体系结构2007考题(A卷)答案.docVIP

2006 —2007 学年第3、4学期 计算机体系结构 课程期末考试试卷（A卷） 答案及评分标准 注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。 院系: 专业: 班级: 姓名: 学号: 2006 —2007 学年第3、4学期 计算机体系结构 课程期末考试试卷（A卷） 答案及评分标准 注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。 院系: 专业: 班级: 姓名: 学号: 2006 —2007 学年第3、4学期 计算机体系结构 课程期末考试试卷（A卷） 答案及评分标准 注意：装订线左侧请不要答题，请不要在试卷上书写与考试无关的内容，否则将按相应管理规定处理。 院系: 专业: 班级: 姓名: 学号: 6 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得分 一、名词解释(本大题20分,每小题2分) 1、存储层次 采用Cache、主存、硬盘等不同的介质实现多层存储器结构，以便实现存储器系统在价格、速度、容量等方面上的折中（2分）。 2、强制性失效 当第一次访问数据的时候，不论是指令访问还是数据访问，都不会在Cache中，需要从下一级存储器中调入，这样的失效即强制性失效（2分）。 3、反相关 反相关即数据的先写后读相关，即指令i先执行，指令j写的名是指令i读的名（1分）。如果指令之间存在反相关，这指令的执行顺序必须要保证（1分）。 4、虚拟Cache 虚拟Cache即在Cache中采用虚拟地址进行访问（1分），采用虚拟Cache的好处是可以节省每次Cache访问时的地址变换过程，减少命中时间（1分）。 5、按写分配法 按写分配式是指Cache执行写操作的，如果不命中，先将相应的数据块主存调度到Cache中，然后执行写操作（2分）。 6、超长指令字 采用多个独立的功能部件，并将多条指令的操作组成固定格式的指令包，形成一条非常长的指令，它是指令多发射结构的常用技术之一（2分）。 得分： 得分： 7、指令调度 在保证程序正确执行的前提下，改变指令的执行顺序或者是操作数，来减少数据相关或结构相关给指令流水线带来的性能损失（2分）。 8、定向路径 定向路径是用定向技术解决数据相关的方法，定向路径的作用是将数据从产生它的功能段将数据直接送到需要使用它的功能段（2分）。 9、宏流水 即处理机间流水线，由多个处理机串行地对同一数据流进行处理，每个处理机完成一项任务（2分）。 10、耦合度 反映了多级系统的各机器之间的物理连接的紧密程度和交互作用能力的强弱（1分），可以分为松散耦合和紧密耦合等几种（1分）。 二、简答题(本大题40分,每小题5分) 1、什么是RAID 0+1？ RAID 0+1是廉价磁盘冗余阵列的一种复合模式，它是综合了RAID 0和RAID 1两种模式而成的（1分），同时拥有了RAID 0模式可靠性高和RAID 1速度快的优点（2分），又避免了RAID 0模式效率差和RAID 1可靠性差的缺点（2分）。 2、以DLX指令说明为什么定向技术不能解决所有的数据相关？ 定向技术可以解决大部分先写后读相关，但有些相关定向技术不能解决。（1分） 例如：LW R1, 0(R2) （1分） ADD R3,R3,R1 这两条指令中，前一条指令在MEM段获得R1的数据，而后一条指令在EX段就要使用此数据，所以，这种情况下，定向技术不能解决此数据相关。 （3分） 3、简述什么是分支目标缓冲？ 将成功转移的分支指令的地址和分支指令的目标地址放到一个缓冲区中保存起来，以分支指令的地址作为标记（2分），利用相联存取器保存这些信息，以便在指令的取指阶段可以很快判断当前指令是否为执行过的并且成功转移的分支指令，并进行分支预测（3分）。 4、指令采用变长编码格式和固定编码格式各具有什么优点？ 指令采用固定编码格式则寻址方式和操作类型少，可以降低译码的复杂度、提高译码速度，但目标代码的长度会增加（2分）；而变长编码格式的平均指令长度低，所以生成的目标代码的长度小，有利于节省内存空间，但格式复杂会导致译码困难（3分）。 5、什么是多处理机的一致性问题？ 在多处理机中，由于共享主存，所以主存中的数据进入到各个处