计算机系统结构试卷B

《计算机系统结构B卷》
一、填空题（每小题1.5分，共30分）。

1．对系列机而言，必须保证做到软件，力争做到软件向上兼容。

2．由软件实现的计算机称之为。

3. 多处理机系统按组织形式分有三种，功能分布是多处理机系统分工方式。

4．依据从哪一层开始设计，计算机体系结构设计的主要方法有三种，占据主导地位的是设计。

5. 在先行控制方式实现流水线的处理器中，有先行指令、先行操作、先行读数和后行写数等四个缓冲栈，缓冲深度最大的是。

6.按流水线的功能多寡分，可分为单功能流水线和。

7. 用于表示非线性流水线中的任务对未进入流水线的后继任务流入流水线的时间间隔的约束称为。

8.中断转移相关处理的基本方法包括不精确断点法和。

9. 互连网络中任意两个结点之间距离的最大值称为。

10．在多级交叉开关互联网络中，交叉开关的控制方式有、组控制和单元控制。

11. 在多计算机系统的互连网络中，通信模式包括、选播、广播和会议等四种。

12. 描述网络寻径效率常用的两个参数是通道流量和。

13．自定义数据表示包括标志符和两种数据表示。

14. 浮点数尾数基值越大，浮点数表示的数据范围。

15. 根据运算类型指令操作数存储方法不同，指令集结构可分为堆栈型、累加器型和。

16. 标量处理机是否高度并行是以指令级并行度（ILP）为来区分。

17．存储系统的基本存储层次有、主存储器和辅助存储器。

18. 采用并行存储器的目的是。

19. 从时间开销来看，伪命中的时间正常命中的时间。

20. 增加Cache存储系统的相联度，可降低Cache的不命中率，但会增加Cache 的。

二、简答题(每小题6分，共30分)。

1．多计算机系统和多处理机系统的差别有哪几方面？其中最根本的差别是哪个方面？
2. 什么是流水线相关？流水线相关可分为哪几大类？
3. 什么是动态互连网络？动态互连网络的互联形式有哪几种？
4. 指令系统设计包括哪两个方面？指令格式优化设计的目的是什么？
5. 维护Cache与主存一致性的更新算法有哪些?
三、分析题(第一小题8分，第二小题12分，共20分)。

1．某种处理机10条指令的使用频度分别为：0.25，0.20，0.15，0.10，0.08，0.08，0.05，0.04 ，0.03 ，0.02，试画出该处理机进行Huffman编码时的一棵Huffman树。

2. 在某采用全相联映象、相联目录表实现地址变换Cache存储器中，Cache 的容量是8KB，主存是由4个存储体组成的低位交叉访问存储器，主存总容量是32MB，每一个存储体的字长是32位，。

（1）写出主存地址和Cache地址的格式，并标出各字段的长度。

（2）说明目录表的行数、相联比较的位数和目录表的宽度。

四、计算题(第一小题8分，第二小题12分，共20分)。

1. 设16个处理器编号分别为0、1、……、15，用单级互连网络连接，当互连函数分别为：（1）Cube3、（2）PM+3、（3）Shuffle（Shuffle）时，第13号处理器分别与哪一个处理器相连?
2. 有一条5个功能段的线性动态多功能流水线如图所示，其中1→2→3→5功能段组成加法流水线，1→4→5功能段组成乘法流水线，设每个功能段的延迟时间
均相等为△t。

用这条流水线计算F=4
1()
i
i
i
a b =
+
∏，画出流水线时空图，并计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。

Z。