2006-2007计算机系统结构试卷A.doc

13、并行处理机由于存贮器的组成方式不同，分为 集中式存储器 和 分布式存储器 两种不同的基本构形。 得分 评卷人 二、简答题。（共30分） 1、计算机系统结构的定义？（5分） 计算机系统结构是：传统机器级的系统结构，研究的是软硬功能和传统机器级的页面的确定，它实系统结构的一部分 2、何为并行性、其目的及二重性？ （5分） 并行性：问题中具有同时进行运算和操作的特性。 目的：增强并行性处理，提高解题的速度。 二重性：同时性和并发性 同时性：两个或多个以上的问题在同一时间内进行。 并发性：两个或多个以上的问题在同一时间间隔内进行 3、简述弗林分类法中计算机系统的分类。（4分） 4、简述流水机中局部性相关和全局性相关的处理方法。（6分） 局部相关性：推后相关单元的读、设置专用相关单元 全局性相关性：猜测法、加速和提前形成条件码、延迟转移技术，加快短循环程序的处理 5、影响主存命中率和Cache命中率的因素各有哪些？（10分） 影响主存命中率：虚地址流，页面的大小、页面调度策略，替换算法、分配给程序的页数 影响cache命中率：块的大小、块的总数、组相联级的大小，替换策略，虚地址流 三、综合题（共40分） 1、某模型机有9条指令，使用频度如下： ADD 30% SUB 24% CLA 20% JMP 7% STO 7% JOM 6% CIL 3% SHR 2% STP 1% ⑴ 设计Huffman 操作码，并计算操作码平均长度。 ⑵ 设计等长扩展操作码，并计算其平均长度。 （10分） 2、设中断级屏蔽位“1”对应于开放，“0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下表所示: 中断处理 程序级别 中断级屏蔽位 1级 2级 3级 4级 第1级 第2级 第3级 第4级 1 当中断响应优先次序为1→2→3→4时，其中断处理 完 的次序为1→3→4→2。在表中填出各中断级屏蔽位； 2 如果所有的中断处理都各需3个单位时间，中断响应和中断返回时间相对中断处理时间少得多。当机器正在运行用户程序时，同时发出第2、3级中断请求，经过两个单位时间，又同时发生第1、4级中断请求，试画出程序运行过程示意图。 （10分） 3、设一道程序有1至5共5个页，执行时的页地址流 即执行时依次用到的程序页页号 为：2，3，2，1，5，2，4，5，3，2，5，2。若分配给该道程序的主存有3页。分别采用FIFO、LRU、OPT三种替换算法对这3页的使用和替换过程进行模拟、并记算命中率。其中用*标记出按所用算法选作下次应该被替换掉的页号。 （10分） 4、在一个5段的流水线处理机上需经9拍才能完成一个任务，其预约表如下所示： 分别写出延迟禁止表F、冲突向量C；画出流水线状态转移图；求出最小平均延迟及流水线调度时的最佳方案。 （10分） 时 间 段 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 S1 √ √ S2 √ √ √ S3 √ S4 √ √ S5 √ √ 1 3 河南农业大学2006—2007学年第二学期 《计算机体系结构》考试试卷（A卷） 题号 一 二 三 总分 分数 得分 评卷人 一、填空题（每空2分，共30分） 1、在计算机系统设计中，比较好的方法是 由中间开始 。 2、CRAY—1机启动存贮器、流水部件及寄存贮器打入各需1拍，“加”6拍，“乘”7拍，“访存”6拍。现有向量指令串：V3 存贮器 V4 V0+V1 V2 V4*V3向量长度均为N，则指令串最短的执行时间是 N+16 。 3、并行（阵列）处理机主要实现的是 操作 级的并行。 4、计算机中优化使用的操作码编码方法是 操作扩展压缩编码 。 5、16个处理器编号为0~15，采用单级互连网络互连，互连函数为Shuffle Shuffle（ ） ，则第12号处理器将连到处理器号是 。 6、16个处理器编号为0~15，采用单级Cube3互连网络互连，与13号处理器相连的处理器号是 。 7、实现软件可移植的基本技术：采用 统一高级语言 、 采用系列机思想 、模拟与仿真。 8、一般将向量数据表示和 结合起来构成向量处理机。 9、流水线消除速度瓶颈的方法有 和瓶颈子过程多套并联两种。 10、引入数据表示的原则是：系统的效率有否提高和 。 11、输入输出系统的发展经历了3个阶段对应于3种方式：程序控制输入输出、DMA和 。 12、虚拟存储器用以弥补 的不足。 院、部 班 级 姓名 学号 ………………………………………………密………………………线………………………………………………