計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)B卷

1、 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 課程考試試卷（ B ）開課系部： 信息工程系 ，考試時(shí)間： 2009 年 6 月 22 日 14 時(shí)考試形式：閉卷、開卷，允許帶 一張A4紙 入場裝訂線考生姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)： 班級(jí)： 題序一二三四五六七八九總分得分評(píng)卷人一、單項(xiàng)選擇題（在下列每小題的四個(gè)備選答案中，只有一個(gè)答案是正確的，請(qǐng)把你認(rèn)為是正確的答案填入題后的（）內(nèi)，每小題2分，共20分）1. 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，比較好的方法是：（ ）A. 從上向下設(shè)計(jì)B. 從下向上設(shè)計(jì)C. 從兩頭向中間設(shè)計(jì)D. 從中間開始向上、向下設(shè)計(jì)2. 對(duì)系統(tǒng)程序員不透明的是：（ ）A. Cache存儲(chǔ)器B. 系列機(jī)各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度

2、C. 指令緩沖寄存器D. 虛擬存儲(chǔ)器3系列機(jī)軟件應(yīng)做到：（ ）A. 向前兼容，并向上兼容B. 向后兼容，力爭向上兼容C. 向前兼容，并向下兼容D. 向后兼容，力爭向下兼容4屬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考慮的應(yīng)是（ ）。A主存采用CMOS還是TTLB主存采用多體交叉還是單體C主存容量和編址方式D主存頻寬的確定5最能確保提高虛擬存儲(chǔ)器訪問主存的命中率的改進(jìn)途徑是（ ）。A增大輔存容量B采用FIFO替換算法并增大頁面C改用LRU替換算法并增大頁面D改用LRU替換算法并增大頁面數(shù)6靜態(tài)流水線是指（ ）。A只有一種功能的流水線B功能不能改變的流水線C同時(shí)只能完成一種功能的多功能流水線D可同時(shí)執(zhí)行多種功能的流水線7&

3、#160;假設(shè)用軟件方法在A計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)B計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)，則B稱為（）。A:仿真機(jī)B:宿主機(jī)C:虛擬機(jī)D:目標(biāo)機(jī)8 計(jì)算機(jī)中優(yōu)化使用的操作碼編碼方法是（ ）。A:哈夫曼編碼B:ASCII碼C:BCD碼D:擴(kuò)展操作碼9 在采用基準(zhǔn)測試程序來測試評(píng)價(jià)機(jī)器的性能時(shí)，下列方法按照評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性遞增的順序排列是（    ）。（1）實(shí)際的應(yīng)用程序方法（2）核心程序方法（3）玩具基準(zhǔn)測試程序（小測試程序）（4）綜合基準(zhǔn)測試程序A:（1）（2）（3）（4）B:（2）（3）（4）（1）C:（3）（4）（1）（2）D:（4）（3）（2）（1）10.

4、0;在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高軟件功能實(shí)現(xiàn)的比例會(huì)( )。A、提高解題速度 B、減少需要的存貯容量C、提高系統(tǒng)的靈活性 D、提高系統(tǒng)的性能價(jià)格比二、單項(xiàng)選擇題（在下列每小題的四個(gè)備選答案中，只有一個(gè)答案是正確的，請(qǐng)把你認(rèn)為是正確的答案填入題后的（）內(nèi)，每小題4分，共20分）1. 某計(jì)算機(jī)的Cache-主存層次采用組相聯(lián)映象方式，塊大小為128字節(jié)，Cache容量為64塊，按4塊分組,主存容量為4096塊。那么主存地址共需 ( ) 位。A:19B:18C:20D:以上都不對(duì)2.  一條流水線可分為k段，各段執(zhí)行時(shí)間都是，共向該流水線輸入n個(gè)任務(wù)，第n個(gè)任務(wù)結(jié)束于：A: B: 裝訂線C: D

5、: 3、一條4段的流水線可以由以下時(shí)空?qǐng)D來表示，求該流水線的實(shí)際吞吐率（假設(shè)n=100）A: 1MIPSB: 0.33MIPSC:0.167MIPS D: 0.328MIPS3、 一條4段流水線，每段執(zhí)行時(shí)間為1ns，求該流水線執(zhí)行100條指令最大效率為： A:100 B:96.2C:97.1D:3885. 將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中某一功能的處理速度提高到原來的20倍，但該功能的處理時(shí)間僅占整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的40%，則采用此提高性能的方法后，能使整個(gè)系統(tǒng)的性能提高（ ）倍。A 20 B 1.613 C 3.326 D 以上答案都不對(duì)三、填空題（每空2分，共20分）1. 開發(fā)并行性是為了并行處理

6、，并行性又包括 和并發(fā)性二重含義。2. 解決先讀后寫相關(guān)的方法有 和 兩種。3. 流水線的性能指標(biāo)有 、 和 。4Cache寫不命中時(shí)，只寫入主存，并不將該存儲(chǔ)字所在塊由主存調(diào)入Cache，這種處理方法稱為_ _ _分配法。如果寫入主存的同時(shí)，還將該存儲(chǔ)字所在塊由主存調(diào)入Cache，則稱為 分配法。5流水線消除速度瓶頸的方法有_ _ _和 兩種。三、簡答題（每題5分，共 20分）1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的Flynn分類法是按什么來分類的？共分哪幾類？解釋其含義。2簡述RISC指令集結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。3簡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的4個(gè)定量原理。4. 減少Cache失效開銷有哪幾種方法？簡述其基本思想。裝

7、訂線四、在MIPS流水線或DLX流水線上運(yùn)行如下代碼序列：loop: LW R1, 0 (R2) ADD R1, R1, R3 SW 0(R2), R1 LW R5, 0 (R1) ADDI R5, R5, #10 ADDI R2, R2, #4 SUB R4, R3, R2 BNEZ R4, loop TRAP #0在執(zhí)行過程中會(huì)出現(xiàn)的各種“相關(guān)”導(dǎo)致流水線停頓的情況，試舉出兩個(gè)例子，并提出對(duì)應(yīng)的解決方案。（要求寫明發(fā)生相關(guān)的兩條語句，相關(guān)的類型。是否有除等待延時(shí)以外的解決方法）。（8分）五 在偽相聯(lián)中，假設(shè)在直接映像位置沒有匹配，而在另一個(gè)位置才找到數(shù)據(jù)（偽命中）時(shí)，不對(duì)這兩個(gè)位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。這時(shí)只需1個(gè)額外的周期。假設(shè)失效開銷偽50個(gè)時(shí)鐘周期，2KB直接映像Cache的失效率偽9.8%，2路組相聯(lián)映像的失效率為7.6%；128KB直接映像Cache