张晨曦全套配套课件计算机系统结构试题5.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.系列机3．强制性失效5.失效率2．定向技术4．通道处理机二、填空（每空1分，共20分）1.数据相关有三种，分别是：（）、（）和（）。2.从处理数据的角度，并行性等级可以分为字串位串、（）、（）和全并行。3.在存储层次中，映象规则有（）、（）和（）。4.计算机系统中提高并行性的技术途径有（）、（）和（）三种。在高性能单处理机的发展中，起主导作用的是（　　　　）。5.设有一个“Cache-主存”层次，Cache为4块，主存为8块；试分别对于以下2种情况，计算访存块地址为5时的索引（index）。(1)组相联，每组两块；索引为（）

2、。(2)直接映象；索引为（）。6.对向量的处理有（）方式、（）方式、（）方式。7.根据CPU内部存储单元类型，可将指令集结构分为（）型指令集结构、（）型指令集结构和（）型指令集结构。三、简答题（每题5分，共25分）1.调度分支延迟指令有哪三种常用方法？它们各有什么优缺点。2.表示寻址方式的主要方法有哪些？简述它们的优缺点。3.简述“Cache－主存”层次与“主存－辅存”层次的区别。4.试举例说明DLX流水线中存在不能依靠定向技术解决的数据相关及其解决方法。5.试从3C失效的关系分析增加块大小对Cache性能的影响。四、（20分）有一条静态多功能流水线由5段组成（如下图所示），加法用1、3

3、、4、5段，乘法用1、2、5段，第2段的时间为2△t，其余各段时间均为△t，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水线寄存器中。若在该流水线上计算f＝（A1+B1）*（A2+B2）*（A3+B3）*（A4+B4）,（1）画出处理过程的时空图。（2）计算其吞吐率、加速比和效率。乘法12345加法（3）该流水线的瓶颈段是哪一段？可用哪几种方法消除该瓶颈？画出改进后的流水线。五、（10分）（1）根据Amdahl定律写出系统加速比的公式。（2）某计算机系统有两个部件可以改进，这两个部件的加速比为：部件加速比1＝30；部件加速比2＝20；如果部件1和部件2的可改进比例分别为30％和40

4、％，求整个系统的加速比。六、（10分）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时间。（1）理想Cache（命中率为100%）情况下的CPI为2.0，时钟周期为2ns，平均每条指令访存1.2次。（2）两种Cache容量均为1KB，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40个时钟周期。（5）命中时间为1个时钟周期。（6）1KB直接映象Cache的失效率为13.3%，1KB两路组相联Cache的失效率为10.5%。