深入理解计算机系统（第三版）第6章 家庭作业
若有错误，还望各位不吝赐教~
6.22
由题意可知：
每条磁道位数 = 2 * Π * x * r
假设每单位的长度为一个磁道
则总的磁道数 = r - x * r
故有磁盘容量 = 2 * Π * r * r * x * (1 - x)
故当x = 1/2时，磁盘有最大容量
6.23
由图可知：
Tavg seek = 4 ms
由公式可得：
Tavg rotation = 1/2 Tmax rotation = 1/2 * 60s / 15000RPM * 1000ms/s = 2 ms
Tavg transfer = 60 / 15000RPM * 1/ 800扇区/磁道 * 1000ms/s = 0.005 ms
故有 Tavg access = Tavg seek + Tavg rotation + Tavg transfer = 4 ms + 2 ms + 0.005 ms = 6.005 ms
6.24
这个文件由4000个（近似值）512字节的逻辑块组成。
由公式可知：Tmax rotation = 4 ms, Tavg rotation = 2 ms
由图可知： Tavg seek = 4 ms
A：最好情况：在好情况中，块被映射到连续的扇区，在同一柱面上，那样就可以一块接一块地读，不用移动读/写头。一旦读/写头定位到了第一个扇区，需要磁盘转四整圈（每圈1000个扇区）来读所有4000个块。所以，读这个文件的总时间 = Tavg seek + Tavg rotation + Tmax rotation * 4 = 4 ms + 2 ms + 4 * 4 ms = 22 ms
B: 随机的情况：在这种情况中，块被随机的映射到扇区上，读4000个块中的每一块都需要Tavg seek + Tavg rotation ms,所以读这个文件的总时间为（Tavg seek + Tavg rotation ) * 4000 = 24000 ms
[注]:和习题6.4一样
6.25
6.26
6.27
A：
当标记位为45时，
C0 = 00, 01, 10, 11（分别对应字节0~3）
CI = 001
CT = 01000101
故有 0x08A4, 0x08A5, 0x08A6, 0x08A7。
同理可得：当标记位为38时，
CO = 00, 01, 10, 11
CI = 001
CT = 00111000
故有 0x0704, 0x0705, 0x0706, 0x0707
B:
组6中命中的只有标记位为91
故
C0 = 00, 01, 10, 11
CI = 110
CT = 10010001
可得： 0x1238， 0x1239， 0x123A， 0x123B
6.28
A：
组2中没有命中的
B：
组4中，当标记位为C7时
CO = 00, 01, 10, 11
CI = 100
CT = 11000111
故有 0x18F0，0x18F1， 0x18F2, 0x18F3
当标记位为05时
CO = 00, 01, 10, 11
CI = 100
CT = 00000101
故有 0x00B0, 0x00B1, 0x00B2, 0x00B3
C:
组5中只有标记位为71的命中
CO = 00, 01, 10, 11
CI = 101
CT = 01110001
故有 0x0E34, 0x0E35, 0x0E36, 0x0E37
D:
组7中只有标记位为DE的命中
CO = 00, 01, 10, 11
CI = 111
CT = 11011110
故有 0x1BDC, 0x1BDD, 0x1BDE, 0x1BDF
6.29
A:
【注】：中文版书上说地址宽12位，但是给出了13位地址。不知道是机械工业出版社的老毛病（错误）还是故意这样出题，结合B中给出的地址也是12位，故为上图
B：
注意地址0x836，操作为写，如果操作为读则为未命中
6.30
A: C = E * B * S = 4 * 4 * 8 = 128字节
B:
6.31
A:
B:
[注]: 注意有效位（书上有提示!)
6.32
A:
B:
6.33
由图可知，组2中命中的只有标记位为BC, B6
当标记位为BC时，
CO = 00, 01, 10, 11
CI = 010
CT = 10111100
故有 0x1788, 0x1789, 0x178A, 0x178B
当标记位为B6时
CO = 00,01, 10, 11
CI = 010
CT = 10110110
故有 0x16C8, 0x16C9, 0x16CA, 0x16CB
6.34
6.35
6.36
A：由于x[0]的地址为0,x[1]的地址为512，每次都会替换块，故不命中率为100%
B： 当高速缓存的大小为1024字节时，不会发生替换，只剩下每块的冷不命中，故不命中率为25%
C：两路组相联就相当于一个块可以存8个4字节，使用LRU替换策略，就相当于每次存8个4字节的时候只有刚开始的一个4字节冷不命中，故不命中率为12.5%（我的理解，就是数组第一行先存8个后，数组第2行不会替换，而是存在接下来可存的8个4字节中，当把缓存存满后，从上到下依次替换。如果有错误，希望大佬能给我纠正一下，万分感激。因为有的答案说还是25%）
D：不能，冷不命中是无法避免的
E：能，因为在读总数不变的情况下，更大的块会减少冷不命中的次数
6.37
来说一下N=60,BC的情况 S = C / (E * B） = 4096 / （1 * 16） = 256
给256个块取号从0~255
对于N=60，函数B来说，它的访问顺序为0, 15, 30, 45, 60…255，14，29，44，59…254, 13, 28, 43, 58…254, 12, 27, 42, 57, 72, 87, 102, 117
这是访问a[0][0]到a[60][0]全不命中，但是访问a[0][1],a[0][2],a[0][3]全命中，推广可知：不命中率为25%
函数C也是类似
6.38
A: 16 * 16 * 4 = 1024
B: 1024 / 8 = 128
C: 128 / 1024 = 12.5%
6.39
A: 1024
B: 1024 / 4 = 256
C:25%
6.40
A: 1024
B: 256
C: 25%
6.41
25%
6.42
25%
6.43
100%
6.44
略
6.45 6.46
不会。。。