计算机体系结构课后答案解析：加速比与优化策略

"北京交通大学计算机体系结构课后答案汇总.pptx" 计算机体系结构是计算机科学中的核心领域，它关注于计算机系统各个组件的设计、优化和它们之间的交互。本资源是一个关于计算机体系结构的课后答案集合，可能包含了对课程中涉及的各种概念、问题和案例的解答。 题目一涉及到了计算机性能提升的问题。在该问题中，有三个独立的性能增强选项（增强1、增强2和增强3），它们分别能带来30倍、20倍和15倍的加速。然而，这些增强不能同时使用，只能选择一个进行应用。问题A询问当增强1和增强2各自使用25%的时间时，增强3需要使用多少比例来实现整体10倍的加速。问题B则探讨了在增强1、增强2和增强3分别使用25%、35%和10%的时间情况下，没有使用任何增强的时间占比。最后，问题C假设每个增强的使用率分别为15%、15%和70%，并询问如何选择以最大化性能，即单个增强和两个增强的选择。 对于问题A，我们需要计算出增强3的使用比例x。由于增强1和增强2分别贡献25%的时间，它们共同提供的加速比是(1/30 + 1/20) * 25% = 1/24。为了达到10倍加速，增强3需要补充剩下的加速部分，即10 - 1/24，转换为分数形式为23/24。因此，x = (23/24) / 3 ≈ 45%。 对于问题B，我们可以将没有使用增强的时间视为执行时间减去使用增强的时间。原执行时间的100% - (25% + 35% + 10%) = 100% - 65% = 35%。 问题C中，为了最大化性能，我们需要比较不同增强的使用效果。当只允许一个增强时，选择提供最大加速比的增强3（70%）。如果有两个增强可以同时使用，根据题设，增强1和增强2的组合使用时间为15% + 15% = 30%，与增强3相比，这个组合使用的比例更低，因此应选择增强3和增强2的组合，以达到更优的性能表现。 这些问题反映了计算机体系结构中性能分析和优化的基本概念，包括加速比的计算、资源利用率的优化以及在给定约束下最大化性能的决策过程。解决这些问题需要对计算机性能指标有深入理解，并能够运用数学方法来解决问题。