假设对于题44中的计算机 M 和程序段P 的机器代码，M 采用页式虚拟存储管理；P 开始执 行时，(R1)=(R2)=0,(R6)=1000, 其机器代码已调入主存但不在Cache 中；数组A 未调入主存，且所有数 组元素在同一页，并存储在磁盘同一个扇区。请回答下列问题并说明理由。

(1)P 执行结束时，R2的内容是多少?

(2)M 的指令Cache和数据Cache分离。若指令Cache共有16行，Cache 和主存交换的块大小为32字节， 则其数据区的容量是多少?若仅考虑程序段P 的执行，则指令Cache的命中率为多少?

(3)P 在执行过程中，哪条指令的执行可能发生溢出异常?哪条指令的执行可能产生缺页异常?对于数组A 的访问，需要读磁盘和TLB 至少各多少次?

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该题涉及指令系统、存储管理以及 CPU 三个部分内容，考生应注意各章节内容之间的联系。

已知计算机 M 采用 32 位定长指令字，即一条指令占 4B，观察表中各指令的地址可知，每条指令的地址差为 4 个地址单位，即 4 个地址单位代表 4B，一个地址单位就代表了 1B，所以该计算机是按字节编址的。（2 分）

在二进制中某数左移两位相当于乘以 4，由该条件可知，数组间的数据间隔为 4 个地址单位，而计算机按字节编址，所以数组 A 中每个元素占 4B。（2 分）

由表可知，bne 指令的机器代码为 1446 FFFAH，根据题目给出的指令格式，后 2B 的内容为 OFFSET 字段，所以该指令的 OFFSET 字段为 FFFAH，用补码表示，值为 -6（1 分）。当系统执行到 bne 指令时，PC 自动加 4，PC 的内容就为 08048118H，而跳转的目标是 08048100H，两者相差了 18H，即 24 个单位的地址间隔，所以偏移址的一位即是真实跳转地址的 -24/-6=4 位（1 分）。可知 bne 指令的转移目标地址计算公式为 (PC)+4+OFFSETx4（1 分）。

由于数据相关而发生阻塞的指令为第 2、3、4、6 条，因为第 2、3、4、6 条指令都与各自前一条指令发生数据相关。（3 分） 第 6 条指令会发生控制冒险。（1 分） 当前循环的第五条指令与下次循环的第一条指令虽然有数据相关，但由于第 6 条指令后有 3 个时钟周期的阻塞，因而消除了该数据相关。（1 分）

【评分说明】对于第 1 问，若考生回答：因为指令 1 和 2、2 和 3、3 和 4、5 和 6 发生数据相关，因而发生阻塞的指令为第 2、3、4、6 条，同样给 3 分。答对 3 个以上给 3 分，部分正确酌情给分。