计算机系统结构2007年试题B
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注：试题字迹务必清晰，书写工整。 本题4页，本页为第1页
教务处试题编号： 四川大学期末考试试题（闭卷）
（2006-2007学年第2学期）
课程号：30403430 课程名称： 计算机系统结构 （B卷） 任课教师：黄彦辉、倪云竹、熊勇
适用专业年级：计算机科学技术2004级 学号： 姓名：
考试须知
四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》和《四川大学考场规则》。有考试违纪作弊行为的，一律按照《四川大学学生考试违纪作弊处罚条例》进行处理。
四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行《四川大学考试工作管理办法》、《四川大学考场规则》和《四川大学监考人员职责》。有违反学校有关规定的，严格按照《四川大学教学事故认定及处理办法》进行处理。
题 号 一 二 三 四 五 六 卷面成绩
得 分
阅卷教师
阅卷时间
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分
1．计算机系统结构研究的内容不包括（ ）
A） 指令系统的定义
B） 软硬件界面的定义
C） 加法器的结构
D） 计算机系统性能的评价
2．依据Michael J.Flynn提出的按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类，INTEL 8086计算机属于（ ）
A）SISD
B）SIMD
C）MISD
D）MIMD
3．非线性流水线是指（ ）
A）存在分叉连接的流水线
B）存在反向连接的流水线
C）一个任务使用多个功能段的流水线
D）动态连接的流水线
4．可以解决全局（控制）相关问题的方法是（ ） 课程名称：
任课教师：
学号： 姓名：
本题4页，本页为第2页
教务处试题编号： A）延迟形成条件码
B）延迟转移指令的流水执行
C）由编译程序优化延迟转移
D）采用保存栈存放指令
5．向量收集指令用于（ ）
A）对向量元素进行代码压缩
B）处理稀疏向量中的非零元素
C）缩短向量指令的长度
D）描述向量数据
6．下列关于存储器的描述，哪个是正确的（ ）
A）多体交叉存储器主要解决扩充容量问题
B）Cache的功能全由硬件完成
C）Cache与主存统一编址，即主存空间的某一部分属于Cache
D）“主存—外存”的存储层次是为了弥补主存速度的不足
7．信息可以分时地在两个方向上传输的总线称为（ ）总线
A）单工
B）半双工
C）全双工
D) 单双工
8．动态分支预测是（ ）
A）根据编译程序的提示进行预测
B）根据同一条转移指令过去的转移情况预测未来的转移情况
C）根据其它转移指令过去的转移情况预测未来的转移情况
D）根据固定的规则进行预测
9．根据其设计，可以在计算机系统中广泛使用的总线是（ ）
A）USB
B）PCI
C）InfiniBand
D）PCI Express 课程名称：
任课教师：
学号： 姓名：
本题4页，本页为第3页
教务处试题编号：
10．反映网络在理想通信模式下通信带宽的特性是（ ）
A）度
B）直径
C）带宽总和
D）等分带宽
二、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分 ）
1．一个系统的运算速度为2 MFLOPS，表示它的浮点运算速度为每秒 万次。
2．先行控制技术采用的两个根本的措施是 技术和缓冲技术。
3．消除流水线瓶颈主要有两种方法，即：分割瓶颈部件的工作， 。
4．RISC机器中解决寄存器使用和调度问题时，可采用 法。
5．在向量机中，利用向量指令间存在的数据 来加快向量指令序列执行速度的技术称为链接技术。
6．处理器级总线又称系统总线，主要连接 和主存。
7．虚拟存储器主要用于解决计算机中主存储器的 问题。
8．当要访问的主存的数据或代码已经存在于Cache中时，称为 。
9．环形网络的等分宽度是 。
10．STARAN是一种 网络。
三、名词解释题（本大题共5小题，每小题4分，共20分），解释每小题所给名词的含义，若解释正确则给分，若解释错误则无分，若解释不准确或不全面，则酌情扣分。
1．加速比
2．多发射
3．延迟转移
4．并行访问存储器
5．阻抗匹配
四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分 ）。
1．如果用度和直径的乘积做指标，请比较，静态网络中，环形、网格、立方体，哪一种是比好的拓扑结构？
2．假设在一台40MHZ的处理机上运行200000条指令的目标代码，程序主要由四种类型的指令所组成。根据程序跟踪实验结果，已知指令混合比和每类指令的CPI值如下表所示。
指令类型 指令所占比例 CPI
算术和逻辑 60% 1
高速缓存命中的加载/存储 18% 2 课程名称： 任课教师： 学号： 姓名：
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教务处试题编号： 转移 12% 4
高速缓存缺失的存储器访问 10% 8
（1）试计算用上述跟踪数据在单处理机上执行该程序时的平均CPI。
（2）根据（1）所得到的 CPI，计算相应的MIPS速率
3．某超标量计算机中，每个时钟周期可以同时启动3条指令，另一超流水线计算机可以每隔1/3时钟周期启动一条指令。流水线都是4段，每段处理时间均为1个时钟周期。若执行6条指令的代码序列，请画出时空图，并回答在两种计算机上各需多少个时钟周期。
4．Cache命中率与哪些因素有关？
五、问答题及分析题（本大题共3小题，每题10分，共30分 ），
1．（10分）某计算机系统采用图形协处理器后使图形运算速度提高到原来的20倍，而系统运行某一程序后速度提高到原来的6倍，问该程序中图形运算所占的比例是多少？
2．（10分）在页式虚拟存储器中，假定各页面按以下的请求顺序访问：
12 14 2 34 56 23 14 56 12 12
且在主存中只能容纳4个页面，按先进先出方法替换，画出主存页面调入、替换和命中的情况表，计算命中率。
3．．在一个具有五个功能级的流水处理机上，每级运行时间相等，每一个任务需经9拍才能完成，其预约表如下图所示。
（1）分别写出禁止向量和初始冲突向量
（2）画出流水线的调度状态图
（3）求出流水线的最小平均启动距离
（4）求出此流水线的最大吞吐率
（5）若按最优调度方案输入8个任务，求实际吞吐率。
1 2 3 4 5 6 7 8 9
S1 × ×
S2 × ×
S3 × × ×
S4 × ×
S5 × ×
时间
级号
