四川大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)期末考試07-08A

四川大學(xué)期末考試試題（閉卷）

（2007-2008A學(xué)年第2學(xué)期）

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共20分）提示：在每小題列出的四個備選項(xiàng)中只有一個是符

合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分

1．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容不包括()

A）指令系統(tǒng)的定義

B）軟硬件界面的定義

C）加法器的結(jié)構(gòu)

D）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的評價

.通過設(shè)置多條流水線，在同一個時鐘周期內(nèi)同時發(fā)射多條指令并產(chǎn)生多個結(jié)果的流水線稱為

A）超標(biāo)量流水線

B）超流水流水線

C）多流水線

D）超標(biāo)量超流水流水線

.在塊替換算法中，下述哪種說法是錯誤的

A）直接映象產(chǎn)生塊失效時，無需進(jìn)行選擇即可直接替換

B）全相聯(lián)映象產(chǎn)生塊失效時，可使用隨機(jī)算法

C）組相聯(lián)映象產(chǎn)生塊失效時，組內(nèi)可使用隨機(jī)算法

D）全相聯(lián)和組相聯(lián)解決塊失效時都不能采用隨機(jī)算法

以下兩條向量指令只能串行執(zhí)行的是

A）存儲器B）C）D）

5.若輸入流水線的指令既無局部性相關(guān)，也不存在全局性相關(guān)，則()

A）可獲得高的吞吐率和效率

B）流水線的效率和吞吐率惡化

C出現(xiàn)瓶頸

D可靠性提高

6．分支預(yù)測的方法主要有（）兩類

A)靜態(tài)預(yù)測和動態(tài)預(yù)測

B)預(yù)測永遠(yuǎn)不轉(zhuǎn)移和預(yù)測永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)移

C)一位預(yù)測和兩位預(yù)測

D)一級預(yù)測和兩級預(yù)測

7．虛擬存儲器的塊表中設(shè)置裝入位是為了判斷數(shù)據(jù)是否()

A）有效B）裝入主存C）裝入CacheD）需要寫回

注：試題字跡務(wù)必清晰，書寫工整。

本題頁，本頁為第

教務(wù)處試題編號：

頁

課程名稱：任課教師：學(xué)號：姓名：

8．反映網(wǎng)絡(luò)在理想通信模式下通信帶寬的特性是()

A）度B）直徑C）帶寬總和D）等分帶寬

9．依據(jù)提出的按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類，計(jì)算機(jī)屬于()

A）SISDB）SIMDC）MISDD）MIMD

10．全相聯(lián)地址映象是指（）。

A）任何主存頁都可裝入Cache中任何頁的位置B)一個虛頁只裝進(jìn)固定的主存實(shí)頁位置

C)組之間是固定的，而組內(nèi)任何虛頁可以裝入任何實(shí)頁位置D)組間可任意裝入，組內(nèi)是固定裝入

二、名詞解釋題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）

1．Amdahl定律

2．延遲轉(zhuǎn)移技術(shù)

3．虛擬地址

4．網(wǎng)絡(luò)直徑

三、簡答題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）

1．（10分）試闡明計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成以及實(shí)現(xiàn)之間的關(guān)系。

2.（10分）向量流水處理方式有哪幾種，各有什么特點(diǎn)?

3．(10分)比較段式虛擬存儲器和頁式虛擬存儲器的優(yōu)缺點(diǎn)。

四、綜合題（本大題共3小題，共30分）

1．（5分）假設(shè)高速緩存Cache工作速度為主存的5倍，且Cache被訪問命中的概率為0.9，則采用Cache后，能使整個存儲系統(tǒng)獲得的加速比是多少？

本題頁，本頁為第頁

教務(wù)處試題編號：

課程名稱：任課教師：學(xué)號：姓名：

2．（10分）假設(shè)在一臺40MHZ的處理機(jī)上運(yùn)行200000條指令的目標(biāo)代碼，程序主要由四種類型的指令所組成。根據(jù)程序跟蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果，已知指令混合比和每類指令的CPI值如下表所示。

指令類型指令混合比CPI

算術(shù)和邏輯60%

1

高速緩存命中的加載/存儲18%

2

轉(zhuǎn)移12%4

高速緩存缺失的存儲器訪問10%8

（1）試計(jì)算用上述跟蹤數(shù)據(jù)在單處理機(jī)上執(zhí)行該程序時的平均CPI。

（2）根據(jù)（1）所得到的CPI，計(jì)算相應(yīng)的MIPS速率及程序的執(zhí)行時間。

3．（15分）在一個具有五個功能級的流水處理機(jī)上，每級運(yùn)行時間相等，每一個任務(wù)需經(jīng)9拍才能完成，其預(yù)約表如下圖所示。

（1）分別寫出禁止向量和初始沖突向量

（2）畫出流水線的調(diào)度狀態(tài)圖

（3）求出流水線的最小平均啟動距離

（4）求出此流水線的最大吞吐率

（5）若按此調(diào)度方案輸入六個任務(wù)，求實(shí)際吞吐率。

時間123456789

級號

S1××

S2××

S3×