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1.某台主频为1GHz的计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执行数量和平
均时钟周期数如下:
指令类型指令执行数量平均时钟周期数
整数450001
数据传送750002
浮点80004
分支15002
求该计算机的有效CPI、MIPS和程序执行时间。（10分）
2.将计算机系统中某一功能的处理速度加快15倍，但该功能的处理时间仅占整个
系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多
少？
3.如果某计算机系统有3个部件可以改进，则这3个部件进改进后达到的加速比分
别为：S1=30，S2=20，S3=10。
（1）如果部件1和部件2改进前的执行之间占整个系统执行的时间比例都为
30%，那么，部件3改进前的执行时间占整个系统执行时间的比例为多少，才能使3
个部件都改进后的整个系统的加速比Sn达到10？
（2）如果3个部件改进前执行时间占整个系统执行时间的比例分别是30%，30%
和20%，那么，3个部件都改进后系统的加速比是多少？未改进部件执行时间在改进
后的系统执行时间中占的比例是多少？（10分）
4.假设某应用程序中有4类操作，通过改进，各操作获得不同的性能提高。具体数
据如下表所示:
操作类型程序中的数量(百万条指令)改进前的执行时间(周期)改进后的执行时间(周期）
操作11021
操作2302015
操作335103
操作41541
(1）改进后，各类操作的加速比分别是多少?
(2）各类操作单独改进后，程序获得的加速比分别是多少?
(3）4类操作均改进后，整个程序的加速比是多少?
5.一台模型机的9条指令的使用频度如下：（10分）
ADD（加）：26%SHR（右移）：2%
SUB（减）：17%CLL（循环左移）：5%
JOM（按页转移）：11%CLA（累加器清零）：15%
STO（存）：2%STP（停机）：12%
JMP（转移）：10%
试设计这9条指令的Huffman编码的操作码表示以及其等长扩展操作码表示，并
计算这两种表示的平均操作码长度。
6.有一个“Cache-主存”存储层次。主存共分为8个块（0～7），Cache为4个块
（0～3），采用直接映像方式。
（1）对于如下主存块地址流：0、2、6、1、3、7、0、1、4、5、4、6、0、7、
2，如主存中内容一开始未装入Cache，请列出每次访问后Cache中各块的分配情况；
（2）对于（1），指出既发生块失效又发生块争用的时刻；
（3）对于（1），求出此期间的Cache命中率。
时间123456789101112131415
块地072
0261370145
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