主观题:h556.设有两个处理机P1和P2,它们各有一个硬件高速缓冲存储器C1、C2,且各有一个主存储器M1、M2,其性能如下所示:
设有两个处理机P1和P2,它们各有一个硬件高速缓冲存储器C1、C2,且各有一个主存储器M1、M2,其性能如下所示:

假定两个处理机的指令系统相同,它们的执行时间与存储器的平均存取时间成正比。如果执行某个程序时,所需的指令或数据在缓冲存储器中存取到的概率P是0.7,试问这两个处理机的处理速度哪个快?当P=0.9时,处理机的处理速度哪个快?
答案:解:
由题目分析可知,处理机的平均处理时间T为:
T = T1*P + ( 1 – P ) T2
其中,T1为高速缓冲存储器的存取时间,T2为主存储器的存取时间,P为指令或数据在高速缓冲存储器中存取的概率。(1μs = 1000ns)
(1)当P=0.7时,P1的平均存取时间为:
60*0.7 + (1 - 0.7 )×1000 = 342 (ns)
P2的平均存取时间为:
80*0.7 + (1 - 0.7 )×0.9×1000 = 326 (ns)
根据题意,指令的执行时间与存储器的平均存取时间成正比,因此当P=0.7时,P2比P1的处理速度快。(5分)
(2) 当P=0.9时,P1的平均存取时间为:
60+0.9 + (1 - 0.9 )×1000 = 154 (ns)
P2的平均存取时间为:
80 *0.9+ (1 - 0.9 )×0.9×1000 = 162 (ns)
因此当P=0.9时,P1比P2的处理速度快。 (5分)

假定两个处理机的指令系统相同,它们的执行时间与存储器的平均存取时间成正比。如果执行某个程序时,所需的指令或数据在缓冲存储器中存取到的概率P是0.7,试问这两个处理机的处理速度哪个快?当P=0.9时,处理机的处理速度哪个快?
答案:解:
由题目分析可知,处理机的平均处理时间T为:
T = T1*P + ( 1 – P ) T2
其中,T1为高速缓冲存储器的存取时间,T2为主存储器的存取时间,P为指令或数据在高速缓冲存储器中存取的概率。(1μs = 1000ns)
(1)当P=0.7时,P1的平均存取时间为:
60*0.7 + (1 - 0.7 )×1000 = 342 (ns)
P2的平均存取时间为:
80*0.7 + (1 - 0.7 )×0.9×1000 = 326 (ns)
根据题意,指令的执行时间与存储器的平均存取时间成正比,因此当P=0.7时,P2比P1的处理速度快。(5分)
(2) 当P=0.9时,P1的平均存取时间为:
60+0.9 + (1 - 0.9 )×1000 = 154 (ns)
P2的平均存取时间为:
80 *0.9+ (1 - 0.9 )×0.9×1000 = 162 (ns)
因此当P=0.9时,P1比P2的处理速度快。 (5分)