物理学院张逸凯的计算机系统课后习题与内存分析

本资源是一份计算机科学与技术专业的作业，由张逸凯同学于2019年5月26日完成，属于第六章的课程练习。作业涵盖了计算机系统基础知识，主要涉及内存管理、Cache优化以及指令集的理解。 1. 内存管理部分： - 习题3探讨了字节和兆字节之间的关系，计算了8位一字节与512MB和64MB存储容量的关系，得出8片512MB内存可以组成64MB总容量。 - 另一题计算了2GB内存需要多少内存条，通过2GB除以512MB得出答案是4片。 2. Cache设计： - 详细解释了Cache行的结构，包括有效位、Tag字段和数据部分。通过计算得出，一个Cache行可以存储的数据大小约为64.9375KB。 - 在分析缓存性能时，针对一段代码，考察了空间和时间局部性，指出由于数据访问模式导致的时间局部性不佳，命中率降低。 3. MMU（内存管理单元）理解： - 提供了一段汇编指令，addl(%edx,%ecx,4),%eax，解释了MMU如何根据段寄存器中的描述符在Cache中找到相应基地址，结合指令逻辑地址进行计算。 4. PA3-3类似题目： - 这部分可能涉及到处理器的地址计算或内存操作，具体问题未给出，但强调了解答这类问题通常需要理解处理器内部机制和内存访问的规则。 这份作业展示了学生对计算机系统底层原理，特别是内存管理和Cache优化的深入理解和实践应用。通过解答这些问题，学生不仅锻炼了解决实际问题的能力，还加深了对计算机硬件和操作系统内核工作的认识。