(完整版)计算机系统结构期末考试试题及其答案

《计算机系统结构》期末考试试卷《计算机系统结构》期末考试试卷A卷第#页共11页实际吞吐率TP=7/(15At)n=32%在一个5段的流水线处理机上需经9拍才能完成一个任务，其预约表如下表所示。段号丘12345678912XZ1段号丘12345678912XZ134\Zy151£7主禁止L表F:={1,5,6,初始冲突向量C={1011000和殆一7我恵lanoni1OL1UO1lanoni1OL1UO1iouoodF}*Ft—最小平均延迟:3.5最小平均延迟:3.5拍调度最佳方案(3,4)join]TTi流水线状态转移图如果设一个系统有四个中断级，中断响应次序为1->2->3->4。现要求中断处理次序改为1->4->3->2,(1)请画出中断级屏蔽位表。(2)如果在运行用户程序的过程中同时发生了1,2,3,4级中断,请画出此程序运行过程示意图。(3)如果在运行用户程序的过程中同时发生了2,3级中断,而在3级中断未处理完毕又发生了4级中断,最后回到用户程序时又同时发生了1,2级中断,请画出此程序运行过程示意图。

中斯处理程虜擬别中断圾屛罐世1颌'2毀a级4驢鋼1統00n第2鞍1011第3级13C1第4级Ic0£(2)(3)计算多级立方体互连网络。见图N=8多级立方体互连网络，求当输入端级控制信号为S2S1S0=010时，输入端为01234567时，输出端为：23016745>01234C56Ds0s1s2

>01234C56Ds0s1s2计算机科学系《计算机系统结构》期末考试试卷（B卷）年级：专业：班级：_学号：姓名：题号—二三四五总分签名得分注：1、共100分，考试时间120分钟。2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。一单选题：（10分，每题一单选题：（10分，每题1分）.计算机中优化使用的操作码编码方法是（D）A.哈夫曼编码12、B.ASCII码C.BCDA.哈夫曼编码12、对系统程序员不透明的应当是（B）A.Cache存储器B.虚拟存储器C.指令缓冲寄存器D.数据通路宽度13、全相联地址映象是指（A）A.任何虚页都可装入主存中任何实页的位置B.一个虚页只装进固定的主存实页位置C.组之间固定，组内任何虚页可装入任何实页位置D.组间可任意装入，组内是固定装入14、（C）属于MIMD系统结构A.各处理单元同时受一个控制单元的管理B.各处理单元同时受同个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机系统D.阵列处理机15、多处理机上两个程序段之间若有先写后读的数据相关，则（B）A.可以并行执行B•不可能并行C•任何情况均可交换串行D.必须并行执行16、系列机软件必须保证（C）A.向前兼容，并向上兼容B.向前兼容，并向下兼容C.向后兼容，力争向上兼容D.向后兼容，力争向下兼容17、指令执行结果出现异常引起的中断是（C）A.输入/输出中断B.机器校验中断C•程序性中断D.外部中断18、在Cache存储器中常用的地址映象方式是（C）A■全相联映象B■页表法映象C■组相联映象D■段页表映象19、组相联映象、LRU替换的Cache存储器，不影响Cache命中率的是（B）A.增大块的大小B.增大主存容量C.增大组的大小D■增加Cache中的块数20、流水处理机对全局性相关的处理不包括（D）A.猜测法B•提前形成条件码C•加快短循环程序的执行D•设置相关专用通路

得分评分人得分评分人二填空题：（20分，每题2分）10、数据宽度就是I/O设备取得I/O总线后所传送数据的总11、计算机仿真用—微程序一解释，计算机模拟用—机器语言—解释12、固件就是一种具有软件功能的硬TOC\o"1-5"\h\z件。13、按弗林的观点，计算机系统可分为SISD、SIMD、MISD和MIMD四大类14、浮点数尾数的下溢处理方法有：截断法，舍入法，恒置1法，查表舍入法。15、实现软件移植的基本技术有同一高级语言，采用系列机，模拟和仿真。16、并行主存系统包括单体多字，多体单字和多体多字交叉存储器_。17、在非线性流水线机器中，可能发生的数据相关有：先读后写相关，写写相关和先写后读相关_。18、互连网络的交换方法主要有线路交换、包交换、线路/包交换，SIMD互连网络多采用—线—交换，多处理机常采用—包—交换。19、Cache存储器写操作时，在写入Cache的同时将其写回主存，称这种修改主存块内容的方法为—写直达法。得分评分人得分评分人三简答题：（40分，每题4分）5．计算机系统结构研究的是什么？软、硬件之间的功能分配以及对传统机器级界面的确定。6．计算机组成设计要解决的问题是什么？在所希望能达到的性能和价格比的前提下，怎样最佳、最合理地把各种设备和部件组织成为一台计算机，以实现所确定的系统结构。7．举例说明几种指令级高度并行的超级处理机？超标量处理机、超长指令字处理机、超流水线处理机、超标量超流水线处理机8.解决计算机主存与CPU的速度差对机器性能的影响，可采用哪些解决方法？设置Cache,采用并行主存系统

CISC指令系统的含义？复杂指令系统计算机，即机器指令系统变得越来越庞杂，这就是所谓的CISC指令系统。什么是软件的可移植性？软件不修改或只经少量修改就可由一台机器移植到另一台机器上运行请解释说明常用的4种基本单级互联网络.立方体单级网络，PM2I网络，混洗交换单级网络，蝶形单级网络什么是并行性？只要在同一时刻或是在同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不同的工作，它们在时间上能相互重叠，都体现了并行性。请解释存储系统和存储体系的区别.存储系统是将多种不同工艺的存储器组织在一起，但从逻辑上还不能成为一个整体.而存储体系就是从程序员角度来看，各种不同工艺的存储器在逻辑上是一个整体.请说明一次重叠中通用寄存器组相关的处理办法.处理办法有推后读和设置相关通路得分评分人得分评分人四计算题：（30分，每题6分）003OJ00+oor0l003OJ00+oor0lr03(2)H=2.17H=2.2指令使用频度指令使用频度I10.03|I40.05I20.03|I50.15I30.04|I60.3I70.4

2.设有两个向量C和D,各有4个元素，在图中的静态双功能流水线上工作。其中，1->2->3->5组成加法流水线，1->4->5组成乘法流水线。设每个流水线所经过的时间均为厶t,而且流水线的输出结果可以直接返回到输入或暂存于相应的缓冲寄存器中，其延迟时间和功能切换所需要的时间都可以忽略不计。求：该流水线的实际吞吐率TP和效率n。554321012345678910111213141516时间At实际吞吐率TP=7/(15At)n=32%在一个5段的流水线处理机上需经9拍才能完成一个任务，其预约表如下表所示。(1)分别写出延迟禁止表F、初始冲突向量C；⑵画出流水线状态转移图；(3)求出最小平均延迟、调度最佳方案。拍弘12345Q7891▽段xZ14y151分别写出延迟禁止匕表F=11,5,6,TTt初始冲突向量C={10110001},

101100011011011110L1L10110111011初始最小平均延迟:3.5拍流水线状态转移图101100011011011110L1L10110111011初始最小平均延迟:3.5拍流水线状态转移图调度最佳方案(3,4)若机器共有5级中断，中断响应优先次序为IT2T3T4T5,现要求其实际的中断处理次序为IT4T5T2T3。(1)设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位(令“1”对应于屏蔽,“0”对应于开放)；(2)若在运行用户程序时,同时出现第4、2级中断请求,而在处理第2级