计算机系统结构答案整理(清华第二版 前六章).pdf

《计算机系统结构》习题解答前六章相对完整zyy整理版 目录 第一章(P33) 1.7-1.9（透明性概念），1.12-1.18（Amdahl定律），1.19、1.21、1.24（CPI/MIPS） 第二章(P124) 2.3、2.5、2.6（浮点数性能），2.13、2.15（指令编码） 第三章(P202) 3.3（存储层次性能），3.5（并行主存系统），3.15-3.15加1题（堆栈模拟），3.19中(3)(4)(6)(8) 问（地址映象/替换算法--实存状况图） 第四章(P250) 4.5（中断屏蔽字表/中断过程示意图），4.8（通道流量计算/通道时间图） 第五章(P343) 5.9（流水线性能/时空图），5.15（2种调度算法） 第六章(P391) 6.6（向量流水时间计算），6.10（Amdahl定律/MFLOPS） - 1- 第一章(P33) 1.2 解：这儿要注意的是第一级是最低的级别，而不是最高的级别。 第二级：NKns 第三级：NKns2 第四级：NKns3 1.7 (1)从指定角度来看，不必要了解的知识称为透明性概念。 (2)见下表，“√”为透明性概念，“P”表示相关课文页数。 模m交叉，√， 浮点数据，×，P4 通道与I/O处理机，×， P4 总线宽度，√， 阵列运算部件，×， 结合型与独立型通道，√， 单总线，√， 访问保护，×， 中断，×， 指令控制方式，√， 堆栈指令，×， 最小编址单位，×， Cache存储器，√， 1.8见下表，“√”为透明性概念，“P”表示相关课文页数。 指令地址寄存器，×， 指令缓冲器，√， 时标发生器，√， 条件码寄存器，×， 乘法器，√， 主存地址寄存器，√， 磁盘，×， 先行进位链，√， 移位器，√， 通用寄存器 ，×， 中断字寄存器，×， 1.9见下表，“√”表示都透明，“应”表示仅对应用程序员透明，“×”表示都不透明。 数据通路宽度，√， 虚拟存储器，应， Cache存储器，√， 程序状态字，×， “启动I/O”指令，应， “执行”指令，×， 指令缓冲寄存器，√， Sn 1.11 解：系列机是指由同一厂家生产并具有相同系统结构 20 的计算机，但具有不同的计算机组成与实现。 可行：(1) (3) (4) (6) (7) 不可行：(2) (5) (8) 1 0 1 1.12 已知Se=20 , 求作Fe-Sn关系曲线。 Fe 将Se代入Amdahl定律得 1 S = n 19 1− F 20 e 1.13 上式中令Sn=2，解出Fe=10/19≈0.526 1.14 上式中令Sn=10，解出Fe=18/19≈0.947 1.15 已知两种方法可使性能得到相同的提高，问哪一种方法更好。 (1)用硬件组方法，已知Se=40，Fe=0.7，解出Sn=40/12.7≈3.1496（两种方法得到的相同性能） (2)用软件组方法，已知Se=20，Sn=40/12.7，解出Fe=27.3/38≈0.7184（第二种方法的百分比） - 2