武汉大学计算机学院《计算机系统结构》08级A卷B卷及答案.doc

武汉大学计算机学院 2010-2011学年度第一学期2008级 《计算机系统结构》期末考试试卷（A）（开卷） 姓名： 学号： 专业： （注：①考试时间为120分钟；②所有解答必须写在答题纸上。） 一、单项选择题（每小题2分，共20分） 1．设计一个计算机系统时，以下对系统结构透明的选择是（ ）。 【A】数据总线是64位还是32位【B】指令的寻址方式是否由操作码指明 【C】是否设置堆栈数据表示　【D】I/O系统是采用通道还是外围处理机 2. 在有通道处理机的I/O系统中，用户通过（　 　）来向系统提出访问I/O设备的申请？ 【A】通道指令 【B】中断指令 【C】无链通道指令 【D】广义指令 3．RISC不采用的实现技术是（ ）。 【A】重叠寄存器窗口 【B】以微程序为主解释指令 【C】优化延迟转移 【D】以硬联逻辑为主解释指令 4、编号为0—F的16个处理器采用PM2+3 单级网络互连，第13号处理器连至第（ ）号处理器。 【A】4 【B】5 【C】6 【D】7 5．流水计算机中采用“旁路技术”，可以解决（ ）。 【A】RAR相关? 【B】WAR相关 【C】RAW相关 【D】WAW相关 6、某I/O系统有两个选择通道，每个通道上都接有速率分别为500、450、600和500（KB/S）的四台设备。则I/O系统的实际流量为（ ）KB/S。 【A】450 【B】500 【C】600 【D】都不是 7、“直接用微程序去解释另一台系统结构不同的机器的指令系统、以实现软件的移植”方法，这种技术是（ ）。 【A】向前兼容 【B】向后兼容 【C】仿真 【D】模拟 8、在Pentium处理器中，流水线对转移指令的猜测技术是（ ）。 【A】BHT 【B】BTB 【C】BTIB 【D】都不是 9、在N个结点的混洗交换网络中，结点间的最大距离是（ ）。 【A】n次交换 【B】n次混洗 【C】n次交换，n-1次混洗 【D】n-1次交换，n次混洗 10、德国时间2010年5月31日公布的第35届全球超级计算机TOP500排行榜中星云超级计算机系统排名4条，单地址指令255条，零地址指令16条。设指令字长为12位，每个地址码长3位。问能否以扩展操作码为其编码？如果其中单地址指令为254条呢？说明其理由。 五、（10分）有一字节多路通道连接磁盘、磁带、打印机三个设备。磁盘以20μs的间隔向控制器发DMA请求，磁带以25μs的间隔发DMA请求，打印机以40μs间隔发DMA请求。字节多路通道选择设备的时间为4.5μs，传送一个字节需要的时间为0.5μs。试问该通道能否正常工作? 六、（10分）在如下图所示的流水线上依次输入5条指令，求其实际吞吐率和效率。 七、（10分）有一5功能段非线性流水线，预约表如下： 时间t 1 2 3 4 5 6 7 K=1 ∨ ∨ K=2 ∨ ∨ K=3 ∨ ∨ K=4 ∨ ∨ K=5 ∨ ∨ （1）写出其禁止表和冲突向量，画出流水线调度状态有向图； （2）分别写出不等间隔调度和等间隔调度两种方案中的最优调度方案，平均延迟各是多少？ （3）按不等间隔最佳调度方案连续输入5个任务，画出时空图。 八、（10分) 图(A)和(B)分别是N=8个结点的间接二进制n方体多级网络和多级混洗交换网络。分别在(A)、(B)图中要求同时实现PE5到PE0、PE7到PE1的连接，描述其路径。如有阻塞则指明其路径上的开关号。 九、（10分）对于4×4矩阵 A和B，要求矩阵C=A×B。试分析这一运算在以下不同结构的计算机上执行过程，如有必要，请描述数据存储分配情况。 (1)标量非流水线结构计算机 (2)CRAY-1型向量计算机 (3)ILLICA-Ⅳ阵列计算机 （全部试题完） 武汉大学计算机学院 2010-2011学年度第一学期2008级 《计算机系统结构》期末考试试卷（A）参考答案 一、（每小题2分，共20分） [解]：1-10：ADDBC DCBCB 二、（10分）(评分:5+5) [解]： (1)CPI=2.22 (2)MIPS≈18.02 三、（10分）(评分:4+3+3) [解]：编码和树(4分) L哈=2.32(3分) R=（2.32-2.27）/2.32≈2.2