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【简答题】

一个组相连映射的CACHE由64块组成，每组内包含4块。主存包含4096块，每块由128字组成，访存地址为字地址。试问主存和高速存储器的地址各为几位？画出主存地址格式。

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第1题

[简答题] 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（write back）策略，块大小为64B。该cache的总容量有多少位？

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第2题

[简答题] 假定某处理器带有一个数据区容量为256B的cache，其块大小为32B。以下C语言程序段运行在该处理器上，sizeof（int）= 4，编译器将变量i，j，c，s都分配在通用寄存器中，因此，只要考虑数组元素的访存情况。若cache采用直接映射方式，则当s=64和s=63时，缺失率分别为多少？若cache采用2-路组相联映射方式，则当s=64和s=63时，缺失率又分别为多少？

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第3题

[判断题] 在Cache的地址映射中，全相联映射是指主存中的任意一字块均可映射到Cache内任意一字块位置的→种映射方式。

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第4题

[简答题] 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（write back）策略，块大小为64B。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？

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第5题

[简答题] 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（write back）策略，块大小为64B。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。

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第6题

[简答题] 已知cache1采用直接映射方式，共16行，块大小为1个字，缺失损失为8个时钟周期；cache2也采用直接映射方式，共4行，块大小为4个字，缺失损失为11个时钟周期。假定开始时cache为空，采用字编址方式。要求找出一个访问地址序列，使得cache2具有更低的缺失率，但总的缺失损失反而比cache1大。

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第7题

[简答题] 假定有三个处理器，分别带有以下不同的cache：cache1：采用直接映射方式，块大小为1个字，指令和数据的缺失率分别为4%和6%；cache2：采用直接映射方式，块大小为4个字，指令和数据的缺失率分别为2%和4%；cache3：采用2-路组相联映射方式，块大小为4个字，指令和数据的缺失率分别为2%和3%。在这些处理器上运行相同的程序，该程序的CPI为2.0，其中有一半是访存指令。若缺失损失为（块大小+6）个时钟周期，处理器1和处理器2的时钟周期都为420ps，带有cache3的处理器3的时钟周期为450ps。请问：哪个处理器因cache缺失而引起的额外开销最大？哪个处理器执行速度最快？

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第8题

[简答题] 假定一个计算机系统中有一个TLB和一个L1 data cache。该系统按字节编址，虚拟地址16位，物理地址12位；页大小为128B，TLB为四路组相联，共有16个页表项；L1 data cache采用直接映射方式，块大小为4B，共16行。在系统运行到某一时刻时，TLB、页表和L1 data cache中的部分内容（用十六进制表示）如下：主存（物理）地址如何划分成标记字段、行索引字段和块内地址字段？

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第9题

[简答题] 假定一个计算机系统中有一个TLB和一个L1 data cache。该系统按字节编址，虚拟地址16位，物理地址12位；页大小为128B，TLB为四路组相联，共有16个页表项；L1 data cache采用直接映射方式，块大小为4B，共16行。在系统运行到某一时刻时，TLB、页表和L1 data cache中的部分内容（用十六进制表示）如下：物理地址中哪几位表示物理页号？哪几位表示页内偏移量？

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