计算机系统结构2006试题B.doc

课程名称：计算机系统结构 任课教师：黄彦辉、熊勇 学号： 姓名：（2006-2007学年第1学期）课程号： 30403430课序号： 课程名称： 计算机系统结构 （B卷）任课教师： 熊勇 ，黄彦辉 适用专业年级：计算机科学技术2002级学生人数： 印题份数： 学号： 姓名： 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干后的括号内。每小题2分，共20分）1以下正确的是（ ）。A） 机箱是计算机的外特性，属系统结构的研究范围B） 集成电路芯片的设计是计算机组成原理的研究范围C） 加法器的设计是计算机实现的研究内容D） 计算机性能评价是计算机系统结构的研究范围 2非线性流水线是指（ ）存在分叉连接的流水线）存在反向连接的流水线）一个任务使用多个功能段的流水线）动态连接的流水线分支预测的方法主要有（）两类）静态预测和动态预测）预测永远不转移和预测永远转移）一位预测和两位预测）一级预测和两级预测压缩向量用于（）对向量元素进行代码压缩）表示稀疏向量中的非零元素）缩短向量指令的长度）描述向量数据ache的块表中设置装入位是为了判断数据是否（ ） A）有效 B）装入主存 C）装入Cache D）需要写回 6在虚拟存储器中，（ ），主存的命中率越高 A）页面越大 B）主存容量越大 C）段越长 D）辅存容量越大 7在典型的系统总线中，一个总线工作周期包括（ ） A）先传送地址，后传输数据 B）先传送数据，后传输地址 C）传输一个数据字，可以不传输地址 D）每个数据字的传输都要传输相应的地址 8在菊花链裁决方式下，（ ） A）总线设备的优先级可变 B）各设备的优先级相等 C）越靠近控制器的设备，优先级越高 D）各设备获得总线使用权的机会均等 9延迟转移技术是（ ）。A) 延长转移指令的执行时间以提高流水效率B) 提前形成条件码以加快转移指令的执行C) 将转移指令与其前面的一条或多条指令对换位置，使预取的指令不作废以节省时间D) 加强转移指令的功能以减少执行时间 10具有16个节点的立方体单级网络共有（ ）。 A) 16个互连函数 B) 8个互连函数 C) 4个互连函数 D) 3个互连函数二、填空题（第小题1分，共15分）1作为一个通常意义上的体系结构设计者，主要任务是界定_与_的界面，也就是说规定系统硬件所能提供的各种功能。2按照Flynn分类法，并行处理机属_系统，实现的是_的并行处理。3属于数据相关的主要有四种情况_、_、通用寄存器数据相关和变址相关。4在向量机中，利用向量指令间存在的数据相关性来加快向量指令序列执行速度的技术称为_。 5认为虚拟储存器是透明的程序员是_。6提高存储器速度的方法有使用_访问存储器和_访问存储器。7指令和数据分开放在不同的Cache中，这种分开的Cache设计称为_结构。8USB总线不_占用系统资源，最多可以连接_个外部设备。9交叉开关是一种_态互联网络，能实现端口间_种置换连接。三、解释（每小题3分，共15分）1Amdahl定律2先行控制3向量指令编队4LRU算法5非阻塞网络四、简答题（每题5分，共20分）1说明设计RISC机器的几个关键技术。2简述流水机器的相关和处理方法。3比较3种C ache地址映象方式的优缺点。4描述阻抗匹配和它的意义五、综合题（共30分）1 某计算机系统采用图形协处理器后使图形运算速度提高到原来的20倍，而系统运行某一程序后速度提高到原来的5倍，问该程序中图形运算所占的比例。2在页式虚拟存储器中，8个虚拟页面需要映射到主存中的4个页面，程序的访存序列为：1，0，2，2，1，7，6，7，0，1，2，0，3，0，4，5，1，5，2，4，5，6，7，6，7，2，4，2，7，3用LRU（最近最久未使用）调度，画出页面分配情况，计算命中率。（10分）3在一个4段的流水线处理机上需经7拍才能完成一个任务，其预约表如表所示。（15分）节拍1234567段4段3段2 段1(1) 写出延迟禁止表F和冲突向量C。(2) 画出流水线调度状态图。(3) 求出最小平均延迟的调度方案及最大吞吐率。(4) 求按此流水调度方案输入8个任务的实际吞吐率。答案：一、选择D BB A C C C二、填空机器硬件 软件单指令流多数据流（或SIMD） 一条指令内部多个数据指令相关 主存操作数相关链接技术应用程序员并行 交叉哈佛直接 127动 N！三、一个反映部件速度与系统整体性能关系的定律。系统中对某一部件采用更快的执行方式所能获得的系统性能改进的程度，取决于这种执行方式所占总执行时间的比例。先行控制又称为预测控制，是处理机种实行指令重叠执行技术的基础。将能够组合在一起并行运行的指令称为一个编队。Cache或VM使用的替换算法，选择最近最少被使用的页面（块）被替换。可以实现任意端口之间的连接，不会产生入阻塞网络中出现的那种冲突。四、书P64P44P121P157五、16/19