《计算机体系结构》试卷B及答案

1、7/7计算机体系结构 课程试卷 B 适用专业： 考试日期： 闭卷所需时间：120分钟 总分：100分（所有的答案写在答题纸上） 一、单选题（每空1.5分，共15分）1、乘法器、加法器的物理实现，如器件的选定及所用的微组装技术属于（ ）的内容。A、计算机组成 B、计算机系统结构C、计算机体系结构 D、计算机实现2、关于RISC机器的设计原则错误的是（ ）。A、指令条数少而简单B、大多数指令都采用硬连逻辑来实现C、面向高级语言优化D、指令的执行在单个时钟周期内完成（采用流水机制后）3、在（ ）型的计算机中，由于只有一个中间结果暂存器，所以需要频繁地访问存储器。A、寄存器RM B、累加器 C、寄存器

2、RR D、堆栈4、（ ）是指用软件的方法在一台现有计算机上实现另一台计算机的指令集。A、模拟 B、仿真 C、虚拟 D、解释5、在互连函数中，（ ）用于实现二进制地址编码中第k位互反的输入端与输出端之间的连接。A、交换函数 B、反位序函数 C、均匀洗牌函数 D、碟式函数6、流水线冲突中不包括以下哪项？（ ）A、结构冲突 B、数据冲突 C、名冲突 D、控制冲突7、以下选项中，哪个映像规则的失效率最高？（ ）A、全相联 B、直接相联 C、组相联 D、多路相联8、两条指令i（在前）和j（在后），如果指令j使用指令i产生的结果，则称指令i和j发生了（ ）。A、输出相关 B、控制相关 C、数据相关 D、反

3、相关9、如果程序执行时所需的块不能全部调入Cache中，则当某些块被替换，若又重新被替换后，若又重新被访问，就会发生失效。这就是（ ）。A、容量失效 B、冲突失效 C、强制性失效 D、碰撞失效10、（ ）流水线指的是在同一时间段内，多功能流水线中的各段可以按不同的方式连接，同时执行多种功能。A、动态 B、部件级 C、线形 D、静态二、填空题（每空1.5分，共15分）1、从执行程序的角度看，并行性等级可以分为：_、_、线程级并行和作业或程序级并行。2、2:1 Cache经验规则是指大小为N的_Cache的失效率约等于大小为N/2的_Cache的失效率。3、Flynn分类法把计算机系统的结构分为以

4、下4类：_、SIMD、_、_。4、根据CPU内部存储单元类型，可将指令集结构分为_型指令集结构、_型指令集结构和通用寄存器结构型指令集结构。5、_是缓冲技术和预处理技术的结合。三、简答题（共40分）1、简述降低Cache失效率的方法？（10分）2、什么是程序局部性原理？（10分）3、软件兼容有几种？其中哪一种是软件兼容的根本特征？（10分）4、目录协议中，Cache块有哪三种状态？（10分）四、计算题（共40分）1、列举出下面循环中的所有相关，包括输出相关、反相关、真数据相关。 for(i=2;i100;i=i+1)ai=bi+ai;ci+1=ai+di;ai-1=2*bi;（20分)2、写出

5、三级Cache的平均访问时间的公式。（20分）计算机体系结构试卷B答案一、1-5：DCBAA6-10：CBCAA二、1、指令内部并行、指令级并行2、直接映像、2路组相联3、SISD、MISD、MIMD4、累加器、堆栈5、先行控制三、1、（1）增加Cache块大小：（2）提高相联度（3）增加Cache的容量（4）Victim Cache（5）伪相联映像（6）硬件预取（7）编译器控制的预取2、程序的局部性原理是常用的程序属性，它是指程序执行时所访问的存储器地址分布不是随机的，而是相对的簇集。利用程序的局部性原理，可以根据程序最近的访问情况来比较准确地预测将要访问的指令和数据。3、系列机的软件兼容方式有4种：向上兼容、向下兼容、向前兼容和向后兼容。其中向后兼容是一定要保证的，它是系列机的根本特征。4、基于目录协议的Cache块中一共有3种状态：（1）共享（2）未缓冲（3）专有四、1、真相关：ci+1=ai+di和ai=bi+ai（要使用上条指令计算出来的ai的结