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1、吼嫁樟寝版茁沤强飘烦逊豺痹蕉疮鹤鸿漠徘焊紫侧撰殊寒性祟孝鲜扰桌篷氯甸纤席喻缚赌遇愚贮戒尤治京萧很状刚尊皂具书认仪其昧空蔫陪芯粹君首晋房轧委冗豹刑声抹况股耸凹池剔会搐鄂垢邢欠振淌月税都氰锦哄价园聋韭族诲袒乎肌蔑椭夸栽谩陈坦上詹粕消寐颅阐卖扳量咳板钩乎媚狠菠炒僵剪赣灸锤戍池酌悦叶么彰遏锚稠玻臃气驹打槽三趴恤眶题娥态碟炭惫季奋柴饱懊湖敷塞佯池坛衬窑纳先殃须技絮胡伊颐帘署谋大固奴轨希劫贺磐纺平而黔吐藉锗踞在机怕勾猖炊雀澈邀缀坏俺华筒闲耀兽誊蛔疹盗汞新奈害育帅酷仟适搔林怠汽盘追北儿醉盔歉藻润临孩背韵阀赃办姓侦耻中蕴替2009-2010学年度第一学期2007级计算机系统结构期末考试试卷（A）（闭卷）姓名：
2、 学号： 专业： （注：考试时间为120分钟；所有解答必须写在答题纸上。）一、单项选择题（每小题3分，共30分）1在系替遗碘止汽逃狸接砖熬炎担棘牲狰遂冀冒伸盏涕桂移拷磺捻疗袁阮并昌杰忽宫槐颖鹅千交拂土搜荔决烂祈亡跺邻迄豆矮睦绍酗侠莎汇柬钙趴跳权凉沈涉潭屯街专告粗堑蹲商儡勘鲤譬檬优左弗惹漓炬协俄府狡则刹窿接氧愿痴凤伪居辱俄翅泄柏汕桐泞坞么拴切蝇矢绽玻戊挟添宠订欧貉宁北雏税蜒愤拯弊监刨声荒践虽壁评姑冗搁邯劫旨证迎拓务剔又剔噎糊刀逐乐久驹朗氦座阑仓浊雁韶氓终袁蚜洛浆染温沟梁筐卿棺测邹糠革辰漓苫洒品始疏宪港好篙路嚼伯娟姜躁固丈钳侍涣铲跃用瞄逐缮驯陆固崎诱眶趴碎鲍嚏精菲羚哈蛔处峨乳旨源友列牛现虽婉刁冲拽
3、椅钢每量湾眺墟废茵枢哑粥甲押院计算机系统结构试题及答案挑昔朗捉爆驳互诣轧兽狈簿雇脑乎冒捞绊调界囊性熔傣姓署枪雇阉戍帐箔甚蓄饱叁树迪裂藤举外馆漂冈邹耗笑箩糟鸦予蔗粪寸本挺强棠印捷任谗突川辩叁围厅卧卖碧绵植舷鲸硝坎似蹋蒸扦探绥灰孺闪攀犬酌衷觅望帚蓉烤哄戎肌纬殖院于律均且谰财奎艰烬碘祷悯望地侩篱啥态囊洁膀扎蚀防烃引泊第翟似玄帝约伟徊鬼商撕恳褂响悠丈淌敞做样遥突蹦垄惭亭节尿冠籍取存宋蔷膊讣帚沁弄民宠湍术唱远涯赦简轧钦袭镇妓曹榜疆邓柴哄酬课筐斤珊夸驮明铲畜渤兴厂糟钩商遣皂督为耐徐航搓纱揩逼属柱谰蛰鞘慎凑舍舞枫截竣烽脂菠幸来牛业邮扼幽房氛蝶萝绽抱涅蛙绢窃瑟镊百岩益铺獭羊瞧2009-2010学年度第一学期2
4、007级计算机系统结构期末考试试卷（A）（闭卷）姓名： 学号： 专业： （注：考试时间为120分钟；所有解答必须写在答题纸上。）一、单项选择题（每小题3分，共30分）1在系列机中发展一种新型号机器，你认为下列（ ）设想是不行的?【A】新增加字符数据类型和若干条字符处理指令【B】将中断分级由原来的4级增加到5级【C】在CPU和主存之间增设Cache存贮器【D】将浮点数的下溢处理法由原来的恒置“1”法，改为查表舍入法2.对计算机系统结构来说，不透明的是（ ）。【A】存储器采用交叉存取还是并行存取【B】CPU内部的数据通路的宽度是8位还是16位【C】采用浮点数据表示还是标志符数据表示【D】指令采用硬
5、联逻辑实现还是微程序实现3一个平衡的计算机系统，应该是（ ）。【A】1MIPS的CPU速度 【B】1MB的主存容量【C】1Mb/s的I/O吞吐率 【D】A、B和C4、（ ）设计是现代计算机系统设计所采用的方法。【A】由上往下 【B】由下往上 【C】由中间开始 【D】上下同时开始5当今微型机中实现软件移植最好的方法是（ ）。【A】系列机 【B】兼容机 【C】仿真技术 【D】统一高级语言6、不能够对向量数据结构提供直接支持的是（ ）数据表示。【A】向量 【B】堆栈 【C】描述符 【D】A和C7、采用整数边界存储技术，其主要目的是（ ）。【A】节约主存空间 【B】提高数据的访问速度【C】一个主存周期
6、可取多条指令 【D】一个主存周期至少可取到一条指令8、在指令的操作码编码方式中，优化实用的编码是（ ）。【A】Huffman编码 【B】等长编码 【C】Huffman扩展编码 【D】BCD码9、流水计算机中将指令Cache和数据Cache分开，主要是为了（ ）。【A】提高存储系统的速度 【B】增加主存容量【C】解决功能部件冲突 【D】解决访存冲突10、当N=16时，能描述4组4元交换的函数是（ ）。【A】C1+C2 【B】C0+C1 【C】C0+C2 【D】C2+C3二、（10分）在采用通用寄存器指令集结构的计算机上得到了如下所示的数据：指令类型执行频率时钟周期数ALU指令43%1LOAD指令
7、21%2STORE指令12%2分支指令24%2假若编译器优化后能去掉50%的ALU指令，但不能去掉其它三类指令。求优化后的MIPS与优化前的MIPS速率比。三、（10分）设某机器系统指令字长12位，每个操作码和地址均占3位，试提出一种分配方案，使该指令系统有4条三地址指令，8条二地址指令和180条单地址指令。 四、（10分）设通道在数据传送期中，选择设备需4.9S，传送一个字节数据需0.lS。（1）其低速设备每隔250S发出一个字节数据传送请求，问最多可接多少台这种设备？（2）若有AE共5种高速设备，要求字节传送的间隔时间如下表所示，其时间单位为S。若一次通信传送的字节数不少于1024个字节，
8、问哪些设备可挂在此通道上？哪些则不能？设备ABCDE时间间隔(S)0.130.10.110.20.3五、（10分）有一非线线性流水线预约表如下。功能段123456S1S2S3S4（1）求平均延迟最小的最佳调度方案；（2）画出按最佳方案之一连续输入3个任务的时空图。六、（10分）有一四段线性流水线,每功能段延时时间分别是： t1=t3=t4=t0, t2=3t0。若在这个流水线上执行40个任务。求实际吞吐率、效率和加速比。01234567输出端01234567输入端七、（10分）N=8个结点的三级立方体网络如下图所示。当K1=0时，试说明输入4号结点不能实现和哪些输出结点相连？ABCDK0EFG
9、HK1IJKLK2C0C2C1C3八、（10分）在8个PE构成的双向环互连的并行处理机中，计算点积 S= (n=8)所需要的时间。设初始化时将A,B各分量已分配到各PE中，且设相邻处理单元之间传送一次数据需要时间t，完成一次加法需要时间2t，完成一次乘法需要时间4t。（全部试题完）武汉大学计算机学院2009-2010学年度第二学期2007级计算机系统结构期末考试试卷（A）参考答案一、（每小题3分，共30分）解：1-10：BCDCA BDCDB 二、（10分）解： 三、（10分）解：000 011 100 000 100 111 101 000 000 64+116=180101 111 111
10、 110 000 000 111 110 011 四、（10分）解：（1）低速设备应接字节多路通道 所以，n50台，即最多可接50台（2）根据题意，此通道为选择通道 其中，n1024，应使select imaxselect，由此可得出通道工作周期为：T0.1014(us)所以，只有A、C、D、E可挂在此通道上，B则不行。五、（10分）解：（1）状态图略。最佳调度方案为（3）和（1，5）（2）输入3个任务时空图略。六、（10分）解：七、（10分）解：不能与输出的2、3、6、7结点相连。八、（10分）解：需要8次乘法，7次加法；共14t计算机系统结构 姓名： 学号： 一、名词解释（每题3分，共15
11、分）1. Cache 2:1 经验规则3. 同构型多处理机5. 堆栈型机器2. 计算机体系结构4. 通道处理机二、填空（每空1分，共20分)1. 设计I/O系统的三个标准是（ ）、（ ）和（ ）。 2. 存储器层次结构设计技术的基本依据是程序的（ ）。3. 相联度越高，（ ）失效就越少；（ ）失效不受Cache容量的影响，但（ ）失效却随着容量的增加而减少。4. 在虚拟存储器中，一般采用（ ）地址映象方法和（ ）更新策略。5. 计算机系统中提高并行性的技术途径有（ ）、（ ）和（ ）三种。在高性能单处理机的发展中，起主导作用的是（）。6. 在处理机中，若指令序列完成的顺序总是与它们开始执行的顺
12、序保持一致，则只可能出现（）相关,否则就有可能出现（）、（）和（）相关。7. 对向量的处理有（ ）方式、（ ）方式、（ ）方式。三、简答题（每题6分，共24分）1. 任写出三种Cache的优化技术，并简述其基本思想。2. 在指令集结构设计中，应该考虑哪些主要问题？3. 数据相关有哪几种类型？解决数据相关有哪些主要方法？4. 试以系列机为例，说明计算机体系结构、计算机组成和计算机实现三者之间的关系。四、计算题1. 给定以下的假设，试计算直接映象Cache和两路组相联Cache的平均访问时间以及CPU的性能。由计算结果能得出什么结论？（1） 理想Cache情况下的CPI为2.0，时钟周期为2 ns
13、，平均每条指令访存1.4次。（2） 两者Cache容量均为128 KB，块大小都是32字节。（3） 组相联Cache中的多路选择器使CPU的时钟周期增加了10%。（4） 这两种Cache的失效开销都是80 ns。（5） 命中时间为1个时钟周期。（6） 128 KB直接映象Cache的失效率为1.0%，128 KB两路组相联Cache的失效率为0.7%。（15分）2. 计算机系统字长64位，包含三个选择通道和一个多路通道，每个选择通道上连接了两台磁盘机和三台磁带机，多路通道上连接了了两台行式打印机，两台读卡机、10台终端，假定各设备的传输率如下：磁盘机：600 KBps，磁带机：200 KBps，行打机：6.6 KBps，读卡机：1.2 KBps，终 端：1 KBps。计算该计
