11年计算机体系结构试卷函授.docVIP

《计算机系统结构A卷》 一、填空题(每小题2分，共20分)。 1．计算机体系结构是指 程序员所必须了解的概念性结构与功能特性。 2. 计算机提高并行性的主要技术途径有 、资源重复和资源共享。 3. 多处理机系统的分工方式有三种， 是同构型多处理机系统的分工方式。 4. 计算机系统在功能和结构上最显著的特征是 。 5．先行控制方式实现的关键技术包括缓冲技术和 。 6．流水线全局相关又称 ，其影响范围比局部相关要大。 7．数据表示是指 的数据类型。 8. 指令操作码编码有三种方法，从信息冗余量最小来看， 编码是最好的；从编码规整性来看，定长码是最好的。 9. 在RISC中， 技术是为了解决程序中大量执行CALL指令而出现的现场保护问题。 10．相联存储器是按存储字的 寻址访问的。 二、简答题(每小题7分，共42分)。 1．计算机系统结构的冯氏分类法是按什么来分类的。它分为哪几个类型？ 2．在单处理机的Cache存储系统中，引起Cache不一致性的原因有哪些? 有哪些更新策略？ 3．什么是软件的可移植性？实现的基本方法有哪些？ 4. 衡量线性流水线的性能指标有哪些？写出在各功能段执行时间相等时性能指标之间的关系式。 5. 什么是并行存储器？并行存储器有哪几种类型？ 6．多计算机系统和多处理机系统的差别有哪几方面？其中最主要的是哪个方面？ 三、分析计算题(第一小题10分，第二小题12分，第三小题16分，共38分)。 1. 假定有多个加法器的流水线处理机，3条连续指令组成的程序代码如下： I1 ADD R1，R2，R4 ；R1←（R2）＋（R4） I2 ADD R2，R1，1 ；R2←（R1）＋1 I3 SUB R1，R4，R5 ；R1←（R4）－（R5） 该程序代码中存在哪些数据相关。若只有一个加法器，还会存在哪些相关。 2. 有一台计算机，不同类型指令在理想Cache（无访问失败）与实际Cache（有访问失败）两种情况下的性能如下表。求理想Cache相对于实际Cache的加速比？ 指令类型 出现频率 理想CacheCPI 实际CacheCPI 运算指令 40% 1 3 取数指令 20% 2 8 存数指令 15% 2 8 控制指令 25% 2 4 3. 在“Cache一主存”存储层次中，主存容量为8个块，Cache容量为4个块，采用组相联映象，组内块数为2块，每块有16个单元。假设主存中内容一开始未装入Cache中，主存块地址流为1，2，4，1，3，7，0，1，2，5，4，6，4，7，2。 （1）若采用LRU替换算法，指出块命中的时刻，计算Cache的块命中率。 （2）若在程序执行过程中，每从主存装入一个块到Cache或命中Cache中的一个块，平均要对这个块访问14次，计算在这种情况下的Cache字命中率。