南工大系统结构试题库

..选择题=1\*GB1⒈对系统程序员不透明的应当是。ACacheB系列机各档不同的数据通路宽度C指令缓冲器D虚拟存储器⒉计算机系统构造不包括。A主存速度B机器工作状态C信息保护D数据表示⒊属于计算机系统考虑的是。A主存采用MOS还是TTLB主存采用多体穿插还是单体构造C主存的编址方式D主存频宽确实定⒋从计算机系统构造上来看，机器语言程序员所看到机器属性是。A计算机软件所要完成的功能B计算机硬件所要完成的功能C编程要用到的硬件组织D计算机各部件的硬件实现⒌系列机软件应做到。A向后兼容，力争向上兼容性B向前兼容，力争向上兼容性C向后兼容，力争向下兼容性D向前兼容，力争向下兼容性⒍利用时间重叠概念实现并行处理的是。A多处理机B相联处理机C并行〔阵列〕处理机动性D流水处理机⒎计算机中优化使用的操作码编码方法是。A霍夫曼编码BASCII编码C扩展操作码DBCD码⒏程序员编程时使用的地址是。A物理地址B主存地址C有效地址D逻辑地址⒐块冲突率最高的cache地址映象方式是。A组相联B直接相联C段面相联D全相联⒑影响流水线最大吞吐率是。A各个功能段的时间B最快功能段的时间C最慢功能段的时间D最后一个功能段的时间⒒非线性流水线是指。A一次运算中使用流水线中的多功能段B一次运算中屡次使用流水线中的某些多功能段C流水线中某些功能段在各次运算中的作用不同D流水线的各功能段在各种运算中有不同的组合⒓Cache地址映象中块冲突率最低的是映象是。A全相联B页相联C直接相联D组相联⒔有8个结点的PM2I单级网络的PM2-0(j)=(j-20)mod8=A(76543210)B(01234567)C(7531)(6420)D(0246)(1357)⒕有8个结点的PM2I单级网络的PM2+0(j)=(j+20)mod8=A(76543210)B(01234567)C(7531)(6420)D(0246)(1357)⒖能实现作业、任务级并行的异构型多处理机属于。ASIMDBSISDCMIMDDMISD⒗以下说确的是。A一次重叠是一次解释一条指令B一次重叠是同时解释相邻两条指令C流水方式是同时只能解释两条指令D一次重叠是可同时解释多条指令⒘通道程序执行完毕后引起的中断是。AI/O中断B程序性中断C中断D机器校验中断⒙打印机适合连接在。A数组多路通道B字节多路通道C选择通道D任意一种通道⒚disk适合连接在。A数组多路通道或选择通道B字节多路通道C数组多路通道或字节多路通道D任意一种通道⒛21.通道程序执行完毕后引起的中断是。A访管中断定BI/O中断C外中断D程序性中断22.利用时间重叠概念实现并行处理主是。A流水处理机动B多处理机C相联处理机动D并行〔阵列〕机23.数据表示是一局部。A软件的B硬件的C软硬件交界面的D非软非硬的24.是促使计算机系统构造开展的最重要的因素A软件B硬件C固件D器件25.计算机系统构造研究的围不包括。A指令系统的定义B计算机系统性能的评价C软硬件界面的定义D加法器的构造26.交换互连网(立方体构造)编号为011的PE的3个相邻PE的编号是。A001，010，111B100，101，111C101，110，111D001，101，11027.交换互连网(立方体构造)编号为000的PE的3个相邻PE的编号是。A001，010，111B100，101，111C101，110，111D001，010，10028.在Cache更新策略中，在Cache不命中时把数据同时写入Cache和MM的策略是。A写回法B写直达法(全写法)C按写分配法D不安写分配法29.在Cache更新策略中，在Cache不命中时把数据从MM调入Cache的策略是。A写回法B写直达法(全写法)C按写分配法D不安写分配法30.相关专用通路。A解除数据相关性B减少数据相关引起的流水线停顿C解除控制相关性D不能缓解流水线的相关性问题31.开发粗粒度并行主要采用。P184A硬件手段B软件手段C软硬件同时并举D指令级并行32.开发细粒度并行主要采用。P184A硬件手段B软件手段C软硬件同时并举D作业级并行33.SIMD构造主要实现的是的。P200A作业级并行B任务级并行C指令操作级并行D指令操作步骤并行34.MIMD构造主要实现的是的。P200A作业级并行B任务级并行C指令操作级并行D指令操作步骤并行35.设计互连网络时应考虑的特征有个。P190A4B3C2D136.归约机按归约模型可分为。A数值归约和串归约B串归约和图归约C数值归约和图归约D指令归约和数值归约37.模拟是采用解决执行方法。A纯硬件B以软件为主，硬件为辅C纯软件D以硬件为主，软件为辅38.仿真是采用解决执行方法。A纯硬件B以软件为主，硬件为辅C纯软件D以硬件为主，软件为辅39.对Amdahl提出关于计算机系统构造定义中所提到的"程序员〞比拟一致的看法是。A机器语言程序员或编译程序员B应用程序员C高级语言程序员D任何程序员40.RWC(真实世界计算机)方案的主要研究容有方面。A3B4C1D241.在程序执行中有个方面因素会引起顺序控制流发生变化。P72A1B3C4D242依数据令牌的不同数据流计算机可分为两大类。A数值流和非数值流B静态和动态C数值流和图流D令牌流和非令牌流二、填空⒈程序的局部性包括的局部性和的局部性。⒉CPU的Channel输入输出指令的根本功能主要是：，以及。⒊虚拟存储器对程序员是透明的，对程序员是不透明的。⒋通道按信息传送方式可分为，，三类通道。⒌设通道数据传送周期选择一次设备的时间为TS，传送一个字节的时间是TD，那么传送n个字节的选择通道的极限流量是fs.max=。⒍设通道数据传送周期选择一次设备的时间为TS，传送一个字节的时间是TD，那么有K台I/O设备的成组传送极限流量fB.max=，⒎在"一次重叠〞解释时，第k条指令需等待第k-1条指令执行后才能形成，称此时发生了相关。⒏在"一次重叠〞解释时，第k条指令的源数据与第k-1条指令的结果数据的地址一样，称此时发生了相关。⒐多功能流水线各功能段同时只能按某一种功能联接的称为流水线。⒑多功能流水线各功能段同时可以按不同的运算或功能联接工作，此流水线称为流水线。⒒消除流水线速度瓶颈的方法有和两种方法。P81⒓解决重叠和流水线中的操作数相关，不外乎是和两种方法。P85⒔系列机软件兼容必须做到向兼容，尽可能争取向兼容。⒕提高计算机系统并行性重叠的主要技术途径有时间重叠、和。⒖多处理机可以有同构型、和三种。⒗多处理机有和两种根本构型。⒘并行性主要是指和两重含义。⒙多处理机系统在系统构造上可分为耦合和耦合系统。⒚按连接方式分，流水线可分为流水线和流水线。⒛按功能分类，流水线可分为流水线和流水线。21.评价存储器性能的根本要大容量、和低价格。22.解决重叠和流水中的操作数相关，有推后法和两种方法。23.从对执行程序或指令的控制方式上，将计算机系统分为由控制驱动的流和由数据驱动的流方式，按驱动的归约方式和模式驱动的匹配方式。24.流水线按工作方式可分为流水线和流水线。25.流水线按处理级别可分为操作部件级、级和级三种。26.根据处理数据令牌的不同，数据流机的根本构造可分为和两大类。27.一个指令系统的设计主要是确定它的、、操作及对操作数的访问方式。28.对实现根本操作来讲，指令系统的不同只是反映在和不一样。29.指令系统设计原那么是应特别注意如何支持、简易地将源程序翻译成。30.在指令系统设计时应注意、、、。31.指令系统构造的分类主要是依据在CPU中以何种存储方式来存放操作数。按照这一特征，可将指令系统构造分为型、型、型三类。32.计算机应用对系统构造不断提出的最根本要、和。33.在RISC构造中为了减少过程调用中保存现场和建立新现场，以及返回时恢复现场等辅助操作，通常将全部存放器分成假设干组，称为。34.对实现根本操作来讲，指令系统的不同只是反映在和。P4235.一般指令系统由和两类指令组成。P4236.指令系统构造的分类主要是依据在CPU中以何种存储方式来存放操作数。按照这一特征，可将指令系统构造分为、和型三类。P4337.通用存放器型指令系统中，按照ALU指令有多少个个操作数需要到存储器中去存取，可以进一步分为、和型三类。P4438.阵列机可分为两个根本构造，和。P18539.在数据流计算机息项以操作包和"数据令牌〞形式出现，其中数据包由，和组成。P22840.AI处理的根本要点是根本知识的，和地加以利用。P24241."数据令牌〞由和组成。P22842.构成函数程序的主要成份是、和。P23543.人工智能研究的关键在于和。P24444.阵列机通常由一个、N个M个和一个组成。P18545.存储器的命中率是和之比。P12846.紧耦合系统按所用处理机类型是否一样，常见的组合可分为和两种根本构型。P20147.在层次存储构造价格体系中命中判断和数据传输对较高层次而言应由实现，对较低层次而言应由实现。48.依据处理数据令牌的不同，数据流机可分为和两在类。P23249.通常流水过程中会出现、和三种相关。P8350.数据相关冲突可分为、和三种类型P8751.I/O控制操作：包括、。P158三、计算⒈假定要在一个时钟速率为40MHz的标量处理机上执行一个典型测试程序，该程序中含有4种类型指令，每种指令的条数和每种指令的CPI如下所示：指令类型指令数CPIALU1200001Load/Store指令(Cache命中时)360002转移指令240004访存指令(Cache不命中时)200008计算在单处理机上执行该程序的平均CPI。根据①所得的CPI值，计算相应的MIPS速率。⒉假定要在一个时钟速率为40MHz的标量处理机上运行具有200000条指令的目标代码，程序中含有4种类型指令，根据程序实验结果，指令混合比和每种指令的CPI如下所示：指令类型混合比CPIALU60%1Load/Store指令(Cache命中时)18%2转移指令12%4访存指令(Cache不命中时)10%8计算在单处理机上执行该程序的平均CPI。根据①所得的CPI值，计算相应的MIPS速率。⒊某模拟机有10条机器指令，使用频度分别为：0.01，0.15，0.12，0.07，0.08，0.13，0.15，0.03，0.17，，0.09。⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。⒋某模拟机有7条机器指令，使用频度分别为：0.04，0.04，0.05，0.06，0.15，0.26，0.40。⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。⒌有一个具有5个功能段组成的乘、加双功能的静态流水线，"乘〞由1→2→3→4完成，"加〞由1→5→4完成，各段时延均为t〔见以下图〕，输出可直接返回输入或存入缓冲存储器。现计算长度均为8的A、B两个向量对应元素求和的连乘积。静态双功能流水线图⑴画出完成此运算的流水线的运行时空图；⑵完成全部运算需要多少个t？其效率是多少？★解：〔共10分，时空图对了给3分。计算时公式对了而结果错了扣1分，公式错了全扣〕⑴时空图(4分)⑵(6分，每个答案3分)TP=15/25Δt=3/5ΔtE=(8×3Δt+7×4Δt)/(25×Δt)=52/125=0.416⒍有一个具有4个功能段组成浮点加的静态流水运算器，各段时延均为t〔见以下图〕，输出可直接返回输入或存入缓冲存储器。现以下述方式计算Z=[a+b]+[c+d]+[e+f]+[g+h]⑴画出完成此运算的流水线的运行时空图；⑵分析其吞吐率和效率。⒎采用组相联映象的Cache容量为1KB，要求Cache的每一块能在1个主存周期从主存读取。主存构造是模4穿插，每个分体宽为32位，总容量为256KB。用按地址访问访问存储器构成相联目录表实现主存地址到Cache地址的变换，并约定用4路比拟电路。请设计此相联目录表，求出该表行数、总位数和比拟电路的位数。⒏对于一个有如下特征的虚拟存储系统：40位虚拟地址16KB页面36位物理地址每个进程的页表的总长度是多少？假定TLB用两路组相联方式的Cache，块长为8个字〔4B〕，总容量为16KB，写出其地址格式。⒐假设Cache的工作速度为主存的5倍，且Cache被访问的概率为90%，那么采用Cache后，整个存储系统获得多高的加速成比？胡越明P103⒑某字节多路通道欲连接6台外设，其数据传输速率见下表。而通道选择设备时间需9.8s，每个字节传送需0.2s，问通道能否胜任所有设备同时工作？⒒设通道在数据传送期中，选择设备需4.9μs，传送一个字节数据需0.1μs。其低速设备每隔250μs发出一个字节数据传送请求，问最多可接多少台这种设备？②假设有A～E共5种高速设备，要求字节传送的时间时间如表，其时间单位为μs。假设一次通信传送的字节数不少于1024B，问哪些设备可挂在此通道？⒓如果某一计算任务用向量方式求解比用标量方式求解要快20倍，称可用向量方式求解局部所花时间占总的时间的百分比为可向量化百分比。问为到达加速比为2，可向量化百分比应是多少？⒔某系统某一功能改良后其速度是原来的10倍，而该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，那么用此增强功能方法后，整个系统的性能提高多少？⒕设二级虚拟存储器的TV1=10-7s，TV2=10-2s，假设要求访问时间TV到达1ms，问访问一级存储器的命中率应是多少？⒖设Cache块为16字，对于以下2种MM构造：⑴如果MM的访问延时为4个时钟周期，访存地址和1个字的传输时间各为1时钟个周期，数据传输后还需1个周期的恢复时间，问这两种MM构造在Cache访问失效时的块访问时间各是多少？⑵假设Cache命中时的指令平均执行时间为1.2周期，平均每条指令访存时间为1.5次，Cache的命中命中率为99%，问这两种MM构造中指令的平均执行时间。⒗设1个任务的处理时间为64s，CPU在这段时间始终忙于处理，I/O处理时间为36s。为了提高系统性能，有两种方案：使CPU的速度增加1倍，或者使CPU和I/O的处理速度同时增加1倍。计算这两种情况下的处理时间。⒘设16个处理器编号分别为0，1，…，15。采用单级互网互连，当互连函数分别为⑴ Cube3⑵ PM2-3⑶Shuffle⑷Btterfly⑸Exchange时第11号处理器各与哪一个处理器相连。⒙设16个处理器编号分别为0，1，…，15。采用单级互网互连，当互连函数分别为⑴ Cube3⑵ PM2-3⑶Shuffle⑷Btterfly⑸Exchange时第9号处理器各与哪一个处理器相连。⒚某模拟机有7条机器指令，使用频度分别为：0.01，0.01，0.03，0.05，0.15，0.30，0.45。⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。⒛某模拟机有10条机器指令，使用频度分别为：I1：0.2，I2：0.12，I3：0.11，I4：0.05，I5：0.08，I6：0.03，I7：0.02，I8：0.18，I9：0.10，I10：0.01。⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。胡越民书P12321.某模拟机有10条机器指令，使用频度分别为：I1：0.2，I2：0.12，I3：0.11，I4：0.05，I5：0.08，I6：0.03，I7：0.02，I8：0.18，I9：0.10，I10：0.01。⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。22.假定要在一个时钟速率为40MHz的标量处理机上执行一个典型测试程序，该程序中含有4种类型指令，每种指令的条数和每种指令的CPI如下所示：指令类型指令数CPIALU450001Load/Store指令(Cache命中时)320002转移指令150002访存指令(Cache不命中时)80002⑴计算在单处理机上执行该程序的平均CPI。⑵根据①所得的CPI值，计算相应的MIPS速率。⑶计算总的CPU执行时间TCPU。23.某模拟机有9条机器指令，使用频度分别为：I1：0.3，I2：0.24，I3：0.06，I4：0.07，I5：0.07，I6：0.02，I7：0.03，I8：0.2，I9：0.01⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。24.一台流水计算机A的工作频率为25MHz，平均CPI为4。计算机B是A的改良型，有一条5段的线性指令流水线，时钟频率为20MHz。问：⑴假设在A和B两台计算机上执行含有100条指令的程序，那么计算机B对A的加速比是多少？⑵在执行上述程序时，计算机A和B的MIPS速率各是多少？25.某单功能非线性流水线的预约表如下：1234567S1**S2*S3*S4***⑴写出制止表F和冲突向量C。⑵画出该流水线状态图，确定其最正确调度方案和最小平均流水速率。⑶计算按此流水线调度方案执行8个任务所需的时间。⑷计算按此流水线在执行8个任务时的吞吐率、加速比和利用率。胡越明书P22926.某单功能非线性流水线的预约表如下：123456789S1**S2***S3*S4**S5**⑴写出制止表F和冲突向量C。⑵画出该流水线状态图，确定其最正确调度方案和最小平均流水速率。⑶计算按此流水线调度方案执行8个任务所需的时间。⑷计算按此流水线在执行8个任务时的吞吐率、加速比和利用率。27.假定要在一个时钟速率为40MHz的标量处理机上运行具有200000条指令的目标代码，程序中含有4种类型指令，根据程序实验结果，指令混合比和每种指令的CPI如下所示：指令类型混合比CPIALU43%1Load/Store指令(Cache命中时)21%2转移指令24%2访存指令(Cache不命中时)12%2①计算在单处理机上执行该程序的平均CPI。根据①所得的CPI值，计算相应的MIPS速率。28某台计算机只有Load/Store指令能对MM进展读/写操作,其他指令只能对存放器进展操作。根据实验的结果，每种指令所占的比例和CPI如下表所示：指令类型混合比CPIALU43%1Load/Store指令(Cache命中时)21%2转移指令24%2访存指令(Cache不命中时)12%2计算上述情况的平均CPI。假设程序由M条指令组成，算术逻辑运算中，25%的指令两个操作数中的一个已在存放器中，另一个必须在算术逻辑指令执行前用Load指令从MM中读取到存放器中。因此，有人建议增加另一种算术逻辑指令，其特点是一个操作数取自存放器中，另一个操作数取自MM，即存放器-存储器型。做假设这种指令的CPI等于2，同时转移指令的CPI变为3。求新指令系统的平均CPI。胡越明P2229.某计算机字长32位，包含两个选择通道和一个多路通道，每个选择通道上连接2台磁盘机和2台磁带机，多路通道上连接2台行式打印机、两2台读卡机和10台终端。假定各设备传输速率如下：磁盘机：800KBps磁带机：200KBps行打机：6.6KBps读卡机：1.2KBps终端：1KBps求该计算机系统的最大I/O数据传输速率。春元P17030.一个字节多路通道连接有5台设备，它们的数据传输率如下表：设备名称D1D2D3D4D5数据传输速率(KB/s)10033.333.32010⑴计算这个字节多路通道的实际工作流量。⑵为了使通道能够正常上作，请设计通道的最大流量和工作周期31.一个字节多路通道连接D1、D2、D3、D4、D5共5台，这些设备分别每10μs、30μs、30μs、50μs和75μs向通道发出一次数据传送的效劳请求。答复以下问题：⑴计算这个字节多路通道的实际流量和工作周期。⑵如果设计字节多路通道的最大流量正好等于实际流量，并假定对数据传输率高的设备，通道响应它的数据传送请求助优先级也高。5台设备在0时刻同时向通道发出第一次传送数据的请求，并在以后的时间里按照各自的数据传输率连续工作。画出通道分时为各台设备效劳的时间关系图，并计算这个字节多路通道处理完各台设备的第一次数据传送请求的时刻。⑶从时间关系图上可以发现什么问题"如何解决这个问题"解⑴这个字节多路通道的实际流量为fbyte＝(1/10+1/30+1/30+1/50+1/75)=0.2MB/s通道助工作周期为t＝1/f=5μs/B，包括通道选择设备的时间Ts和为设备传送1个字节所用的时间Td。⑵5台设备向通道请求传送数据和通道为它们效劳的时间关系如下图。向上的箭头表示设备的数据传送请求，有阴影的长方形表示通道响应设备的请求并为设备效劳所用的时间间隔，包括通道选择设备的时间和为设备传送一个字节所用的时间，这两局部时间之和为5μs。在图，5台设备在。时刻同时向通道发出第数据的请求．通道处理各个设备第一次请求时间如下：处理完设备D1的第一次请求的时刻为5μs。处理完设备D2的第一次请求的时刻为10μs。处理完设备D3的第一次请求的时刻为20μs。处理完设备D4的第一次请求的时刻为30μs。设备D5的第一次请求没有得到响应，直到第85Ps通道才开场响应设备D‘的效劳请求，这时，设备已经发出了2个传送数据的效劳请求，因此，第＝次传送的数据有可能要丧失。⑶由图可知，当字节多路通道的最大流量与连接在这个通道上的所有设备的数据流量之和非常接近时，如果传输速度高的设备频繁发出效劳请求，并且优先得到响应，那么某些低速设备可能在很长的一段时间得不到响应。32.—个4段的双输入端规格化浮点加法流水线〔见以下图〕，每段经过时问10ns，输出可直接返回输入或将结果暂存下相应缓冲器中。问最少需经多少时间能求出：⑴在下坐标中画出完成此运算的流水线的运行时空图(横坐标每小格代表10ns，纵坐标每小格代表1个功能段)；〔4分〕y0x⑵流水线从开场流入到结果流出这段时间的实际吞吐率TP和效率EP。〔6分，每问3分〕答案解：⑴时空图(4分)⑵(6分)TP=9/17△tEP=〔46+34〕/(174)=36/68=52.9%33.有一个流水线由四段组成，其中每当流经第三段时，总要在该段循环一次才能流到第四段(见以下图)。如果每段经过一次的时间都是Δt，现连续输入10个任务，问：⑴当在流水线的输入端每Δt时间输入任务时，该流水线会发生什么情况"{2分}⑵画处理10个任务的时空图。〔4分〕⑶求连续处理10个任务的实际吞吐率TP和效率EP。〔4分，每问2分〕答案解：⑴产生流水线的阻塞〔产生流水线的停顿或断流或不连续〕〔2分〕⑵时空图(4分)⑶(6分)TP=10/23△t期EP=〔103+102〕/(234)=50/92=54.35%34.假设一台计算机的I/O处理占10％，当其CPU性能改良到原来的10倍时，而I/O性能仅改良为原来的两倍时，那么加速比是多少"答案解：改良后I/O的运行时间是原来的1/2，CPU为原来的1/100。所以SP=1/(0.1/2+0.9/100)=16.9435.在一个4段的流水线处理机上需经7柏才能完成一个任务，其预约表如下表所示。⑴分别写出延迟制止表F、冲突向量；⑵画出流水线状态转移图，求出最小平均延迟及流水线的最大吞吐率及其调度时的最正确方案。⑶按此流水调度方案，输入6个任务．际的吞吐率。时间段号t1t2t3t4t5t6t7S1×××S2××S3×S4××答案解：⑴制止表F={2，4，6}；初始冲突向量C=〔101010〕⑵状态转移图调度方案平均延迟〔1，7〕4〔3，5〕4〔5，3〕455最小的平均延迟为4拍。此时流水线的最大吞吐率Tpmax=1/4〔任务/拍〕⑶①最正确调度方案宜选其中按(1，7)周期性助调度的方案接(1，7)调度方案输入6个任务、全部完成的时间为1+7+1+7+1+7=24(拍)实际吞吐率Tp=6/24〔任务/拍〕②假设按(3、5)调度方案输入6个任务．全部完成的时间为3+5+3+5+3+7=26(拍)实际吞吐率Tp=6/26〔任务/拍〕③假设按(3、5)调度方案输入6个任务．全部完成的时间为5+3+5+3+5+7=28(拍)实际吞吐率Tp=6/28〔任务/拍〕可见最传的方案应当为(1，7)调度方案。36.假设Tm是主存的R/W时间，Cache的工作速度为主存的5倍，且Cache访问命中的概率为90％，那么⑴求平均访问时间。⑵采用Cache后，与单独使用主存比性能提高多少"(4分)答案解：⑴Cache的工作速度为主存的5倍。那么Cache访问时间TC=Tm/5。Ta＝0.10×Tm+0.90×Tm/5=0.28Tm(4分)⑵性能为原来的1/0.28＝3.57倍，即提高了2.57倍。(4分)或用阿姆达尔定律求解：37.以下图给出了一个非线性流水线。假设有4条指令依次间隔4Δt进入流水线。请画出时空图，并求出实际吞吐率和效率。假设要使流水线每隔2Δt流出一个结果，应减少流水线上哪个功能段的经过时间？应减少到多少，方能满足要求？〔10分〕答案解：解：〔共10分，时空图对了给3分。计算时公式对了而结果错了扣1分，公式错了全扣〕⑴时空图：⑵吞吐率Tp=4/(22Δt)效率=(38Δt+42Δt)/(422Δt)=40/88=5/11将Ⅲ号功能段时时间减少为1Δt〔或Ⅲ号功能段的总通过时时间为2Δt〕，方能满足要求。38.某模拟机有9条机器指令，使用频度分别为：I1：0.3，I2：0.24，I3：0.06，I4：0.07，I5：0.07，I6：0.02，I7：0.03，I8：0.2，I9：0.01〔10分〕⑴写出等长操作码编码的平均码长；⑵构造霍夫曼树；⑶写出只有两种码长的最短的霍夫曼扩展编码及其平均码长。答案解：解：〔共10分，霍夫曼树编码不唯一，但平均码长的计算结果是唯一的，计算时公式对了而结果错了扣1分；公式错了全扣〕⑴等长操作码平均码长为4位。⑵霍夫曼树所以霍夫曼编码：I1：10，I2：00，I3：1110，I4：1101，I5：1100，I6：111110，I7：11110，I8：01，I9：111111平均码长：2〔0.30+0.24+0.2〕+4〔0.06+0.07+0.07〕+50.03+6〔0.02+0.01〕=2.61⑶只有两种编码的最短霍夫曼扩展编码是I1：00，I2：01，I8：10，I3：11000，I4：11001，I5：11010，I6：11011，I7：11100，I9：11101平均码长：2〔0.30+0.24+0.2〕+5〔0.01+0.02