计算机系统结构2007年试题B

1、四川大学期末考试试题（闭卷）（2006-2007学年第2学期）课程号：30403430 课程名称： 计算机系统结构 （B卷） 任课教师：黄彦辉、倪云竹、熊勇适用专业年级：计算机科学技术2004级 学号： 姓名： 考试须知四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行四川大学考试工作管理办法和四川大学考场规则。有考试违纪作弊行为的，一律按照四川大学学生考试违纪作弊处罚条例进行处理。四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行四川大学考试工作管理办法、四川大学考场规则和四川大学监考人员职责。有违反学校有关规定的，严格按照四川大学教学事故认定及处理办法进行处理。题 号一二三四五六

2、卷面成绩得 分阅卷教师阅卷时间一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分1计算机系统结构研究的内容不包括（ ）A） 指令系统的定义B） 软硬件界面的定义C） 加法器的结构D） 计算机系统性能的评价2依据Michael J.Flynn提出的按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类，INTEL 8086计算机属于（ ）A）SISDB）SIMDC）MISDD）MIMD3非线性流水线是指（ ）A）存在分叉连接的流水线B）存在反向连接的流水线C）一个任务使用多个功能段的流水线D）动态连接

3、的流水线4可以解决全局（控制）相关问题的方法是（ ）A）延迟形成条件码B）延迟转移指令的流水执行C）由编译程序优化延迟转移D）采用保存栈存放指令5向量收集指令用于（ ）A）对向量元素进行代码压缩B）处理稀疏向量中的非零元素C）缩短向量指令的长度D）描述向量数据6下列关于存储器的描述，哪个是正确的（ ）A）多体交叉存储器主要解决扩充容量问题B）Cache的功能全由硬件完成C）Cache与主存统一编址，即主存空间的某一部分属于CacheD）“主存外存”的存储层次是为了弥补主存速度的不足7信息可以分时地在两个方向上传输的总线称为（ ）总线A）单工B）半双工C）全双工D) 单双工8动态分支预测是（ ）

4、A）根据编译程序的提示进行预测B）根据同一条转移指令过去的转移情况预测未来的转移情况C）根据其它转移指令过去的转移情况预测未来的转移情况D）根据固定的规则进行预测9根据其设计，可以在计算机系统中广泛使用的总线是（ ）A）USBB）PCIC）InfiniBandD）PCI Express10反映网络在理想通信模式下通信带宽的特性是（ ）A）度B）直径C）带宽总和D）等分带宽二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分 ）1一个系统的运算速度为2 MFLOPS，表示它的浮点运算速度为每秒 万次。2先行控制技术采用的两个根本的措施是 技术和缓冲技术。3消除流水线瓶颈主要有两种方法，即：分割瓶颈部件

5、的工作， 。4RISC机器中解决寄存器使用和调度问题时，可采用 法。5在向量机中，利用向量指令间存在的数据 来加快向量指令序列执行速度的技术称为链接技术。6处理器级总线又称系统总线，主要连接 和主存。7虚拟存储器主要用于解决计算机中主存储器的 问题。8当要访问的主存的数据或代码已经存在于Cache中时，称为 。9环形网络的等分宽度是 。10STARAN是一种 网络。三、名词解释题（本大题共5小题，每小题4分，共20分），解释每小题所给名词的含义，若解释正确则给分，若解释错误则无分，若解释不准确或不全面，则酌情扣分。1加速比2多发射3延迟转移4并行访问存储器5阻抗匹配四、简答题（本大题共4小题，

6、每小题5分，共20分 ）。1如果用度和直径的乘积做指标，请比较，静态网络中，环形、网格、立方体，哪一种是比好的拓扑结构？2假设在一台40MHZ的处理机上运行200000条指令的目标代码，程序主要由四种类型的指令所组成。根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每类指令的CPI值如下表所示。 指令类型指令所占比例CPI算术和逻辑60%1高速缓存命中的加载/存储18%2转移12%4高速缓存缺失的存储器访问10%8（1）试计算用上述跟踪数据在单处理机上执行该程序时的平均CPI。（2）根据（1）所得到的 CPI，计算相应的MIPS速率3某超标量计算机中，每个时钟周期可以同时启动3条指令，另一超流水线计算机

7、可以每隔1/3时钟周期启动一条指令。流水线都是4段，每段处理时间均为1个时钟周期。若执行6条指令的代码序列，请画出时空图，并回答在两种计算机上各需多少个时钟周期。4Cache命中率与哪些因素有关？五、问答题及分析题（本大题共3小题，每题10分，共30分 ）， 1（10分）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6倍，问该程序中图形运算所占的比例是多少？2（10分）在页式虚拟存储器中，假定各页面按以下的请求顺序访问：12 14 2 34 56 23 14 56 12 12且在主存中只能容纳4个页面，按先进先出方法替换，画出主存页面调入、替换和命中的情况表，计算命中率。3在一个具有五个功能级的流水处理机上，每级运行时间相等，每一个任务需经9拍才能完成，其预约表如下图所示。（1）分别写出禁止向量和初始冲突向量（2）画出流水线的调度状态图（3）求出流水线的最小平均启动距离（4）求出此流水线的最大