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第一章补充 1、用一台40MHZ处理机执行标准测试程序，它含的混合指令数和相应所需的时钟周期数如下： 指令类型 指令数 时钟周期数 整数运算 45000 1 数据传送 32000 2 浮点 15000 2 控制传送 8000 2 求有效CPI、MIPS速率和程序的执行时间。 [解答] CPI=niICiIiCPI1)*( =(45000*1+32000*2+15000*2+8000*2)/ (45000+32000+15000+8000) =1.55周期/指令 8 1.2 5)1 0*5 5.1/(1 0*4 0)1 0*/(666CPIfMIPS速率MIPS 程序执行时间 t: 秒361 0*8 7 5.3)1 0*4 01(*)2*8 0 0 02*1 5 0 0 02*3 2 0 0 01*4 5 0 0 0(t2、假设在一台40MHZ处理机上运行200,000条指令的目标代码，程序主要由四种指令组成。根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每种指令所需的指令数如下： 指令类型 CPI 指令混合比 算术和逻辑 1 60% 高速缓存命中的加载/存储 2 18% 转移 4 12% 高速存储缺失的存储器访问 8 10% 计算在单处理机上用上述跟踪数据运行程序的平均CPI。 根据(a)所得的CPI,计算相应的MIPS速率。 [解答] %1 0*8%1 2*4%1 8*2%6 0*1CPI =2.24 8 6.1 71 0*2 4.24 01 0*66MHZCPIfMIPS 3、假定我们利用增加向量处理模块来提高计算机的运算速度。计算机处理向量的速度比其通常的运算要快20倍。我们将可用向量处理部分所花费的时间占总时间的百分比称为可向量化百分比（原）。 求出加速比S和可向量化百分比F之间的关系式。 当要得到加速比为2时的可向量化百分比F为多少？ [解答] 由Amdahl定律可知：FFFS1 92 02 02 0/)1(1；（1） 由（1）得 ： )2 0/()1(12FF ；（2） 由（2）得 5 3.01 91 0 F 4、某台计算机只有Load/Store 指令能对存储器进行读/写操作，其它指令只对寄存器进行操作。根据程序跟踪实验结果，已知每种指令所占的比例及CPI数如下： 指令类型 指令所占比例 CPI 算逻指令 43％ 1 Load指令 21％ 2 Store指令 12％ 2 转移指令 24％ 2 (1) 求上述情况下的平均CPI。 (2) 假设程序有M条指令组成。算逻运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中，另一个必须在算逻指令执行前用Load指令从存储器取到寄存器。因此有人建议增加另一种算逻指令，其特点是一个操作数取自寄存器，另一个操作数取自存储器，即寄存器存储器类型，假设这种指令的CPI等于2。同时，转移指令的CPI变...