参考答案

正确答案：9．5
首先，分析CPU第一遍从主存读取数据的情况。由于Cache每个字块有64个字节，而且初态Cache为空，因此CPU读第0号单元时，未命中，必须访问主存，同时将该字节所在单元的主存块调入Cache第0组中的任一块，接着CPU读1～63号单元都命中。同理，CPU读第64，128，…，1984号单元时均未命中，而其余65～127，…，1985～2047都命中。此时，Cache中的8组，每组4块，全部都已装满，而CPU再读第2048号单元时，未命中，必须访问主存，同时需要按照LRU策略替换掉Cache中近期长久未被访问的字块，也就是第0号单元所在的字块，接着CPU读2048～2111号单元都命中。同理，CPU读第2112单元时，也需替换掉Cache中的字块，而根据LRU策略，会换掉第64号单元所在的字块。综上述，在CPU第一遍读取时，共34次未命中，其余2142次命中。然后，CPU第2遍读取时，由于第0号单元所在的字块在前面被换出了，所以未命中，同时需要按照LRU策略进行替换，但是，注意这次并不是将2048号单元所在的字块替换掉(因为LRU算法保护新调入的块)，而将第512号单元所在的字块替换掉，所以等到CPU读取512号单元时，会出现未命中，必须再替换，同理，也根据LRU策略进行。这样，在整个Cache的第0组和第1组中所有的块都会不断地进行这种替换。而第2组到第7组由于在第一遍中没有出现替换，在第二遍读时也不会出现，所以CPU读取的字节全部命中。综上述，第二遍读时，第0，64，512，576，…，2048，2112号共10个单元未命中，其余2166个单元命中。而后第3到第8遍读取与此相同。根据题意，设主存存取周期为10t，Cache的存取周期为t，采用Cache后的访问时间为：(34+10×7)×10t+(2142+2166×7)t，而未采用Cache的主存访问时问为2176×8×10t，所以加速比为：