11计算机系统结构试卷A答案.doc.doc

《计算机系统结构 A 卷》一、填空题( 每小题 分,共 30分)。 10. 12个11. 多级交叉开关 12. 结点间的物理通道 13. 硬件能直接识别 14. Huffman 15. 寄存器窗口重叠 16. 多发射 17. 容量不命中 18. 速度 19. 一20. 全部或部分内容二、简答题( 每小题 6 分,共 30分)。 1答:并行性是指处理问题过程中具有可以并行进行运算或操作的特性。(2分) 常用的并行性度量标准有 4个:指令级并行度、线程级并行度、数据级并行度和多机级耦合度。(4分) 2答:衡量线性流水线性能指标有吞吐率( TP)、加速比( S)和效率( E)。(2分) E=TP ×△ t,E=S/K (△t和K分别为流水线功能段的执行时间和段数)。(4分) 3 答: 静态互联网络是指在各结点间有专用的连接通路,且在运行中不能改变的互联网络。(3分) 互联网络依据维数可分为一维、二维和多维。(3分) 4答:RISC 结构的主要特点有:①指令系统结构简单且规整,②机器的执行速度与效率高, ③成本低且可靠性高。(各2分) 5 答: 并行存储器是指通过设置多个存储器或存储体,使它们并行工作,在一个存储周期内可以访问到多个存储字。(3分) 并行存储器有单体多字并行存储器、多体多字交叉访问并行存储器、无访问冲突并行存储器和相联存储器等。(3分) 三、分析题( 第一小题 8 分,第二小题 10 分,共 18分)。 1解:该程序代码中存在数据相关有: I 1与I 2存在对 R2的先读后写和对 R1的先写后读; (2分) I 1与I 3存在对 R1的写后写; (2分) I 2与I 3存在对 R1的先读后写。(2分) 若只有一个加法器,还会存在资源相关。(2分) 2解: ①需要经过 3次交换置换和 3次均匀洗牌。(2分) ②0(0001B )号处理器与 15(1111B )号处理器相连要对三位取反,交换置换一次只能对一位取反,所以要三次交换置换。交换置换每次取反只对最低位,要有三次次移位,所以要三次均匀洗牌置换。(5分) 即变换为 0001( σ)→0010(E) →0011( σ)→0110(E) →0111( σ)→1110(E) → 1111 。(3分) 四、计算题( 第一小题 10 分,第二小题 12 分,共 22分)。 1解:理想 Cache 情况下指令的平均时钟周期数 CPI 为: CPI 理想= ? ni Ic Ii CPIi 1)/*( =1×40%+2 ×20%+2 ×15%+2 ×25% = (3分) 实际 Cache 情况下指令的平均时钟周期数 CPI 为: CPI 实际= ? ni Ic Ii CPIi 1)/*( =3×40%+8 ×20%+8 ×15%+4 ×25% = (3分) S=实际 CacheCPU 执行时间/理想 CacheCPU 执行时间=(IC×时钟周期×CPI 实际)/(IC×时钟周期×CPI 理想)=CPI