计算机体系结构-计算题

加速比计算

公式:
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Fe可改进比例:一个运行60秒的程序有20秒可以加速,则Fe=20/60

Se部件加速比:可改进部分,改进后提高的倍数
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例题:
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CPU性能公式

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例题:
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霍夫曼编码

信息熵计算公式:
Pi是某一种指令i的频率
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例题:
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单功能非线性流水线最优调度问题

启动距离:向一条非线性流水线的输入端连续输入两个任务之间的时间间隔。

禁用启动距离:会引起非线性流水线功能段使用冲突的启动距离。

预约表:
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禁止表:
禁用启动距离构成的集合。
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冲突向量:
把禁止表中的内容进行或操作。
例如:F={1,5,6,8}
则C0=00000001||00010000||00100000||10000000=10110001
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状态转换图:
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逻辑右移补0
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9^+^表示右移9位,得到00000000||C0
得到状态转换图后,找图中的回路。
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选择平均延迟方案最低的

流程:

  1. 根据所给预约表,写出禁止表和冲突向量C0。(右左相减,去重,逻辑位与)
  2. 写出新的冲突向量。and(C0,SHRk(C0)), k∈ { R - 禁止表 }.
  3. 画出状态转换图。对每一个Ck查看空位是否是非禁止表元素,如果有则构造新的冲突向量。
    例如:10111011中3,7是空位,同时禁止表为{8,6,5,1},那么还需要构造移动3,7的冲突向量。
  4. 从状态转换图中找回路,求平均延迟拍数。选择最小的。

多级cache计算不命中率计算

公式:
局部不命中率=该级的cache不命中次数/到达该级的访问次数。
全局不命中率=该级cache的不命中次数/CPU发出访存的总次数

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==每次访存==平均停顿时间=平均访存周期 - 一级cache命中时间

==每条指令==的平均停顿时间 = 每条指令的平均访存次数 x 每次访存平均停顿周期
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MTTF,MTTR,系统失效率的计算

平均无故障时间MTTF,系统失效率=1/MTTF
平均修复时间MTTR
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