武汉大学计算机学院2004级系统结构试卷

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1、武汉大学计算机学院2004级系统结构试卷《计算机系统结构》期末考试试卷（A）一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.对汇编语言程序员透明的是()。A.指令寄存器B.中断字寄存器C.通用寄存器D.条件码寄存器2.RISC不采用的实现技术是（）。A.重叠寄存器窗口B.以固件为主C.优化编译D.优化延迟转移3.对于浮点数，在字长和表数精度一定的条件下，尾数基值越大，表数效率（）。A.变低B.变高C.不变D.单调下降4.字节多路通道的“数据宽度”是（）。A.单字节B.双字节C.定长数据块D.不定长数据块5.在有通

2、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.广义指令C.无链通道指令D.中断指令6.在先行控制技术的实现中，对主存储器操作优先级最高的部件是（）。A.先行读数栈B.后行写数栈C.先行指令栈D.先行操作栈7.在处理数据相关时，采用相关专用通道（旁路）技术，主要是解决（）相关。A.RAWB.WARC.WAWD.任何8.在页式虚拟存储器中，页面失效和页面争用有可能同时发生的条件是主存中的页面数（）。（注：下式中的p为主存地址中的实页字段）A.大于2p页B.等于2p页C.小

3、于2p页D.不等于2p页9.在Cache-主存系统中，块冲突概率最高的地址映像方式是（）。A.全相联映像B.直接映像C.组相联映像D.段相联映像10.能够实现矩阵转置变换的单级互连网络是（）。A.立方体B.全混洗C.PM2ID.交换二、填空题（每小题2分，共20分）1．在30MHz的标量处理机上执行一目标程序，设每条指令的平均CPI=1.9。其CPU速率为（）MIPS？2．8位十六进制IEEE754单精度浮点数BE200000H，表示的十进制数为（）。3．某I/O系统有两个选择通道，每个通道上都接有速率分别

4、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。4．一模型计算机有7条指令，已知H=1.98，哈夫曼编码的平均码长L哈=2.05（位），信息冗余量约为（）%。5．某单体四字（每个字长32位）的存储器的访问周期为40ns，在不考虑任何冲突的情况下，其理想频宽为（）MB/S？6．在N=16个处理器的单级互连网络中，当互连函数为PM2-2时，第9号处理器将与（）号处理器相连？7．某用户的段页式虚拟存储器，虚地址中有2位段号、2位页号，则该用户共有（）个虚页？8．一标量

5、指令流水线，有“取指”、“译码”、“执行”和“写回”四个功能段，每段延迟分别为0.2、0.2、0.5、0.4(ns),流水线的最大吞吐率为（）MIPS？9．在某页式虚拟存储器中，用散列变换方法实现对快表的访问。已知虚地址中的用户号为8位、虚页号为12位。快表有32行，每行1024位。那么，散列变换电路的输出位数应为（）位？10．在CRAY-1型向量处理机上，设从存储器读数需6拍，打入寄存器需1拍，启动功能部件（包括存储器）需1拍。完成一个N=64的向量由存储器传送到某一向量寄存器所需要的总时间是（）拍？三、

6、（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。(设起始时刻三个设备同时发出请求，且速率越快的设备优先级别越高)（1）试问该通道能否正常工作?（2）画出通道工作时的示意图。四、（10分）设某程序包含5个虚页，其页地址流为4，5，3，2，5，1，3，2，2，5，1，3。（1）为获得最高的命中率，至少应该分配给该程序几

7、个实页？其可能的最高命中率为多少？（2）假设在程序执行过程中每访问一个虚页，平均要对该虚页所在主存实页内的存储单元访问1024次，求访问主存存储单元的命中率。五、（10分）在一个5功能段的流水线处理机上需经9△t才能完成一个任务，各段执行时间均为△t，任务处理过程对各段使用时间的预约表如下所示。T1T2T3T4T5T6T7T8T9S1√√S2√√S3√√√S4√√S5√√(1)画出流水线的状态有向图，并由状态图得出流水线的最优调度策略和最大吞吐率。(2)按最优调度策略输入6个任务，求流水线的实际吞吐率、加速

8、比和效率。六、（10分）在64个处理器的STARAN网络中，求：（1）网络共有多少级？每级有多少个交换开关？（2）若将3号处理器连到第31号处理器，求级控信号。并说明各级开关的工作状态。（3）在（2）所求的级控信号下，31号处理器连到几号处理器？七、（10分）分别计算下列两种情况下，在8个处理单元的双向环互连的并行处理机中，计算点积S=所需要的时间：（1）n=8；（2）n=16；设相邻处理单元之间传送一次数据需要