计算机体系结构2000年试卷

2000年试卷
—、（共5分，每题1分）解释下列名词
3．分布存储多处理机
4．互连网络
5．数据驱动方式
二、（共12分，每题4分）简答题
2．请问向量处理机的工作方式可以分为哪几大类？它们对向量处理支持主要有哪些技术特点？
3．Cache的写操作有哪两种方式？从可靠性和通信量（指Cache与主存间）两方面比较两种方式的优劣。

四、（6分）假设一台主频为200MHZ的向量处理机中功能部件的启动开销为：
取数和存数为12个时钟周期、乘法部件为7个时钟周期、加法部件为6个时钟周期；向量寄存器的长度为64，允许向量链接处理；执行标量代码开销（分段开采开销）是一个常数，大小为15。

现在该向量处理机上运行下列DAXPY代码（Y=a*X+Y，其中X和Y是长度为n的向量，初始时已存放在内存；a是一个标量）：
求DAXPY在该向量处理机上运行所需要的时钟周期数。

最大性能是多少MFLOPS？半性能向量长度是多少？
2000年试卷解答
一、名词解释
1. P16
2. P16
3. P500
4. P394
5. P607
二、计算
1. P102
2. P348
3. P195
三、计算（用Amdahl定律）
1. 由80 = 1/((1-F) + F/100)，得F = 790/792 ≈ 99.7%
2. Sn = 1/((1-F) + F/50) = 7920/178 ≈ 44.49
3. 加速效率参见李学干教材第7章
E100 = S100/100 = 80/100 = 80% E50 = 7920/178/50 ≈ 89%
四、计算（向量流水线）
照抄教材P388～P389例6.7
五、（6分）在页式虚拟存储器中，一个程序由P1～P5共5个页面组成，在程序的执行过程中，
依次访问到的页面顺序如下：P2，P3，P2，P1，P5，P2，P4，P5，P3，P2，P5，P2，1．假设系统分配给这个程序的主存有3个页面，采用LFU替换算法，试求出其页命中率。

2．如果在程序执行过程中每访问一个页面，平均要对该页面内的存储单元访问32次，求访问主
存单元的命中率？
五、计算
1. 按“最久没有使用算法”作图
页命中率H1 = 5/12 ≈ 42%
2. 单元命中率H2 = (12×32 - 7)/12×32 ≈ 98%。