计算机系统结构作业答案第一章张晨曦

第一章计算机体系结构的基本概念

1.6对于一台400MHz计算机执行标准测指令执行数量平均时钟周期数试程序，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整数450001数据传送750002浮点80004分支15002求该计算机的有效CPL MIPS和程序执行时间解CPI=E ICjXCPL/IC45000x1+75000x2+8000x4+1500x2,…CPI=------------------------------------------------------=

1.7/045000+75000+8000+1500f400x106速率=」一=-------------=

225.225MI PSCPI

1.776程序执行时间=45000x1+75000x2+8000x4+1500x2/400x106=

5.75x lO^s

1.7将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%,则采用此提高性能的方法后，能使整个系统的性能提高多少？解:部件加速比=11,可改进比例=40%、什系统力口速比二----------------------------=1-5714-TRr Liz/ml=-------------置事腮1-可改进比例1-

0.4+答部件加速比

111.8计算机系统有三个部件可以改进，这三个部件的加速比如下部件加速比1=30；部件加速比2=20；部件加速比3=10；1如果部件1和部件2的可改进比例为30%,那么当部件3的可改进比例为多少时，系统的加速比才可以达到102如果三个部件的可改进比例为30%、30%和20%,三个部件同时改进，那么系统中不可加速部分的执行时间在总执行时间中占的比例是多少？解1在多个部件可改进情况下Amdahl定理的扩展4=小1-/；+4春1“+式中,fi为可加速部件i在未优化系统中所占的比例;Si是部件i的加速比二口一/+/力]++令+S2+d|

3230.

30.310=口一

0.3+

0.3+--------------H+3020力]+人=更=

0.3631802[l-

0.3+

0.3+

0.2]TP=

0.

370.

370.27八一+---++

0.2T3020-10_

0.2=

0.

30.

30.2-/302010_,2=

0.

60.

91.2~~n——+——十一+一6060606012=

0.82TAJ

1.9解

1.操作1加速比=2/1=2操作2加速比=20/15=4/3操作3加速比=10/3操作4加速比=4/1=42,改进前程序执行总时间=10X2+30X20+35X10+15X4=1030操作1改进后，程序获得的加速比为操作2改进后，程序获得的加速比为操作3改进后，程序获得的加速比为:操作4改进后，程序获得的加速比为

3.四类操作均改进后，整个程序的加速比是:1030=

1.7810*1+30*15+35*3+15*1。