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计算机系统基础袁春风计算机系统基础答案计算机组成与系统结构课后答案全(清华大学出版社袁春风主编)篇一:,假定M1和M2的价格分别是5000元和8000元,下表给出了P1和P2在M1和M2上所花的时间和指令条数。请回答下列问题:(1)对于P1,哪台机器的速度快?快多少?对于P2呢?(2)在M1上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS?在M2上的执行速度又各是多少?从执行速度来看,对于P2,哪台机器的速度快?快多少?(3),则在M1和M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI各是多少?(4)如果某个用户需要大量使用程序P1,并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率,那么,该用户需要大批购进机器时,应该选择M1还是M2?为什么?(提示:从性价比上考虑)(5)如果另一个用户也需要购进大批机器,但该用户使用P1和P2一样多,主要关心的也是响应时间,那么,应该选择M1还是M2?为什么?参考答案:(1)对于P1,M2比M1快一倍;对于P2,M1比M2快一倍。(2)对于M1,P1的速度为:200M/10=20MIPS;P2为300k/=100MIPS。对于M2,P1的速度为:150M/5=30MIPS;P2为420k/=70MIPS。从执行速度来看,对于P2,因为100/70=,。(3)在M1上执行P1时的平均时钟周期数CPI为:10×800M/(200×10)=40。在M2上执行P1时的平均时钟周期数CPI为:5×/(150×106)=40。(4)考虑运行P1时M1和M2的性价比,因为该用户主要关心系统的响应时间,所以性价比中的性能应考虑执行时间,其性能为执行时间的倒数。故性价比R为:R=1/(执行时间×价格)R越大说明性价比越高,也即,“执行时间×价格”的值越小,则性价比越高。因为10×50005×8000,所以,M2的性价比高。应选择M2。(5)P1和P2需要同等考虑,性能有多种方式:执行时间总和、算术平均、几何平均。若用算术平均方式,则:因为(10+)/2×5000(5+)/2×8000,所以M2的性价比高,应选择M2。若用几何平均方式,则:因为sqrt(10×)×5000sqrt(5×)×8000,所以M1的性价比高,应选择M1。,。在指令集中有五种不同类型的指令A~E。下表给出了在M1和M2上每类指令的平均时钟周期数CPI。请回答下列问题:6(1)M1和M2的峰值MIPS各是多少?(2)假定某程序P的指令序列中,五类指令具有完全相同的指令条数,则程序P在M1和M2上运行时,哪台机器更快?快多少?在M1和M2上执行程序P时的平均时钟周期数CPI各是多少?参考答案:(1)M1上可以选择一段都是A类指令组成的程序,其峰值MIPS为1000MIPS。M2上可以选择一段A和B类指令组成的程序,其峰值MIPS为1500/2=750MIPS。(2)5类指令具有完全相同的指令条数,所以各占20%。在M1和M2上执行程序P时的平均时钟周期数CPI分别为:M1:20%×(1+2+2+3+4)=×12=:20%×(2+2+4+5+6)=×19=,则在M1和M2上的执行时间分别为:M1:×N×1/1G=(ns)M2:×N×1/=(ns)M1执行P的速度更快,,×100%≈5%。(思考:如果说程序P在M1上执行比M2上快(–)/×100%=%,那么,这个结论显然是错误的。请问错在什么地方?)。,。某个程序P在机器M1上运行时的CPI为4,在M2上的CPI为2。对于程序P来说,哪台机器的执行速度更快?快多少?参考答案:假设程序P的指令条数为N,则在M1和M2上的执行时间分别为:M1:4N×=(ns)M2:2N×=(ns)所以,M2执行P的速度更快,,×100%=25%。,用户程序P在M上的指令条数为8×109,,则P在M上的执行时间是多少?若在机器M上从程序P开始启动到执行结束所需的时间是4秒,则P占用的CPU时间的百分比是多少?