张晨曦全套配套课件计算机系统结构试题2.doc

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1、计算机系统结构姓名：学号：一、名词解释（每题3分，共15分）1.Cache2:1经验规则3.同构型多处理机5.堆栈型机器2.计算机体系结构4.通道处理机二、填空（每空1分，共20分)1.设计I/O系统的三个标准是（）、（）和（）。2.存储器层次结构设计技术的基本依据是程序的（）。3.相联度越高，（）失效就越少；（）失效不受Cache容量的影响，但（）失效却随着容量的增加而减少。4.在虚拟存储器中，一般采用（）地址映象方法和（）更新策略。5.计算机系统中提高并行性的技术途径有（）、（）和（）三种。在高性能单处理

2、机的发展中，起主导作用的是（　　　　）。6.在处理机中，若指令序列完成的顺序总是与它们开始执行的顺序保持一致，则只可能出现（　　　）相关,否则就有可能出现（　　　）、（　　　）和（　　　）相关。7.对向量的处理有（）方式、（）方式、（）方式。三、简答题（每题6分，共24分）1.任写出三种Cache的优化技术，并简述其基本思想。2.在指令集结构设计中，应该考虑哪些主要问题？3.数据相关有哪几种类型？解决数据相关有哪些主要方法？4.试以系列机为例，说明计算机体系结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系。四、计算

3、题1.给定以下的假设，试计算直接映象Cache和两路组相联Cache的平均访问时间以及CPU的性能。由计算结果能得出什么结论？（1）理想Cache情况下的CPI为2.0，时钟周期为2ns，平均每条指令访存1.4次。（2）两者Cache容量均为128KB，块大小都是32字节。（3）组相联Cache中的多路选择器使CPU的时钟周期增加了10%。（4）这两种Cache的失效开销都是80ns。（5）命中时间为1个时钟周期。（6）128KB直接映象Cache的失效率为1.0%，128KB两路组相联Cache的失效率为0

4、.7%。（15分）2.计算机系统字长64位，包含三个选择通道和一个多路通道，每个选择通道上连接了两台磁盘机和三台磁带机，多路通道上连接了了两台行式打印机，两台读卡机、10台终端，假定各设备的传输率如下：磁盘机：600KBps，磁带机：200KBps，行打机：6.6KBps，读卡机：1.2KBps，终端：1KBps。计算该计算机系统的最大I/O数据传输率。（6分）3.某计算机系统采用浮点运算部件后使浮点运算速度提高到原来的20倍，而系统运行一程序的整体性能提高到原来的10倍，试计算该程序中浮点操作所占的比例。（

5、5分）4.动态多功能流水线由6个功能段组成，如下图所示：其中，s1、s4、s5、s6组成乘法流水线，s1、s2、s3、s6组成加法流水线，各个功能段时间为：s1、s3、s4、s6为△t，s2、s5为2△t，假设该流水线的输出结果可以直接返回输入端，而且设置有足够地缓冲寄存器，若以最快的方式用该流水计算：∏（Ai＋Bi）（其中i＝1..4，∏为连乘符号）（1）画出其处理过程的时空图。（2）计算其实际的吞吐率和效率。（15分）