法、“延迟分支”方法。
8.CISC是复杂指令计算机，RISC是精简指令计算机。
9.通用嵌入式系统、台式机和服务器等计算机系统几乎都是具有由“寄存器—Cache—主存—辅存”构成的多级存储层次。
10.存储层次的4个问题：映像规则、查找算法、替换算法、写策略。
11.Cache和主存层次间的映像规则：直接映像、全相联映像、组相联映象。
12.降低cache失效率的方法：强制性失效（增加块大小）、容量失效（增加容量）、冲突失效（提高相联度）13.寻道时间：寻道时间是指硬盘在接收到系统指令后，磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值，在一定程度上体现硬盘读取数据的能力，是影响硬盘内部数据传输率的重要参数，这个时间越低，则产品性能越好，现今主流的硬盘产品平均寻道时间都在在9ms左右。
磁盘访问时间=寻道时间+旋转时候+传输时间+控制器开销14.动态分支预测：是一种基于历史分支的操作，解决两个问题：（1）如何记录分支操作的历史，（2）决定分支走向。
1.根据CPU性能公式简述RISC指令集结构计算机和CISC指令集结构计算机的性能特点。
答：CPU时间=指令数（IC）×CPI×时钟周期时间（T）指令数量多、功能多样是CISC指令系统的一大特点。
除了包含计本指令外，往往还提供了很多功能很强的指令。
指令条数往往多达200~300条，甚至更多。
RISC指令条数少，指令功能简单。
采用简单而又统一的指令格式，并减少寻址方式。
指令的执行在单周期内完成。
采用Load-Store结构。
大多数指令都采用硬连逻辑来实现。
想到优化编译器的作用，为高级语言程序生成优化的代码。
充分利用流水技术来提高性能。
2.简述流水线技术的特点。
答：（1）流水过程由多个想联系的子过程组成，每个子过程称为流水线的“级”或“段”。
一条流水线的段数，也称为流水线的“深度”或“流水深度”。
（2）每个子过程由专用的功能段实现。
（3）各个功能段所需时间应尽量相等，否则，时间长的功能段将称为流水线的瓶颈，会造成流水线的“堵塞”和“断流”，这个时间一般为一个时钟周期（拍）或机器周期。
（4）流水线需要有“通过时间”（第一个任务流出结果所需的时间），在此之后流水过程才进入稳定的工作状态，每一个时钟周期（拍）流出一个结果。
（5）流水技术适合于大量重复的时序过程，只有在输入端能连续地提供任务，流水线的小效率才能充分发挥。
3．在有Cache的计算机系统中，进行I/O操作时，会产生哪些数据不一致问题，如何克服？答：第一方面是，如果系统中存在cache，而I/O链接到存储器上，此时存储器中可能不是CPU产生的最新数据，最新数据在cache中。
解决办法就是要确保I/O从存储器中取出来的事正确的数据。
写直达cache 可以保证存储器和cache中有相同的数据。
第二个问题是，I/O与存储器交换数据之后，在cache 中被CPU使用的可能就是陈旧数据，而罪行数据在存储器中。
解决问题的办法在于确保cache中的数据在I/O操作之后能够及时更新。
为避免不一致问题的产生，操作系统需要报这个I/O操作的数据块不在cache 中。
4.什么是故障、错误和失效，三者之间的关系是什么？答：为提供正确的服务，系统总每个模块都必须完成指定的功能。
如果系统实际提供的服务偏离了指定的功能，则发生失效。
系统失效是由于模块中的缺陷——错误引起的，而导致村错误的原因是各种故障。
在过程中不正确的设计称为故障。
错误产生的不正确数据影响到整个系统的正常工作，则称为失效。
故障导致存储器内容的改变，则超声了错误。
计算某处理机的指令系统要求有三地址指令4条、单地址指令255条。
零地址指令16条。
设指令字长为12位，每个地址码长度为3位。
问能否用扩展编码为其操作码编码？答，能用扩展码为其操作码编码。
单地址指令255条，操作码8位单地址的操作码从0000 0000~1111 1110零地址指令只表示2条，零地址指令操作码从1111 1110~1111 1111单地址指令254条，采用扩展码为其操作码编码，操作码的位数为8位，地址码3位，操作字长12位，可余下2位表示其他类型指令的操作码，能表示零地址指令只能表示4条三地址指令0条。
单地址指令254条，操作码8位，单地址指令的操作码从0000 0000~1111 1100零地址指令只能4条，零地址志龙的操作码1111 11100~1111 111115.3假设一台计算机在cache全命中的情况下CPI为1.0，只有Load和Store指令能进行访存…占总指令的50%,时钟周期200,失效率2%,性能损失多少？解：全命中时机器的性能：CPU执行时间全命中=（CPU执行周期数+访存停顿周期数）×时钟周期时间=（IC×CPI+0）×时钟周期时间=IC ×1.0×时钟周期时间具有真实cache的机器性能：CPU执行时间真实cache=IC×（CPI+（访存次数/指令数）×失效率×失效开销）×时钟周期时间=（IC×1.0+IC×（1+0.5）×0.02×200）×时钟周期时间=IC×7.00×时钟周期时间CPU执行时间真实cache/ CPU执行时间全命中=7.00例5.2利用表数据,比较指令Cache和数据容量均为16KB的分离Cache和容量为32KB的混合…36%,100个时钟周期...求实效率、平均访存时间？解：把表中每1000条指令的平均实效次数转换为失效率：失效率=失效次数/总仿存次数分离Cache中，每1000条指令，16KB资料Cache失效3.82次，16KB数据Cache失效40.9次，总失效次数为44.72次；每1000条指令，总仿存次数为1000+1000×36%=1360次。
因此：分离Cache的总失效率为：44.72/1360×100%=3.29% 其中指令Cache失效率为：3.82/1000×100%=0.382% 其中数据Cache失效率为：40.9/360×100%=11.36% 32KB混合Cache的失效率为：43.3/1360×100%=3.18% 平均访存时间公式包括指令仿存和数据仿存两部分：平均仿存时间=指令百分比×（命中时间+指令失效率×失效开销）+数据百分比×（命中时间+数据失效率×失效开销）因此：平均仿存时间分离Cache=74%×（1+0.382×100）+26%×（1+11.36%×100）=4.236平均仿存时间混合Cache=74%×（1+3.18×100）+26%×（1+1+3.18%×100）=4.44例5.4考虑两种不同组织结构的Cache的性能及其对CPU性能的影响。
设想（1）128KB,64字节（2）1.6,周期0.35ns，1.4次（3）2.1%，1.9%（4）1.35倍…解：平均仿存时间=命中时间+失效率×失效开销因此，两种结构平均仿存时间分别是：平均仿存时间1路=0.35+（2.1%×65）=1.72ns平均仿存时间2路=0.35×1.35+（1.9%×65）=1.72ns 2路组相联Cache的平均仿存时间比较低。