河北大学计算机体系结构年考试题

一、解释下列术语（每题4分，共20分）

1.计算机体系结构

2.软件兼容

定律

4.流水线

5.互连网络

二、填空题（每题1分，共15分）

四类。

2.计算机组成是计算机体系结构的

3.

4. 计算机系统中提高并行性的技术途径有

5.

6. 实现Cache

三、简答题（每题5分，共15分）

1. 计算机系统按功能划分成哪几个层次

2.分布式共享多处理机

3. 简述采用容量小且结构简单的Cache所带来的好处。

四、（10分）设主存每个分体的存储周期为2μs，存储字长为4B，采用m个分体低位交叉编址。由于各种原因，主存实际频宽只能达到最大频宽的倍，现要求主存实际频宽为4MB/s，问主存分体数应取多少

五、（10分）将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少

六、（15分）假设我们考虑条件分支指令的两种不同设计方法如下：

(1)CPU A：通过比较指令设置条件码，然后测试条件码进行分支；

(2) CPU B：在分支指令中包括比较过程。

在两种CPU中，条件分支指令都占用2个时钟周期而所有其它指令占用1个时钟周期，对于CPU A，执行的指令中分支指令占30%；由于每个分支指令之前都需要有比较指令，因此比较指令也占30%。由于CPU A 在分支时不需要比较，因此假设它的时钟周期时间是CPU B的倍。哪一个CPU更快如果CPU A 的时钟周期时间仅仅是CPU B的倍，哪一个CPU更快呢？

七、（15分）如果流水线有m段，各段的处理时间分别是ti（i=1，2，…，m），现在有n个任务需要完成，且每个任务均需流

水线各段实现，请计算：

(1) 流水线完成这n个任务所需要的时间：

(2) 和非流水线实现相比，这n 个任务流水实现的加速比是多少加速比的峰值是多少