每个比较电路的位数是多少？
画出主存地址经过相联目录表变换为Cache地址的逻辑示意图。 答：
4体低位交叉==>每个块4个字、16个字节。 Cache容量1KB==>64个块 每组4个块==>16组
Cache16个组==>主存每区16块==>256B 主存1M==〉4K区
主存地址格式：
12
区号
Cache地址格式;
4
组号 4 块号 2 块内字号 2 块号 2 块内字号
相联目录表每行格式：
12 2 1 主存区号 缓存块号 标志
比较电路12位，比较主存区号。
主存地址 ≠ 相等比较 ＝ E b 块失效 与 区号E 4个 ? 12 主存区号 2 缓存块号 1 标志 区内块号B 组内块号b 或 块内地址W 块内w 组号g Cache地址 ≠ 相等比较 ＝ E b ≠ 相等比较 ＝ ?? ?? ?? ?? E b 区号E 块号b e 区号E 块号b e 区号E 块号b e 块表(按地址访问,读出的多个区号进行相联比较,e是有效位)
二十二
一个处理机使用10位地址，读数据的地址请求序列（十六进制）为54，58，104，5C， 108，60，F0，64，54，58，10C，5C，110，60，F0，64。假定CACHE的最初状态为 空，CACHE不命中时使用LRU替换算法，试分析在下列CACHE结构中，每个地址的 命中次数和不命中次数（自己指定CACHE的总容量）。 以块（2个字）为单位的全相联CACHE结构
以块（2个字）为单位的2路组相联CACHE结构
地址分布：十位地址，下面类似的表格应有4（256*4=1024=2）个，只用到前两个。 00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 0 6,14 7,15 0 13 1 1 2 2 3 3 4 1 ,9 8,16 4 3 5 5 6 6 7 7 8 2,10 8 5 9 9 A A B B C 4,12 C 11 D D E E F F 10
注意到这个地址分布似乎都集中在两行之内，不妨设CACHE的容量为32字节（字长16，地址码10位的机器一般都是16位机，例如8086）16字，8块。CACHE以块为单位访问，一次就装入4个字节的内容。
下两页图为算法过程，装入和替换为不命中，结果： 54 装入1 108 装入1 10C 替换1 命中1 58 装入1 命中1 104 装入1 5C 装入1 命中1 60 F0 64 装入1 命中1 装入1 命中1 装入1 命中1 110 替换1
过程： 全相联： 块号 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 01 0 1 2 3 4 5 6 0 6,14 7,15 0 13 1 1 2 2 3 3 4 1 ,9 8,16 4 3 5 5 6 6 7 7 8 2,10 8 5 9 9 A A B B C 4,12 C 11 D D E E F F 54 58 104 5C 装入 装入 装入 装入 5 6 7 8 108 60 F0 64 装入 装入 装入 装入 9 10 11 12 54 58 10C 5C 命中 命中 替换 命中 13 14 15 16 110 60 F0 64 替换 命中 命中 命中 7 8 9 A B C D E F
组相联： 组号 1 块号 1 2 3 4 5 6 7 8 54 装入 58 装入 104 装入 5C 装入 5 108 装入 6 60 装入 7 F0 装入 8 64 装入 2 00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 01 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 9 10 11 12 54 58 10C 5C 命中 命中 替换 命中 13 14 15 16 110 60 F0 64 替换 命中 命中 命中 0 6,14 7,15 0 13 1 1 2 2 3 3 4 1 ,9 8,16 4 3 5 5 6 6 7 7 8 2,10 8 5 9 9 A A B B C 4,12 C 11 D D E E F F 7 8 9 A B C D E F 二十三 一个采用组相联映像方式的Cache共有8块，分成两组，用硬件比较对法实现LFU块替换算法。
共需要多少个触发器？多少个与门？ 画出其中一组的逻辑图。 答：
触发器个数=C2块数 ==>6*2=12 与门个数=块数=8 A LFU 0 1 R Tca S A
B C D LFU LFU LFU 0 R 1 TAB S 0 R 1 0 TBC S R TCD 1 0 S R TDA 1 TDB S 1 0 S R B C D 二十四
对于一个采用组相联映像方式和FIFO替换算法的Cache,发现它的等效访问时间太长，为此提出如下改进意见： 增大主存容量。 提高主存的速度。 增大Cache的容量。
提高Cache的速度。
Cache总容量和组大小不变，增大块的大小。 Cache总容量和块的大小不变，增大组的大小。 Cache总容量和块的大小不变，增加组数。 替换算法由FIFO改为LFU。
分析上述改进意见对等效访问时间有何影响，其影响的程度如何？ 答：