某32位计算机，CPU主频为800MHz，Cache命中时的CPI为4，Cache块大小为32字节；主存采用8体交叉存储方式，每个体的存储字长为32位、存储周期为40ns；存储器总线宽度为32位，总线时钟频率为200MHz，支持突发传送总线事务。每次读突发传送总线事务的过程包括：送首地址和命令、存储器准备数据、传送数据。每次突发传送32字节，传送地址或32位数据均需要一个总线时钟周期。请回答下列问题，要求给出理由或计算过程。

问答题 CPU和总线的时钟周期各为多少?总线的带宽(即最大数据传输率)为多少?

【正确答案】正确答案：CPU的时钟周期是主频的倒数，即1／800MHz=1．25ns。总线的时钟周期是总线频率的倒数，即1／200MHz=5ns。总线宽度为32位，故总线带宽为4B×200MHz=800MB／s或4B／5ns=800MB／s。

【答案解析】

问答题 Cache缺失时，需要用几个读突发传送总线事务来完成一个主存块的读取?

【正确答案】正确答案：Cache块大小是32B，因此Cache缺失时需要一个读突发传送总线事务读取一个主存块。

【答案解析】

问答题存储器总线完成一次读突发传送总线事务所需的时间是多少?

【正确答案】正确答案：一次读突发传送总线事务包括一次地址传送和32B数据传送：用1个总线时钟周期传输地址；每隔40ns／8=5ns启动一个体工作(各进行1次存取)，第一个体读数据花费40ns，之后数据存取与数据传输重叠；用8个总线时钟周期传输数据。读突发传送总线事务时间：5ns+40ns+8×5ns=85ns。

【答案解析】

问答题若程序BP执行过程中，共执行了100条指令，平均每条指令需进行1．2次访存，Cache缺失率为5％，不考虑替换等开销，则BP的CPU执行时间是多少?

【正确答案】正确答案：BP的CPIJ执行时间包括Cache命中时的指令执行时间和Cache缺失时带来的额外开销。命中时的指令执行时间：100×4×1．25ns=500ns。指令执行过程中Cache缺失时的额外开销：1．2×100×5％×85ns=510ns。BP的CPU执行时间：500ns+51ns=1010ns。

【答案解析】