中山大學(xué)期末考試-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)-A-期末考試答案-2023修改整理

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦中山大學(xué)期末考試-計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)-A-期末考試答案中山高校軟件學(xué)院2022級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件(2022學(xué)年秋季學(xué)期)

《SE-315計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)》期末試題答案(A)

I.Fillintheblank(1ptperblank,20ptsintotal)

1.存儲(chǔ)容量I/O帶寬；2．NN/2；3．SPEC2000100；4．資源結(jié)構(gòu)；5．向后向前；6．硬件軟件；

7．平均修復(fù)時(shí)光平均無(wú)故障時(shí)光8．向量標(biāo)量；、

9．超標(biāo)量超流水線；10．集中式分享存儲(chǔ)器多處理結(jié)構(gòu)、分布式分享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

II.Single-choicequestions(1ptperquestion,10pts)

1．D；2.A；3.C；4.B；5.B；

6.D；

7.D；

8.D；

9.D；10.C。

III.TorFquestions(therighttoplay"√";thewrongfight"×",1ptperquestion,10ptsintotal)

1．√；2．×；3．√；4．×；5．×；

6．×；7．√；8．×；9.√；10．√。

IV.Calculationortoanswerthefollowingquestions(12pointsperquestion,60pointsintotal)

1．⑴計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的量化原則有：①也許率大事優(yōu)先的原則；②Amdahl性能公式；

③CPU性能公式；(④局部性原理；⑤利用并行性。

⑵加速比主要取決于兩個(gè)因素：①在原有的計(jì)算機(jī)上，能被改進(jìn)并增加的部分在總執(zhí)行時(shí)光中所占的比例；②通過(guò)增加的執(zhí)行方式所取得的改進(jìn)，即假如囫圇程序使用了增加的執(zhí)行方式，那么這個(gè)任務(wù)的執(zhí)行速度會(huì)有多少提高。

⑶一個(gè)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，從產(chǎn)生到消亡，大約需要15-20年時(shí)光，經(jīng)受的階段包括：硬件-系統(tǒng)軟件-應(yīng)用軟件-消亡。

2．⑴指令I(lǐng)1和I2之間有RW相關(guān)，I2和I3之間有RW相關(guān)，I1和I3之間有WW相關(guān)，I1和I2之間還有WR相關(guān)。

⑵對(duì)I1和I2之間的WR相關(guān)，可用定向傳送解決。按照寄存器重命名技術(shù)，對(duì)引起RW相關(guān)的I2中的R2，對(duì)引起WW相關(guān)的I3中的R1，可分離換成備用寄存器R2’、R1’。經(jīng)寄存器重命名后，程序代碼段實(shí)際執(zhí)行時(shí)變?yōu)椋?/p>

I1ADDR1，R2，R4

I2ADDR2’，R1，1

I3SUBR1’，R4，R5

3．⑴按照平均訪存時(shí)光公式：平均訪存時(shí)光＝命中時(shí)光＋失效率×失效開(kāi)銷可知，可以從以下三個(gè)方面改進(jìn)Cache性能：

⑵降低失效率；②削減失效開(kāi)銷；③削減Cache命中時(shí)光

⑵在多處理機(jī)系統(tǒng)中的私有Cache會(huì)引起Cache中的內(nèi)容互相之間以及分享存儲(chǔ)器

之間互不相同的問(wèn)題，稱為多處理機(jī)的Cache全都性問(wèn)題。浮現(xiàn)Cache全都性問(wèn)題的緣由主要有如下三點(diǎn)：①分享可寫數(shù)據(jù)引起的不全都性；②進(jìn)程遷移引起的數(shù)據(jù)不全都性；③I/O傳輸所造成的數(shù)據(jù)不全都性。

4．⑴因?yàn)楦咚倬彌_存儲(chǔ)器的引入，可以在層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器中較好的解決存儲(chǔ)系統(tǒng)中價(jià)格、容量和速度三者之間的沖突。因此，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本使用層次結(jié)構(gòu)；

⑵平均訪存時(shí)光是：（12nsx0.75）+(100nsx0.25)=34ns

5．（1）

1.程序鎖固有的指令級(jí)并行性

2.硬件實(shí)現(xiàn)上的困難。多流出的處理器需要大量的硬件資源，，隨著每個(gè)時(shí)鐘周期流出指

令數(shù)的增強(qiáng)，所需要的硬件成正比例地增長(zhǎng)，所需的存儲(chǔ)器帶寬和寄存器帶寬也大大增強(qiáng)了，這樣的帶寬要求必定導(dǎo)致大量增強(qiáng)硅片面積，加大面積就導(dǎo)致時(shí)鐘頻率下降、功耗增強(qiáng)、牢靠性降低等一系列問(wèn)題。

3.超標(biāo)量和超長(zhǎng)指