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计算机体系结构期末试卷
一、判断（3*5=15）
1、从机器语言程序员看，中断字寄存器是透明的（）
2、两个处理器可根据时钟频率确定它们的性能（）
3、IA-64与IA-32兼容（）
4、Cache的出现由于处理器与主存的速度差别大（）
5、目前世界上最快的500台高性能计算机中多数是机群结构（）
二、填空（1~17:1分，18:3分共20分）
1、在Cache中，CPU每次写Cache的同时，也写入主存，称这种更新内容的方法为法。
2、指令由和两部分组成。
3、流水线中的相关有、和。
4、地址映像方法有、和等，其中的冲突率最低。
5、Flynn分类法把计算机分成、、和四类。
6、多处理机根据存储器结构可以分为两类，分别是和。
7、改进Cache性能可以从三方面着手，分别是降低失效率、和。
8.、计算机系统中某一功能部件运行时间占整个系统运行时间的40%，该功能部件的处理速度提高到原来的20倍，整个性能提高。
三、名词解释（4*5=20）
1、VLIW
2、可靠性
3、存储系统
4、超流水线
5、机群
四、问答题（3*6=18,1*7=7 共25分）
1、什么是程序的局部性原理？举例。
2、简述RISC指令集结构的设计原则。
3、RAID有哪些分级？各有何特点？
4、简述80386虚拟存储器地址转换机制
五、计算题（1*8 + 1*12 = 20分）
1、第一章1.6
2、第三章3.15。
2022年河南科技学院计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、（）属于MIMD系统结构。
A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理B.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机D.阵列处理机2、下列说法正确的是( )A.Cache容量一般不大，命中率不会很高B.Cache芯片速度一般比CPU的速度慢数十倍C.Cache本身速度很快。
但地址变换的速度很慢D.Cache存贮器查映象表和访问物理Cache其间可以流水，使速度与CPU匹配3、与全相联映象相比，组相联映象的优点是( )A.目录表小B.块冲突概率低C.命中率高D.主存利用率高4、程序员编写程序时使用的地址是( )。
A.有效地址B.逻辑地址C.辅存实地址D.主存地址5、与流水线最大吞吐率高低有关的是( )A.各个子过程的时间B.最快子过程的时间C.最慢子过程的时间D.最后子过程的时间6、微指令由（）直接执行。
A.微指令程序B.硬件C.汇编程序D.编译程序7、对系统程序员不透明的应当是（）A.CACHE 存储器B.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存储器8、若输入流水线的指令既无局部性相关，也不存在全局性相关，则（）。
A.可获得高的吞吐率和效率B.流水线的效率和吞吐率恶化C.出现瓶颈D.可靠性提高9、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是( )。
A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现10、以下说法中，不正确的是,软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例会：( )A.提高解题速度B.提高硬件利用率C.提高硬件成本D.减少所需要的存贮器用量11、下列说法中不正确的是( )A.软件设计费用比软件重复生产费用高B.硬件功能只需实现一次，而软件功能可能要多次重复实现C.硬件的生产费用比软件的生产费用高D.硬件的设计费用比软件的设计费用低12、在尾数下溢处理方法中，平均误差最大的是（）A.截断法B.舍入法C.恒置"1"法D.ROM查表法13、最能确保提高虚拟存贮器访主存的命中率的改进途径是( )A.增大辅存容量B.采用FIFO替换算法并增大页面C.改用LRU替换算法并增大页面D.改用LRU替换算法并增大页面数14、以下说法中，不正确的是（）。
2022年大连交通大学数据科学与大数据技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A(有答案）一、选择题1、直接执行微指令的是( )A.汇编程序B.编译程序C.硬件D.微指令程序2、下列关于标量流水机的说法不正确的是（）A.可对标量数据进行流水处理B.没有向量数据表示C.不能对向量数据进行运算D.可以对向量、数组进行运算3、最能确保提高虚拟存贮器访主存的命中率的改进途径是( )A.增大辅存容量B.采用FIFO替换算法并增大页面C.改用LRU替换算法并增大页面D.改用LRU替换算法并增大页面数4、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是（）A.计算机软件所要完成的功能B.计算机硬件的全部组成C.编程要用到的硬件组织D.计算机各部件的硬件实现。
5、开发并行的途径有（），资源重复和资源共享。
A.多计算机系统B.多道分时C.分布式处理系统D.时间重叠6、输入输出系统硬件的功能对（）是透明的。
A.操作系统程序员B.应用程序员C.系统结构设计人员D.机器语言程序设计员7、在计算机系统的层次结构中，机器被定义为（）的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序（固件）C.软件和固件D.软件和硬件8、对系统程序员不透明的应当是( )。
A.Cache存贮器XB.系列机各档不同的数据通路宽度C.指令缓冲寄存器D.虚拟存贮器9、以下说法中，不正确的是（）。
软硬件功能是等效的，提高硬件功能的比例会A.提高解题速度B.提高硬件利用率C.提高硬件成本D.减少所需存储器用量10、推出系列机的新机器，不能更改的是（）。
A.原有指令的寻址方式和操作码B.系统总线的组成C.数据通路宽度D.存储芯片的集成度二、填空题11、多计算机互连网络中的通信模式有________和________12、软件和硬件成本由________和________组成。
13、动态多级互连网络可分为________和________非阻塞网3种类型。
福建师大网络教育学院《计算机体系结构》期末复习题系别_________ 班级_________ 姓名__________ 学号__________一、填空题（每空1分）1.按照弗林（Flynn）分类法，计算机系统可以分为4类：SISD计算机、______计算机、_______计算机和_______计算机。
2. 改进之后的冯•诺依曼计算机的只要特点是__________。
3. 当前计算机系统中的存储系统是一个层次结构，其各层分别为__________。
4.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是：__________、__________、__________。
5.虚拟存储器的三种管理方式是__________，__________和__________6.目前计算机中常用数据有__________，__________和__________三种类型。
7.通常可能出现的流水线的相关性有__________。
8.解决中断引起的流水线断流的方法有_______和________。
9.目前向量处理机的系统结构有两种：__________和__________。
10.通用计算机基本指令分为5类，它们分别是：__________。
11．执行指令x1=x2+x3；x4=x1-x5会引起__________类型的数据相关，执行指令x5=x4*x3；x4=x0+x6会引起__________类型的数据相关，执行指令x6=x1+x2；x6=x4*x5会引起__________类型的数据相关。
12．多计算机网络中，通常出现的4种通信模式是__________。
13.传统的冯•诺依曼计算机是以控制驱动方式工作，以数据驱动方式工作的典型计算机是_______，以需求驱动方式工作的典型计算机是_______，以模式匹配驱动方式工作的典型计算机是_______。
二、名词解释（每题2分）1.计算机体系结构：2.系列机：3.模拟:4.程序的局部性原理:5.MIPS：6.高速缓冲存储器:7.虚拟存储器:8.快表:9.程序定位：10.延迟转移技术：11.窗口重叠技术：12.流水线技术：13.动态流水线：14.静态流水线：15.线性流水线：16.非线性流水线：17.流水线的吞吐率：18.超流水线计算机：19.向量的分段开采技术：20.基准测试程序：三、简答题（每题5分）1.什么是存储系统？2.简述全相联映象规则。
《计算机体系结构》期末考试A卷(总分：100分，时间：100分钟)姓名：专业：学号：学习中心：一、填空题（每空1分，共14分）1.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是：全向量方式，直接相联方式，组相连方式。
2.虚拟存储器的三种管理方式是段式管理，页式管理和段页式管理。
3.从主存的角度来看，“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度，而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系，数据相关冲突可分为读与写（RAM）、写与读（WAR）和写与写（WAW）三种类型。
5.当代计算机体系结构的概念包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容二、名词解释（每题2分，共16分）计算机体系结构：计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。
其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩，如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。
兼容机：兼容机，就是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。
简单点说，就是非厂家原装，而改由个体装配而成的机器，其中的元件可以是同一厂家出品，但更多的是整合各家之长的计算机。
写直达法：写直达法一般指全写法。
全写法（write-through）：又称写直达法、写穿法，透写法，Cache使用方式之一。
高速缓冲存储器:高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术，也有快取记忆体的名称。
高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。
在计算机存储系统的层次结构中，是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。
它和主存储器一起构成一级的存储器。
高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。
2022年国防科技大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、计算机系统多级层次中，从下层到上层，各级相对顺序正确的应当是（）。
A.汇编语言机器级，操作系统机器级，高级语言机器级B.微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级C.传统机器语言机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级D.汇编语言机器级，应用语言机器级，高级语言机器级2、浮点数尾数基值rm=8，尾数数值部分长6位，可表示的规格化最小正尾数为( )A.0.5B.0.25C.0.125D.1/643、下列关于虚拟存贮器的说法，比较正确的应当是( )A.访主存命中率随页面大小增大而提高B.访主存命中率随主存容量增加而提高C.更换替换算法能提高命中率D.在主存命中率低时，改用堆栈型替换算法，并增大主存容量，可提高命中率4、流水机器对全局性相关的处理不包括( )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5、Cache存贮器常用的地址映象方式是( )。
A.全相联映象B.页表法映象C.组相联映象D.段页表映象6、输入输出系统硬件的功能对（）是透明的。
A.操作系统程序员B.应用程序员C.系统结构设计人员D.机器语言程序设计员7、块冲突概率最高的Cache地址映象方式是( )A.段相联B.组相联C.直接D.全相联8、外部设备打印机适合于连接到( )。
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9、与全相联映象相比，组相联映象的优点是( )A.目录表小B.块冲突概率低C.命中率高D.主存利用率高10、除了分布处理、MPP和机群系统外，并行处理计算机按其基本结构特征可分为流水线计算机，阵列处理机，多处理机和（）四种不同的结构。
A.计算机网络B.控制流计算机C.机群系统D.数据流计算机11、浮点数尾数下溢处理时，最大误差最大，但下溢处理不需要时间，平均误差又趋于0的方法是( )。
一填空题（每空1分，共30分）1、系列机是指具有相同的体系结构，但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。
2、存储程序计算机结构上的主要特点之一是以运算器为中心。
3、从计算机系统结构的多级层次结构可知，通常情况下，第1、2、3级用解释方法实现，第4或更高级用翻译方法实现。
4、对于最常见的事件，通常赋予它优先的处理权和资源使用权，这是计算机体系结构设计中的大概率事件优先原则。
5、容量为64块的Cache采用组相联方式映像，字块大小为128字节，每4块为一组，若主存容量为4096块，且以字编址，那么主存地址为 19 位，主存区号为 6 位。
6、可改进比例的值总是小于等于1 。
7、一般有两种策略来保存寄存器的内容,即：调用者保存和被调用者保存。
8、DLX指令集提供了立即数寻址、寄存器寻址、偏移寻址和寄存器间接寻址4种寻址方式。
9、对某流水线处理器测试时发现其存在结构冲突，通常可采用资源重复和流水化功能单元方法解决该问题。
10、编译器通过重新组织代码顺序消除暂停的技术被称为指令调度。
11、按照流水的级别可以把流水线分为部件级流水线、处理机级流水线和处理机间流水线。
12、为解决流水线使用非流水数据通路的寄存器引起冲突，在流水线设计中采用寄存器文件技术解决该问题。
13、Cache的替换算法常见的有 FIFO 、LRU 和随机法。
14、改进Cache性能的方法主要有降低失效率、减少失效开销和减少Cache命中时间。
15、减少流水线处理分支暂停时钟周期数的途径包括尽早判断分支转移是否成功和尽早计算出分支成功转移的PC值。
二、选择题（1—15题，每题1分，共15分）1、下面的指令中， A 不属于RISC处理器指令集。
Ａ.ADD R4,[1000] Ｂ.LD R3,(R4) Ｃ.SUB R4,R3 Ｄ.SD 0(R3),R42. 在其它部件性能保持不变的情况下，对CPU性能的不断改进并没有获得期望的结果，这主要是受到了 A 的影响。
2022年北京化工大学计算机科学与技术专业《计算机系统结构》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、下列说法正确的是( )A.Cache容量一般不大，命中率不会很高B.Cache芯片速度一般比CPU的速度慢数十倍C.Cache本身速度很快。
但地址变换的速度很慢D.Cache存贮器查映象表和访问物理Cache其间可以流水，使速度与CPU匹配2、多处理机的各自独立型操作系统（）。
A.要求管理程序不必是可再入的B.适合于紧耦合多处理机C.工作负荷较平衡D.有较高的可靠性3、以下说法不正确的是( )A.线性流水线是单功能流水线B.动态流水线是多功能流水线C.静态流水线是多功能流水线D.动态流水线只能是单功能流水线4、下列说法正确的是（）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"是同时可解释很多条指令5、在计算机系统的层次结构中，机器被定义为（）的集合体A.能存储和执行相应语言程序的算法和数据结构B.硬件和微程序（固件）C.软件和固件D.软件和硬件6、属计算机系统结构考虑的是（）A.主存采用MOS还是TTLB.主存采用多体交叉还是单体C.主存容量和编址方式D.主存频宽的确定7、IBM360/91对指令中断的处理方法是（）A.不精确断点法B.精确断点法C.指令复执法D.对流水线重新调度8、（）属于MIMD系统结构。
A.各处理单元同时受同一个控制单元的管理B.各处理单元同时接受同一个控制单元送来的指令C.松耦合多处理机和多计算机D.阵列处理机9、传统机器语言机器级，是用（）来（）机器指令。
A.硬件，翻译B.编译程序，翻译C.微指令程序，解释D.微指令程序，翻译10、对机器语言程序员透明的是( )。
A.中断字B.主存地址寄存器C.通用寄存器D.条件码11、计算机系统结构不包括（）A.主存速度B.机器工作状态C.信息保护D.数据表示12、IBM360/91属于（）A.向量流水机B.标量流水机C.阵列流水机D.并行流水机13、设16个处理器编号分别为0，1，2，...，15用Cube，互联函数时，第10号处理机与第（）号处理机相联。
福建师大网络教育学院《计算机体系结构》期末复习题系别_________ 班级_________ 姓名__________ 学号__________一、填空题（每空1分）1.按照弗林（Flynn）分类法，计算机系统可以分为4类：SISD计算机、______计算机、_______计算机和_______计算机。
2. 改进之后的冯•诺依曼计算机的只要特点是__________。
3. 当前计算机系统中的存储系统是一个层次结构，其各层分别为__________。
4.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是：__________、__________、__________。
5.虚拟存储器的三种管理方式是__________，__________和__________6.目前计算机中常用数据有__________，__________和__________三种类型。
7.通常可能出现的流水线的相关性有__________。
8.解决中断引起的流水线断流的方法有_______和________。
9.目前向量处理机的系统结构有两种：__________和__________。
10.通用计算机基本指令分为5类，它们分别是：__________。
11．执行指令x1=x2+x3；x4=x1-x5会引起__________类型的数据相关，执行指令x5=x4*x3；x4=x0+x6会引起__________类型的数据相关，执行指令x6=x1+x2；x6=x4*x5会引起__________类型的数据相关。
12．多计算机网络中，通常出现的4种通信模式是__________。
13.传统的冯•诺依曼计算机是以控制驱动方式工作，以数据驱动方式工作的典型计算机是_______，以需求驱动方式工作的典型计算机是_______，以模式匹配驱动方式工作的典型计算机是_______。
二、名词解释（每题2分）1.计算机体系结构：2.系列机：3.模拟:4.程序的局部性原理:5.MIPS：6.高速缓冲存储器:7.虚拟存储器:8.快表:9.程序定位：10.延迟转移技术：11.窗口重叠技术：12.流水线技术：13.动态流水线：14.静态流水线：15.线性流水线：16.非线性流水线：17.流水线的吞吐率：18.超流水线计算机：19.向量的分段开采技术：20.基准测试程序：三、简答题（每题5分）1.什么是存储系统？2.简述全相联映象规则。
课程测试试题( A 卷)----------------------以下为教师填写--------------------I、命题院(部): 信息科学与工程学院II、课程名称: 计算机体系结构III、测试学期:2014－2015学年度第2学期IV、测试对象: 信息学院计算机、网络专业2012 级班V、问卷页数(A4): 3 页VI、答卷页数(A4): 4 页VII、考试方式: 闭卷(开卷、闭卷或课程小论文,请填写清楚)VIII、问卷内容:一、填空题(共30分,20空,每空1、5分)1、现代计算机系统就是由( )与( )组成得十分复杂得系统。
2、计算机系统应能支持软件可移植,实现可移植性得常用方法有3种,即( ),( ),统一高级语言。
3、可以将当前大多数通用寄存器型指令集结构进一步细分为3种类型,即( )、( )与存储器-存储器型指令集结构。
4、MIPS指令DADDIU R14,R5,#6属于( )类型得指令格式;MIPS指令SD R4,300(R5)属于( )类型得指令格式。
5、描述流水线得工作,常采用时空图得方法。
在时空图中,横坐标表示( ),纵坐标代表( )。
6、在MIPS指令实现得简单数据通路中,在WB周期中,有两大类指令执行操作:( )与( )指令。
7、存储器得层次结构中,“Cache－主存”层次就是为了弥补主存( )得不足,“主存－辅存”层次就是为了弥补主存( )得不足。
8、Cache实现得映像规则有全相联映像、( )与( )三种。
9、反映存储外设可靠性能得参数有可靠性、( )与( )。
10、根据系统中处理器个数得多少,可把现有得MIMD计算机分为两类,每一类代表了一种存储器得结构与互连策略。
第一类机器称为( )结构,第二类机器具有( )。
二、判断题(每小题1分,共10分)1、从计算机语言得角度,系统结构把计算机系统按功能划分成多级层次结构,其中,第2级就是操作系统虚拟机,第3级就是汇编语言虚拟机。
《计算机体系结构》期末考试A卷(总分：100分，时间：100分钟)姓名：周元华专业：计算机科学与技术学号： 18260070164016学习中心：上海弘成一、填空题（每空1分，共14分）1.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是：全向量方式，直接相联方式，组相连方式。
2.虚拟存储器的三种管理方式是段式管理，页式管理和段页式管理。
3.从主存的角度来看，“Cache—主存”层次的目的是为了提高速度，而“主存—辅存”层次的目的是为了扩大容量4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系，数据相关冲突可分为读与写（RAM）、写与读（WAR）和写与写（WAW）三种类型。
5.当代计算机体系结构的概念包括指令集结构、计算机组成和计算机实现三个方面的内容二、名词解释（每题2分，共16分）计算机体系结构：计算机体系结构是指根据属性和功能不同而划分的计算机理论组成部分及计算机基本工作原理、理论的总称。
其中计算机理论组成部分并不单与某一个实际硬件相挂钩，如存储部分就包括寄存器、内存、硬盘等。
兼容机：兼容机，就是由不同公司厂家生产的具有相同系统结构的计算机。
简单点说，就是非厂家原装，而改由个体装配而成的机器，其中的元件可以是同一厂家出品，但更多的是整合各家之长的计算机。
写直达法：写直达法一般指全写法。
全写法（write-through）：又称写直达法、写穿法，透写法，Cache使用方式之一。
高速缓冲存储器:高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术，而使用昂贵但较快速的SRAM技术，也有快取记忆体的名称。
高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比主存高得多，接近于CPU的速度。
在计算机存储系统的层次结构中，是介于中央处理器和主存储器之间的高速小容量存储器。
它和主存储器一起构成一级的存储器。
高速缓冲存储器和主存储器之间信息的调度和传送是由硬件自动进行的。
高速缓冲存储器最重要的技术指标是它的命中率。
延迟转移技术：在转移指令之后插入一条或几条有效的指令。
当程序执行时，要等这些插入的指令执行完成之后，才执行转移指令，因此，转移指令好像被延迟执行了，这种技术称为延迟转移技术。
线性流水线：线性流水线就是由一整套工艺串联而成的生产线。
流水线又称为装配线,一种工业上的生产方式，指每一个生产单位只专注处理某一个片段的工作，以提高工作效率及产量；按照流水线的输送方式大体可以分为：皮带流水装配线、板链线、倍速链、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。
输送线的传输方式有同步传输的/（强制式），也可以是非同步传输/（柔性式），根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。
输送线在企业的批量生产中不可或缺。
流水线的吞吐率：流水线的吞吐率是单位时间内流水线处理的任务数。
并行性：并行性是指计算机系统具有可以同时进行运算或操作的特性，在同一时间完成两种或两种以上工作。
它包括同时性与并发性两种含义。
同时性指两个或两个以上事件在同一时刻发生。
并发性指两个或两个以上事件在同一时间间隔发生。
三、简答题(每题5分，共30分）1.如有一个经解释实现的计算机，可以按功能划分成4级。
每一级为了执行一条指令需要下一级的N条指令解释。
若执行第一级的一条指令需K(ns)时间，那么执行第2、3、4级的一条指令各需要用多少时间(ns)?答：第1级：1条1级指令 K ns第2级：1条2级指令N条1级指令 1*N*K ns = NK ns第3级：1条3级指令N条2级指令 1*N*NK ns =N2K ns第4级：1条4级指令N条3级指令 1*N*NNK ns =N3K ns2.根据Amdahl定律，系统加速比由哪两个因素决定？答：系统加速比依赖于两个因素：（1）可改进比例：可改进部分在原系统计算时间中所占的比例（2）部件加速比：可改进部分改进以后的性能提高3.简述组相联映象规则。
答：(1)主存与缓存分成相同大小的数据块。
(2)主存和Cache 按同样大小划分成组。
(3)主存容量是缓存容量的整数倍,将主存空间按缓冲区的大小分成区，主存中每一区的组数与缓存的组数相同4.引起Cache与主存内容不一致的原因是什么？为了保持Cache的一致性，在单计算机系统中一般采取哪些措施？答：不一致的原因：（1）由于CPU写Cache，没有立即写主存（2）由于I/O处理机或I/O设备写主存采取措施：（1）全写法，亦称写直达法（WT法-Write through）方法：在对Cache进行写操作的同时，也对主存该内容进行写入（2）写回法（WB法-Write back）方法：在CPU执行写操作时，只写入Cache，不写入主存。
5.按照同一时间内各段之间的连接方式来分，流水线可分为哪两类？答：（1）静态流水线：在同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。
（2）动态流水线：在同一时间内，当某些段正在实现某种运算时，另一些段却在实现另一种运算。
6.Flynn分类法是根据什么对计算机进行分类的？将计算机分成哪几类？答：Flynn分类法，根据计算机中指令和数据的并行状况把计算机分成：（1）单指令流单数据流（SISD.；（2）单指令流多数据流（SIMD.；（3）多指令流单数据流（MISD.；（4）多指令流多数据流（MIMD.。
四、问答与计算题（第1题10分，第2、3题每题15分共40分）1.一个有快表和慢表的页式虚拟存储器，最多有64个用户，每个用户最多要用1024个页面，每页4K字节，主存容量8M字节。
（1）写出多用户虚地址的格式，并标出各字段的长度。
（2）写出主存地址的格式，并标出各字段的长度。
（3）快表的字长为多少位？分几个字段？各字段的长度为多少位？（4）慢表的容量是多少个存储字？每个存储字的长度为多少位？答：用户号64=26，虚页号1024=210，页内地址4K=212，主存页数8M/4K=211，（1）多用户虚地址：用户号（6位）+虚页号（10位）+页内地址（12位）共28位（2）主存地址：主存实页号（11位）+页内地址（12位）共23位（3）快表字长27位；分3个字段：用户号6位，虚页号10位，实页号11位（4）慢表的容量为2（6+10），每个存储字长为：主存页号+1=122.在页式虚拟存储器中，一个程序由P1～P5共5个页面组成。
在程序执行过程中依次访问的页面如下：P2，P3，P2，P1，P5，P2，P4，P5，P3，P2，P5，P2假设系统分配给这个程序的主存有3个页面，分别采用FIFO、LFU和OPT三种页面替换算法对这3页主存进行调度。
（1）画出主存页面调入、替换和命中的情况表。
（2）统计三种页面替换算法的页命中率。
答：三种替换算法的替换过程:页地址流：2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2FIFO 2 2 2 2 5 5 5 5 3 3 3 3命中3次 3 3 3 3 2 2 2 2 2 5 51 1 1 4 4 4 4 4 2调调命调替替替命替命替替进进中进换换换中换中换换2 2 2 1 5 2 4 53 2 5 2LRU 3 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5命中5次 3 2 1 5 2 4 5 3 3调调命调替命替命替替命命进进中进换中换中换换中中OPT 2 2 2 2 2 2 4 4 4 2 2 2命中6次 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 31 5 5 5 5 5 5 5 5 5调调命调替命替命命替命命进进中进换中换中中换中中3.动态多功能流水线由6个功能段组成，如下图：其中，S1、S4、S5、S6组成乘法流水线，S1、S2、S3、S6组成加法流水线，各个功能段时间均为50ns，假设该流水线的输出结果可以直接返回输入端，而且设置有足够的缓冲寄存器，若以最快的方式用该流水计算：∑=51iiiizyx（1）画出时空图；（2）计算实际的吞吐率、加速比和效率。
段S6S5S4S3S2S1时间Δt答：f∑=51iiiizyx=x1y1z1+x2y2z2+x3y3z3+x4y4z4+x5y5z5由上式可知，共有10个乘法运算，4个加法运算。
而整个系统采用的是动态多功能流水线，所以为了最快执行，必须通过指令调度，减少数据相关，防止流水线断流。
由观察可知，乘法相对于加法有一定优先权，所以少部分乘法是要先进行的，同时乘法之间是有数据相关的，如，要做，必须先做，但显然可以通过简单的调度得以解决；而加法可以选择多种方式，但从减少相关的角度出发，可以知道最佳方案应该是分成两组，一组3个，另一组2个，分别结算结果后再相加得出最后结果。
时空图如图所示。
其中m1, m2, m3,…, m10表示10个乘法，其中a1、a2、a3、a4表示4个加法。
可以认为有：m1=x1y1，m2=x2y2，m3=x3y3，m4=x4y4，m5=x5y5，m6=x1y1z1，m7=x2y2z2，m8=x3y3z3，m9=x4y4z4，m10=x5y5z5；a1=m6+m7，a2=m8+m9，a3=a1+m10，a4=a2+a3。
所以根据定义有：流水线的吞吐率为：Tp=完成任务的周期数任务数=S910*50*22104-+拍（乘法）（加法）=12.73M/s加速比：Sp=流水线所需周期数非流水线所需周期数=拍拍（乘法）拍（加法）224*104*4+==2.55效率为：η=流水线总的时空区数任务占用的时空区数=拍拍（乘法）拍（加法）22*64*104*4+=42.44%m1 m10 a1 a2 a3 a4m1 m10m1 m10a1 a2 a3 a4a1 a2 a3 a4m1 m2 m3 m10 a1 a2 a3 a4。
