第一學期期末專案考核

2022-01-03 18:55:26 字數 1599 閱讀 6558

2012-2013第一學期《計算機組成原理》期末考核

一、專案內容:

以下是c語言**,請對下面這段**進行分析:

int x[2][256] ;

int i ;

int sum = 0 ;

for(i = 0 ; i < 256 ; i++)

假設我們在下列條件下執行這段**:

(1) 儲存器的容量為1m×8

(2) 資料匯流排寬度為8位

(3) sizeof(int) = 4

(4) 陣列x從儲存器位址0x0開始,按照行優先順序儲存

(5) 在下面每種情況中,快取記憶體最開始時都是空的

(6) 唯一的儲存器訪問是對陣列x的元素進行訪問。其他所有的變數都儲存在暫存器中

給定這些假設,回答下列兩個問題:

1、 儲存器模組數m=4,分別用順序方式和交叉方式進行組織,請畫出這兩種情況下陣列儲存在儲存器中的示意圖。若儲存週期t=200ns,匯流排傳送週期τ=50ns。若連續讀出32個位元組,則交叉儲存器比順序儲存器快多少?

答:1>. 示意圖如下:(1)(2)

記憶體位址

4 3 2 1 0

m0m1m2m3

(1) 順序儲存

記憶體位址:

4 3 2 1 0

m0m1m2m3

(2)交叉儲存

2>. 因為,儲存器容量為1m×8,模組數m=4,資料匯流排的寬度為8位,

所以,順序方式儲存和交叉方式儲存連續讀出n=32個位元組的資訊總容量:q=8b×32=256b

順序方式儲存和交叉方式儲存連續讀32個位元組所需要的時間: t2=mt=4×200ns=800ns=8×10-7s

t1=t+(m-1)τ=200ns+3×50ns=3.5×10-7s

順序方式儲存和交叉方式儲存的頻寬分別為:

w2=q/t2=256b/(8×10-7s)=320mb/s

w1=q/t1=256b/(3.5×10-7s)=730mb/s

w1-w2=730mb/s-320mb/s=410mb/s

即,交叉儲存器比順序儲存器快410mb/s.

2、估計下列情況中不命中率

a、 情況1:假設快取記憶體是節,直接對映,快取記憶體塊大小為32位元組。不命中率是多少?

b、 情況2:如果我們把快取記憶體的大小翻倍到節,不命中率是多少?

c、 情況3:現在假設快取記憶體是節,兩路組相聯,使用lru替換策略,快取記憶體塊大小為32位元組。不命中率是多少?

d、 對於情況3,更大的快取記憶體大小會幫助降低不命中率嗎?為什麼能或者不能?

e、 對於情況3,更大的塊大小會幫助降低不命中率嗎?為什麼能或者不能?

二、要求:

1、 分組採用自由組合形式,最多四個人,最少一人,一組確定一名同學為組長,在提交專案時,組長給本組各成員打分(依據為各成員的表現),分數填到上面的**中,分數不可能完全一致。每組提交乙份專案報告。專案報告在本文件中完成。

2、 文件命名格式:期末專案考核-計算機組成原理-組長學號-組長姓名

3、 最遲提交時間:2023年12月30日

4、 提交位址:使用者名稱:user,密碼:無

三、專案報告

第一學期期末評語

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