体系结构模拟试卷

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1、湖南农业大学课程考核试卷考点号教室号姓名学院专业年级班号学号（全号）课程名称（全称）：计算机体系结构课程代码：20647B0考核时间：2009年6月日试卷号：A考核对象：2006级计算机科学与技术专业学生大题号—-二三四五总分题分1620152029得分1、2、3、•、填空题（本大题共16分，每小题2分）计算机系统结构是程序员所看到的计算机属性，即（)o调度分支延迟指令的方法有三种：（）、从口标处调度和)o系列机是指具启相同的（实现的一系列不同型号的机器。）、但具有不同（互连网络的拓扑可以采用静态或动态的结构，交叉开关网络属于（连接网络。5、Cache

2、大小为8块、主存大小为16块，均从0开始编号，若采用2路组相联映象，则7号主存块应放入Cache的第（按照产生失效的原因不同，4、6、7、根据信息传送方式的不同,)、(）组。可以把失效分为3类：强制性失效、（叮将通道分为3种类型：字节多路通道、8、根据机群系统的使用口的，可以将机群分为3类：（群、负载均衡机群以及（）机群。二、单项选择题（本大题共20分，每小题2分）1、在RISC体系结构屮，规定运算型指令（）。A.在寄存器和存储器之间进行操作B.都在通用寄存器内进行操作C.在存储器中进行操作D.在运算器内进行操作2、流水线技术是（）的典型实例。A.时间

3、重叠C.资源共享B.资源重复D.资源分散3、目前世界上最快的计算机系统Roadrunner采用的结构是（）。A.SMPB.MPPC.DSMD.Cluster4、下列哪个优化技术是用来减少命屮时间的技术？（B.非阻塞CacheA.虚拟CacheC.提高相联度D.增加块大小5、哪个级别的RAID技术采用的是块交义奇偶校验?A.RAID2B.RAID3C.RAID4D.RAID56、MTBF是扌旨（)oA.平均维修时间B.平均失效间隔时间C.平均无故障时间D.平均故障时间7、通过计算MTTF/（MTTF+MTTR）来衡量存储外设的（A.可靠性B.可用性C.可

4、信性D.)o可恢复性8>假设有32台处理机，则互连函数PM2I+2（28）的值为D.29A.31B.30C.09、字节多路通道的实际流量是（）。A.连接在这个通道上的所有设备数据传输率的平均值B.连接在这个通道上的所冇设备的数据传输率之和C.连接在这个通道上的所有设备中数据流量最大的那一个D.连接在这个通道上的所有设备数据传输率的加权平均值10、MISD计算机口J以处理（）。A、多指令流单数据流B、单指令流单数据流c、多扌弓令流多数据流D、单指令流多数据流得分三、名词解释（木大题共15分，每小题3分）（说明：对于英文缩写要求写出其英文全称，屮文翻译，并

5、作简要解释。）1、程序局部性原理2、请求字优先3、RAID4、2:1Cache经验规则5、Cluster得分四、简答题（本大题共20分，每小题5分）1、什么是多处理机Cache-致性问题？给出解决一致性的监听协议的工作原理。2、在向量机上，按照链接方式执行下述4条向量指令（括号小给岀了相应功能部件的时间），如果向量寄存器和功能部件之间数据传输需要1拍，从存储器中把数据送入访存功能部件也需1拍，试求此链接流水线的通过时间是多少拍？如果向量长度为64,则需耍多少拍才能得到全部结果。V2-V0XV1（向量乘:7拍）V3-存储器（访存：6拍）V严V2+V3（向

6、量加：6拍）3、推导伪相联Cache的平均访存时间。4、对一台5()0MHz计算机执行标准测试程序，程序中指令类型、执行数量和平均时钟周期数如下表所示，求该计算机的平均CPI和程序执行时间。指令类型指令执行数量平均时钟周期数整数450001数据传送750002浮点80004分支30003得分五、计算题(木人题共29分，第1题9分，第2、3题各10分)1.给定以下的假设，分别计算采用直接映象Cache和两路组相联Cache的CPU性能。(1)理想Cache情况下的CPI为2.0,时钟周期为2ns,平均每条指令访存1・2次；(2)两者Cache容量均为32

7、KB,块大小都是32字节；(3)组相联Cache+的多路选择器使CPU的时钟周期增加了10%；(4)这两种Cache的失效开销都是80ns；(5)32KB直接映象Cache的失效率为2.0%,32KB两路组相联Cache的失效率为1.4%。2、计算机系统屮有三个部件可以改进，这三个部件的部件加速比如下：部件加速比1=30部件加速比2=20部件加速比3二10如果相对某个测试程序三个部件的可改进比例分别为10%,20%和70%,要达到最好改进效果，仅对一个部件改进吋，耍选择哪个部件？如果允许改进两个部件，又如何选择？3、动态多功能流水线由6个功能段组成，如

8、下图所示:其中，SI、S4、S5、S6组成乘法流水线，SI、S2、S3、S6组成加法流水线,各