计算机系统结构第三次作业题及答案

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1、第3次作业一、填空题（本大题共20分，共10小题，每小题2分）1.计算机中的主存储器，使用一维线性编址，这种地址称为________，其地址的集合称为________。2.DEC 21064属于_________。3.基于I/O事件的可能性特征以及I/O资源的共享性，我们可以给出一系列的简单法则来计算整个I/O系统的响应时间和吞吐率。这部分的研究称为__________。4.反映外设可靠性能的参数有：_______、_______和_______。5.__________指令引起的控制相关可以通过展开解决。6.在简单流水线中，控制相关可以通过两方面得到保证：________和

2、________。7.向量处理机结构目前已成为解决数值计算问题的一种重要的高性能结构。它有两个主要的优点：__________和__________。8._________是衡量流水线最高性能的一个指标。9.提高写直达Cache性能最重要的方法是设置一个容量适中的写缓存。然而写缓存中可能包含读失效时所需单元的最新值，这个值尚未写入存储器，导致了存储器访问的复杂化。解决方法是_______。10.OGSA架构由四个主要的层构成，从下到上依次为：__________、__________、__________、__________。二、简答题（本大题共40分，共5小题，每小题8分

3、）1. 字节多路通道连接P台设备，每台设备都传送n个字节，TS：设备选择时间。TD：传送一个字节的时间。Ti：第i个数据的传输，i=1，2，…，n。总共所需要的时间：2..虚拟存储空间大小Nv＝4GB，页的大小Np＝1KB，每个页表存储字占用4个字节。计算得到页表的级数3.MPP系统一般指的是？4.传统机器级系统结构的属性主要是由该机器的指令系统来表征的，具体属性是哪些？5.简述紧密耦合多处理机系统。三、问答题（本大题共40分，共5小题，每小题8分）1. 简述重叠解释时条件转移带来的问题。2.简述设计者使用人机交互来处理相互冲突的折中方法。3.简述分支目标缓冲。4.在虚拟存储

4、系统中，两个存储器的速度相差特别悬殊，例如：T2＝105T1。如果要使访问效率到达e＝0.9，问需要有多高的命中率？5.简述流水线的特点。答案：一、填空题（20分，共10题，每小题2分）1.参考答案：主存物理地址、主存物理空间解题方案：评分标准：2.参考答案：超标量处理机解题方案：评分标准：3.参考答案：排队论解题方案：评分标准：4.参考答案：可靠性（reliability）、可用性（availability）、可信性（dependability）解题方案：评分标准：5.参考答案：循环分支解题方案：评分标准：6.参考答案：指令按顺序执行、对控制或分支冲突进行检测解题方案：评分

5、标准：7.参考答案：效率高、适用性广解题方案：评分标准：8.参考答案：理想CPI解题方案：评分标准：9.参考答案：让读失效等待，直至写缓存为空解题方案：评分标准：10.参考答案：资源层、Web服务层、基于OGSA架构的网格服务层、网格应用程序层解题方案：评分标准：二、简答题（40分，共5题，每小题8分）1.参考答案：TBYTE=（TS+TD）•P•n解题方案：评分标准：2.参考答案：[P_581FEBEB8D98C2D7B62DE45C05]解题方案：评分标准：3.参考答案：使用大量的，同构的处理单元（PE，ProcessingElement），并以一种高带宽，低时延的专有网

6、络互联而成的计算机系统。MPP系统节点之间的消息传送相对于集群系统具有更短的延迟，系统性能更强。解题方案：评分标准：4.参考答案：（1）数据表示：硬件能直接识别和处理的数据类型；（2）寄存器定义：包括各种寄存器的定义、数量和使用方式；（3）指令系统：寻址规则、机器指令的操作类型和格式等；（4）中断系统：中断的类型和中断响应硬件的功能等；（5）机器工作状态的定义和切换：如管态和目态等；（6）存储系统：主存最小编址单位、编址方式、可编程最大存储容量等；（7）输入/输出结构：输入/输出连接方式、处理机存储器与输入/输出设备间数据传送的方式和格式、输入/输出操作的状态等。（8）信息保

7、护：信息保护方式和硬件对信息保护的支持。解题方案：评分标准：5.参考答案：系统中各处理机相互之间的联系是比较紧密的,通过系统中的共享主存储器实现彼此间的数据传送和通信。优点：通过共享存储器，处理机间的通信和数据传输速度快、效率高缺点：存在访问冲突，总线带宽限制导致处理及数量不能太多。为每个处理机配置较大的独立cache可以缓解访问冲突问题，但同时cache同步也是较大问题。解题方案：评分标准：三、问答题（40分，共5题，每小题8分）1.参考答案：当本条指令为转移指令时，若转移不成功时，可顺序进行下一条指