2008系统结构A.doc

装订线密封线 学院 专业 级 学号 姓名 中南民族大学试卷 题序一二三四五六七八总分评阅人得分1. 名词解释（24分）：评分（1）层次结构（2）计算机组成（3）Amdahl定律（4）系列机（5）CISC计算机（6）单功能流水线（7）静态流水线（8）线性流水线（9）标量流水处理机（10）全相联映象（11）数据相关（12）失效开销2 单项选择题（1.5分*10=15分） 1应用语言程序经（）翻译成高级语言程序。A应用程序包 B编译程序C汇编语言程序 D作业控制语言 2微指令由（）直接执行。A微指令程序 B硬件C汇编程序 D编译程序 3从汇编语言程序员的角度来看，不透明的是（）。 A指令地址寄存器 B主存地址寄存器C条件码寄存器 D指令缓冲寄存器 4按哈夫曼编码方法所生成的代码是（）。A不惟一 B惟一 C不定 D以上都不是5中断响应次序由（）实现。A中断向量 B软件查寻 C硬件排队器 D中断级屏蔽位6同时性是指两个或多个事件在（）发生。A同一时间间隔 B同一时刻C不同时刻 D不同时间间隔7可用（）来评价存储层次的主要性能。A命中率 B等效访问时间 C每位价格 DAB和C8最常用的页面置换算法是（）。ARAND BFIFO CLRU DOPT9在Cache存储器的地址映像方式中，块冲突概率最小的是（）。A全相联 B直接映像C组相联 D不一定10多处理机系统属于（）。ASISD BSIMD CMISD DMIMD3简答题（5分*5=25分）1在面向高级语言优化实现改进中，通常采用哪些思路？2简述解决指令相关的方法。3简述并行性的含义，并从计算机系统执行程序的角度出发，分析其并行性级别。4采用组相联的“Cache-主存”层次中，当Cache容量、主存容量、块大小、组大小等4个参数之一发生变化（其它3个参数不变）时，命中率H的变化趋势如何？5SIMD并行处理机由哪几个基本部分组成？3假设高速缓存Cache的工作速度为主存的10倍，且Cache被访问命中的概率为85。设CPU访问主存一次所需的平均周期数为CPIm，CPU访问Cache一次所需的平均周期数为CPIc。评分 计算该存储系统平均访存时间Tn；（8分） 计算采用Cache后整个存储系统获得的加速比Sn。（8分）4. 在CRAY-1机上，浮点加、浮点乘、求倒数近似值等功能部件的执行时间分别为：6拍、7拍、14拍，向量寄存器和功能部件之间的数据传送需1拍。按链接方式执行下述3条指令：评分V01/V5V2V0+V1V4V2*V3 画出链接示意图；（8分） 若向量长度为32，计算得到全部结果的拍数。（8分）5. 有3个全相联映象存储器，每个Cache由4个块组成。第一个Cache存储器采用全相联映象，第二个Cache存储器采用2个组的组相联映象，第三个Cache存储器采用直接映象。主存由12个块组成（011）。若程序访存的块地址流为：0，8，0，6，8评分 请填写表1全相联映象Cache存储器中的Cache使用过程：（5分）表1 全相联映象的Cache使用过程访存块地址流08068Cache块0Cache块1Cache块2Cache块3 计算以上全相联映象Cache存储器的命中率H。（3分） 请填写表2组相联映象Cache存储器中的Cache使用过程：（5分）表2 两路组相联映象的Cache使用过程访存块地址流08068Cache块0Cache块1Cache块2Cache块3 计算以上两路组相联映象Cache存储器的命中率H。（3分） 请填写表3直接映象Cache存储器中的Cache使用过程：（5分）表3 直接映象的Cache使用过程访存块地址流08068Cache块0Cache块1Cache块2Cache块3 计算以上直接映象Cache存储器的命中率H。（3分）调查问卷（选择回答其中一题）： 本学期在计算机系统结构的课程实验中，采用了DLX仿真处理器模拟机器的并行性能。请谈谈你对于该实验方式对于理解计算机系统结构课程中的并行性概念的体会。 本学期在计算机系统结构的课程实验中，采用了系统结构实验箱实现机器的并行性能。请谈谈你对于该实验方式对于理解计算机系统结构课程中的并行性概念的体会。 卷 第9页共 0 页编号中南民族大学试卷标准答案试卷名称: 计算机系统结构 (卷共 0 页) 1名词解释（略）2 CPI= (CPIiICi)/IC=(1120000+336000+424000+620000)/200000=2.22 MIPS= f / (CPI106)=(1000106) / (2.22106)=450.45 Te=IC/(MIPS106)=200000/(450.45106)=444s3. Tn=CPIc0.85IC+CPIm0.15IC=1/10CPIm0.85IC+CPIm0.15IC=0.235CPImIC Sn=(CPImIC)/Tn=1/0.235=4.2554. （图略） 若向量长度为32，得到全部结果需64拍。5表1 全相联映象的Cache使用过程访存块地址流08068Cache块000000Cache块18888Cache块266Cache块3 H=2/5 表2 两路组相联映象的Cache使用过程访存块地址流08068Cache块000000Cache块18888Cache块266Ca