计算机系统结构2008年试题A

四川大学期末考试试题（闭卷）

（2007-2008学年第2学期）

课程号： 30403430 课程名称： 计算机系统结构 （A卷） 任课教师：黄彦辉、熊勇、倪云竹 适用专业年级：计算机科学技术2005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 得 分 阅卷教师 阅卷时间 一 二 三 四 五 六 卷面成绩 一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共20分）提示：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．通过设置多条流水线，在同一个时钟周期内同时发射多条指令并产生多个结果的流水线称为( )

A）超标量流水线 B）超流水流水线 C）多流水线 D）超标量超流水流水线

3．在Cache块替换算法中，下述哪种说法是错误的( )

A）直接映象产生块失效时，无需进行选择即可直接替换 B）全相联映象产生块失效时，可使用随机算法 C）组相联映象产生块失效时，组内可使用随机算法 D）全相联和组相联解决块失效时都不能采用随机算法

4. 以下两条向量指令只能串行执行的是( )

注：试题字迹务必清晰，书写工整。 本题3页，本页为第1页

教务处试题编号：

课程名称：

任课教师： 学号： 姓名：

A） V1<----存储器 B）V2<----V0+V1 C） V2<----V0+V1 D） V2<----V0+V1

V3<----V1+V2 V5<----V3*V4 V5<----V3+V4 V5<----V2*V3

5. 若输入流水线的指令既无局部性相关，也不存在全局性相关，则（ ）

A）可获得高的吞吐率和效率 B）流水线的效率和吞吐率恶化 C) 出现瓶颈 D) 可靠性提高

6．分支预测的方法主要有（ ）两类 Ａ）静态预测和动态预测

Ｂ）预测永远不转移和预测永远转移 Ｃ）一位预测和两位预测 Ｄ）一级预测和两级预测

7．虚拟存储器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

8．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

9．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，Illiac IV计算机属于（ ）

A）SISD B）SIMD C）MISD D）MIMD

10．全相联地址映象是指（ ）。

A）任何主存页都可装入Cache中任何页的位置 B) 一个虚页只装进固定的主存实页位置 C ) 组之间是固定的，而组内任何虚页可以装入任何实页位置 D) 组间可任意装入，组内是固定装入

二、名词解释题（本大题共4小题，每小题5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．Amdahl定律 2．延迟转移技术 3．虚拟地址 4．网络直径

本题3页，本页为第2页 教务处试题编号：

课程名称：

任课教师： 学号： 姓名：

三、简答题（本大题共3小题，每小题10分，共30分 ）

1．（10分）试阐明计算机体系结构、计算机组成以及实现之间的关系。

2. （10分）向量流水处理方式有哪几种，各有什么特点?

3． (10分) 比较段式虚拟存储器和页式虚拟存储器的优缺点。

四、综合题（本大题共3小题，共30分）

1．（5分）假设高速缓存Cache工作速度为主存的5倍，且Cache被访问命中的概率为0.9，则采用Cache后，能使整个存储系统获得的加速比是多少？ 2．（10分）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 指令混合比 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速率及程序的执行时间。 3．（15分）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吞吐率

（5）若按此调度方案输入六个任务，求实际吞吐率。 级号 时间 1 S1 S2 S3 S4 S5

本题3页，本页为第3页 教务处试题编号：

2 × 3 × 4 × × 5 × 6 × 7 × × 8 × 9 × ×

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