廣西大學(xué)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試卷10級B卷答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——廣西大學(xué)計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試卷10級B卷答案：級班：號位考）線此過超得不題答（線訂裝：號學(xué)：名姓2023年月日考試用廣西大學(xué)課程考試試卷（2023——2023學(xué)年度其次學(xué)期）

課程名稱：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

試卷類型：（A、B）命題教師簽名：

教研室主任簽名：主管院長簽名：

題號一二三四五六七八九十總分應(yīng)得分30203020100實得分評卷人

一．填空題（每空2分，共30分）

1．匯編語言開發(fā)的程序需要轉(zhuǎn)換才能在實際機器上執(zhí)行，這種轉(zhuǎn)換有兩種方式，一種是，另一種是。2．馮氏分類法按最大并行度將計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為、、和四類。3．指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計有兩種截然不同的方向，一個方向是采用加強

指令功能的措施，而基于這種思想設(shè)計實現(xiàn)的計算機系統(tǒng)稱為，另一個方向發(fā)展起來的是。4．Cache中LRU算法的兩種全硬件實現(xiàn)方法為和。5．在指令流水線中，相關(guān)和相關(guān)只有在異步滾動時才有可能發(fā)生。

6．三種向量處理方式分別為、和。

二．術(shù)語解釋（每個4分，共20分）

1.透明性2.不命中時預(yù)取3.流水線的排空階段4.網(wǎng)絡(luò)直徑5.半性能向量長度

考試過程中不得將試卷拆開第1頁（共3頁）

廣西大學(xué)課程考試試卷

三．分析計算題（每題6分，共30分）

1.假使Cache的塊大小為8個字，預(yù)取到Cache中的數(shù)據(jù)的重復(fù)利用率為7次，Cache存儲系統(tǒng)原來的命中率為H=0.78，則采用預(yù)取技術(shù)后，命中率為多少？

2.設(shè)64個處理器編號分別為0、1、．．．、63，求按下函數(shù)作用的結(jié)果。Shuffle(Cube5(Shuffle(42)))Butterfly(Shuffle(PM2+2(55)))

3.在CRAY-1機上，設(shè)向量長度均為54，所用功能部件執(zhí)行時間分別為：相加需6拍，相乘需7拍，從存儲器讀/寫數(shù)均需6拍，存入寄放器及啟動功能部件（包括存儲器）各需1拍。分析以下向量指令組執(zhí)行所需的拍數(shù)。（1）V3←V5+V6（2）V0←存儲器

V2←V0*V1V3←V1+V2V4←V2+V3V5←V3+V0

4.設(shè)某計算機的Cache—主存存儲層次采用組相聯(lián)映像和LRU替換算法，已知

主存容量為1MB，Cache容量為8KB，按4字塊分組，每個字塊的長度為8個字（32位/字）。假設(shè)Cache起始內(nèi)容為空，CPU從主存單元0、1、2……2599依次讀出2600個字，并重復(fù)此一讀數(shù)序列共8次。問Cache的地址命中率為多少？

5.設(shè)現(xiàn)有80個任務(wù)需要進入流水線，已知流水線的功能段都是為5個，流經(jīng)每個功能段需要的時間一致，都是Δt。現(xiàn)在計算在以下狀況下完成80個任務(wù)分別需要多少時間？

（1）超標(biāo)量流水線，每個時鐘周期可以同時發(fā)射3條指令；

（2）超流水線，每個時鐘周期可以分時發(fā)射4次，每次發(fā)射1條指令；（3）超標(biāo)量超流水線，每個時鐘周期可以分時發(fā)射4次，每次發(fā)射3條指令。

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四．綜合計算題（每題10分，共20分）

1.試確定在以下四種計算機系統(tǒng)中，計算表達式S??(Ai?Bi)i?1128所

用的時間。其中，加法需用30ns，乘法需用50ns。在SIMD和MIMD計算機中，數(shù)據(jù)由一個PE（處理單元）傳送到另一個PE需要10ns，而在SISD計算機中，數(shù)據(jù)傳送時間可忽略不計。在SIMD計算機中，PE之間采用全連接互連，在MIMD計算機中，PE間以立方體連接方式互連。

（1）具有一個通用PE的SISD系統(tǒng)；

（2）具有一個加法器和一個乘法器的多功能部件的SISD計算機系統(tǒng)；（3）有8個處理器的SIMD系統(tǒng)；（4）有8個處理器的MIMD系統(tǒng)。

2.在一個四段的流水線處理機上需經(jīng)7拍才能完成一個任務(wù)，其預(yù)約表如示，分別寫出延遲阻止表F、沖突向量C，并確定最優(yōu)調(diào)度方案，若按最優(yōu)調(diào)度方案輸入93個任務(wù)，求實際吞吐率、效率和加速比。

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