《计算机系统结构》综合自测题1.doc

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1、000000414姓名__________________专业名称__________________　　班号________________学号__________________教学中心_________________………………………………………密………………………………………封……………………………线………………………………………电子科技大学网络教育考卷（A1卷）(20年至20学年度第学期)考试时间年月日(90分钟)课程计算机系统结构教师签名文军大题号一二三四五六七八九十合计得分[注意：所有题目的答案均填涂在答题卡上，写在本试卷上的答案无效]一、填空题（将下列各题正确的答案

2、填入下面的括号中，每空1分，共20分。）1.Flynn分类法是按指令流和数据流的不同组织方式，将计算机系统结构分为（）、（）、（）、（）四类。2.流水线冲突有三种类型：（）、（）、（）。3.衡量流水线性能的主要技术指标是（）、（）和（）。4.从用户的角度来看，存储器的三个主要指标是：（）、（）和（）。5.对向量的处理有（）、（）和（）三种方式。6.Cache的地址映象规则有三种：（）、（）和（），其中（）的冲突率最低。二、名词解释（每词3分，共15分）1.程序局部性原理：2.相关：3.TLB：4.通道处理机：5.动态拓扑结构三、问答题（每题5分，共25分）1.从计算机语言的角度，把计

3、算机系统层次按功能划分哪几级结构？2.简述RISC的优缺点。3.在存储层次中，替换算法有哪几种？它们各有什么优缺点？4.写策略主要有哪两种？它们各有什么优点？5.何谓多处理机的Cache一致性问题，并简述出现这种问题的原因。四、计算题(共25分)1.（12分）假设系统某一部件的处理速度加快9倍，但该部件的原处理时间仅为整个运行时间的45%，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高多少？如果部件改进后获得的加速比变为SP=5.5，问改进前的执行时间占改进后的百分比是多少？ 2.（13分）已知一个Cache共有4个块，每个块大小为4个字。采用直接映像方式，假设该Cache的缺失代价为8个时

4、钟周期。初始时Cache为空，当程序执行过程中访存的字地址序列为0,7,12,9,16,8,17,0,12,2时,（1）试计算Cache的命中率。（2）计算Cache缺失（不命中）代价。 五、叙述题（15分）试从多角度简述Cache存储系统层次与虚拟存储系统层次的区别。计算机系统结构答案一、填空题（每空一分，共20分）1.SISD单指令流单数据流SIMD单指令流多数据流MISD多指令流单数据流MIMD多指令流多数据流2.结构冲突、数据冲突、控制冲突3.吞吐量、加速比、效率4.容量、速度、价格5.水平处理、垂直处理、分组处理6.直接映象、组相连映象、全相连映象、全相连映象二、名词解释（

5、每词3分，共15分）1.程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的，而是相对地簇聚。程序往往重复使用它刚刚使用过的数据和指令。2.两条指令之间存在某种依赖关系。如果两条指令相关，则它们就有可能不能在流水线中重叠执行或者只能部分重叠执行。3.地址变换缓冲器，是一个专用的高速缓冲器，用于存放近期经常使用的页表项，其内容是页表部分内容的一个副本。4.能够执行有限I/O指令，并且能够被多台外围设备共享的小型DMA专用处理机。5.根据需要设置互连网络中的开关，从而对结点之间的连接通路进行重新组合，实现所要求的通信模式。三、问答题（每题5分，共15分）1.2.优点：（1）简化了指令系统的设计，适

6、合VLSI的实现。（2）提高了机器的执行速度和效率。（3）降低了设计成本，提高了系统的可靠性。（4）可直接支持高级语言的实现，简化了编译程序的设计。缺点：（1）由于指令少，使原在CISI上的单一指令完成的某些复杂功能现在要用多条RISC指令才能完成，加重了汇编语言程序的设计。（2）对浮点运算执行和虚拟存储器的支持虽有很大加强，但仍显得不足。（3）RISC机器的编译程序比CISC的难写。3.（1）随机法：简单、易于用硬件实现，但这种方法没有考虑Cache块过去被使用的情况，反映不了程序的局部性，所以其失效率比LRU的高。（2）先进先出法：容易实现。它虽然利用了同一组中各块进入Cache

7、的顺序这一“历史”信息，但还是不能正确地反映程序的局部性。（3）最近最少使用法LRU：失效率最低。但是LRU比较复杂，硬件实现比较困难。4.（1）写直达法：易于实现，而且下一级存储器中的数据总是最新的。（2）写回法：速度快，写操作能以Cache存储器的速度进行。而且对于同一单元的多个写最后只需一次写回下一级存储器，有些“写”只到达Cache，不到达主存，因而所使用的存储器频带较低。5.在多处理机系统中的私有Cache会引起Cache中的内容相互之间以及共享