中山大學期末考試-計算機體系結構-A-期末考試答案-2023修改整理

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦中山大學期末考試-計算機體系結構-A-期末考試答案中山高校軟件學院2022級計算機應用軟件(2022學年秋季學期)

《SE-315計算機體系結構》期末試題答案(A)

I.Fillintheblank(1ptperblank,20ptsintotal)

1.存儲容量I/O帶寬；2．NN/2；3．SPEC2000100；4．資源結構；5．向后向前；6．硬件軟件；

7．平均修復時光平均無故障時光8．向量標量；、

9．超標量超流水線；10．集中式分享存儲器多處理結構、分布式分享存儲器結構

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計算機體系結構的量化原則有：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因素：①在原有的計算機上，能被改進并增加的部分在總執(zhí)行時光中所占的比例；②通過增加的執(zhí)行方式所取得的改進，即假如囫圇程序使用了增加的執(zhí)行方式，那么這個任務的執(zhí)行速度會有多少提高。

⑶一個計算機體系結構，從產生到消亡，大約需要15-20年時光，經受的階段包括：硬件-系統(tǒng)軟件-應用軟件-消亡。

2．⑴指令I1和I2之間有RW相關，I2和I3之間有RW相關，I1和I3之間有WW相關，I1和I2之間還有WR相關。

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

I1ADDR1，R2，R4

I2ADDR2’，R1，1

I3SUBR1’，R4，R5

3．⑴按照平均訪存時光公式：平均訪存時光＝命中時光＋失效率×失效開銷可知，可以從以下三個方面改進Cache性能：

⑵降低失效率；②削減失效開銷；③削減Cache命中時光

⑵在多處理機系統(tǒng)中的私有Cache會引起Cache中的內容互相之間以及分享存儲器

之間互不相同的問題，稱為多處理機的Cache全都性問題。浮現(xiàn)Cache全都性問題的緣由主要有如下三點：①分享可寫數(shù)據(jù)引起的不全都性；②進程遷移引起的數(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因為高速緩沖存儲器的引入，可以在層次結構存儲器中較好的解決存儲系統(tǒng)中價格、容量和速度三者之間的沖突。因此，計算機存儲系統(tǒng)的設計基本使用層次結構；

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

5．（1）

1.程序鎖固有的指令級并行性

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

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

3.超標量和超長指