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( 装 订 线 内 不 要 答 题 )
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复旦大学计算机科学技术学院
《计算机体系结构》期末考试试卷
A卷 共 4页
课程代码:3.72.073.1考试形式:□开卷 □√闭卷 年 7月
(本试卷答卷时间为120分钟,答案必须写在试卷上,做在草稿纸上无效)
专业学号姓名成绩
题号
一
二
三
总分
得分
单项选择题:(30分)
请在空格内填上最合适的字母序号(如A、B、C、D等)
1. 若考虑将系统中某一功能的处理速度加快为原来的10倍,但该功能的处理使用时间仅为整个系统运行时间40%,则采用此增强功能方法后,能使整个系统的性能提高为原来的约 ____B___倍。
供选择的答案:A)1.45 B)1.56C)1.28D)1.36
2. 五级流水线的MIPS中共有___D___个指令寄存器(IR: Instruction Register)。
供选择的答案:A)1 B)2 C)3 D)4 E)5
3. 直接映象Cache 的替换算法一般采用以下哪一种选择 _____ D ______。供选择的答案:A)随机法 B)FIFOC)LRUD)无选择
4. 设通道数据传送期选择一次设备的时间为TS,传送一个字节的时间为TD,则传送n个字节的选择通道,其最大流量等于 D 。
供选择的答案:A)1/(TS+TD)?????? ??B)1/(TS+n·TD)?? ???C)n/(TS+TD)???? ????D)n/(TS+n·TD)
5.RISC机器采用的“延迟分支”技术,指的是通过由编译器选择合适的指令放入“延迟槽”内,从而对程序中的指令次序进行调度.下列的哪一种调度方法从性能改善角度来讲是最有效的: C .供选择的答案: A) 从失败处调度(自转移不发生处移入) B) 从成功处调度(自转移发生处移入) C) 从前调度(把条转之前的指令调入) D) 从目标处调度(复制目标指令)
6. 使用前瞻执行的浮点指令的执行依次包含以下四步:1 A 、2 C 、3 E 和4 F 供选择的答案:A)指令流出 B)读操作数C)执行 D)访问存储器 E)写结果 F)确认
7.指令的动态调度算法可用来解决指令间的数据相关, Tomasulo算法的寄存器重命名技术主要用于解决_____ C_ D______类的数据相关 。(可填入一个或多个答案)供选择的答案:A)RAWB)RAR C)WAWD)WAR
8. 一条6个功能段的理想指令流水线,执行每个功能段都是一个节拍,先执行不出现任何相关性的L条指令,全部执行完后,再立即执行不出现任何相关性的2L条指令,根据流水线时空图,总共所需要的节拍数为: C 。供选择的答案:A)3L+5 B)3L + 6 C)3L + 10 D) 6L – 6
9.使用监听(Snoopy)机制的多处理机Cache一致性方案通常用于____ C ___ 多处理机系统。供选择的答案:A)SIMD B)松散耦合C)用总线互连的 D)交叉开关网络
10.多核处理机属于(1)___ D _____,它的通信机制为(2)____ A _____。
(1)答案:A)SISD B)SIMD C)MISDD)MIMD
(2)答案:A)SMP B)NUMA C)网络通信
计算及简答题:(40分)
1.对一个采用虚拟存储技术的计算机,设有一个写策略为写回法的直接映象Cache,其Cache索引的访问时间是2ns,标识比较的时间是1ns,处理机访问Cache中数据的时间是4ns;TLB的地址转换时间为2ns。试问
1)对采用物理Cache,读、写数据的命中访问时间各至少多少?
2)对采用虚拟Cache,读、写数据的命中访问时间各至少多少?
解:
采用物理cache,
读命中2 + 4 = 6(ns)
写命中2 + 2 + 1 + 4 = 9(ns)
采用虚拟cache,
读命中4(ns)
写命中2 + 1 + 4=7(ns)
2.某工作站采用时钟频率为15MHz、处理速率为10MIPS(MIPS:计算机每秒执行的百万条指令数)的处理机来执行一个已知混合程序,假定每次存储器存取为1周期延迟,试问:
此计算机的有效CPI是多少?
假定将处理