：级班 ：号位 考）线此过超得不题答（线订装 ：号学 ：名姓 2014年 月 日 考试用 广西大学课程考试试卷
（2013——2014学年度第二学期）
课程名称： 计算机系统结构
试卷类型：（A、B） 命题教师签名：
教研室主任签名： 主管院长签名：
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 30 20 30 20 100 实得分 评卷人
一．填空题（每空2分，共30分）
1．根据存储体个数以及读出信息的位数，主存系统分为 、 、 和 四种类型。 2．Cache中LRU算法的两种全硬件实现方法为 和 。 3．程序访问局部性主要反映在 和 两个方面。 4．在流水解释指令时，若按指令顺序逐条顺序发射顺序解释，则在解决
数据相关时不必考虑 相关和 相关。 5．当并行机模型中的多个进程同时访问共享存储器的同一单元时，有三种解决方法，即为： 、 和 。 6．在集中式存储器多处理机中，常见的组合是 多处理机和 多处理机。
二．术语解释（每个4分，共20分）
1.MIMD 2.RISC 3. VLIW
4.向量冲突 5.并行度
考试过程中不得将试卷拆开 第 1 页（共3页）
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三．分析计算题（每小题6分，共30分）
1. 如果Cache的块大小为8个字，预取到Cache中的数据的重复利用率为5次，Cache存储系统原来的命中率为H=0.87，则采用预取技术后，命中率为多少？
2. 已知四个程序在三台计算机上的执行时间如下表，假设四个程序的每一个都有100,000,000条指令要执行，计算在不同机器上不同程序的MIPS速率，并通过计算相对几何性能平均值，得出三台机器的相对性能排序。
程序 程序1 程序2 程序3 程序4 执行时间/s 计算机1 20 100 200 10 计算机2 50 200 100 40 计算机3 100 80 20 300
3.在CRAY-1机上，设向量长度均为60，所用功能部件执行时间分别为：相加需6拍，相乘需7拍，从存储器读/写数均需6拍，存入寄存器及启动功能部件（包括存储器）各需1拍。分析以下向量指令组执行所需的拍数。 （1）V0←存储器 （2）V0←存储器
V2←V0*V1 V2←存储器 V4←V2+V3 V5←V3*V1
4. 设64个处理器编号分别为0、1、．．．、31，求按下函数作用的结果。 Shuffle(Cube2(Butterfly(17))) PM2-3 (Cube3(PM2+2(35)))
5. 设现有73个任务需要进入流水线，已知流水线的功能段都是为5个，流经每个功能段需要的时间相同，都是Δt。现在计算在下列情况下完成73个任务分别需要多少时间？
（1） 超标量流水线，每个时钟周期可以同时发射4条指令；
（2） 超流水线，每个时钟周期可以分时发射3条指令，每次发射1条指令； （3） 超标量超流水线，每个时钟周期可以分时发射3次，每次发射4条指令。
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四．综合计算题（每小题10分，共20分）
1.试确定在下列四种计算机系统中，计算表达式S??(Ai?Bi)i?164所
用的时间。其中，加法需用30ns，乘法需用50ns。在SIMD和MIMD计算机中，数据由一个PE（处理单元）传送到另一个PE需要10ns，而在SISD计算机中，数据传送时间可忽略不计。在SIMD计算机中，PE之间采用单向环方式互连，在MIMD计算机中，PE间以全连接方式互连。
（1） 具有一个通用PE的SISD系统；
（2） 具有一个加法器和一个乘法器的多功能部件的SISD计算机系统； （3） 有8个处理器的SIMD系统； （4） 有8个处理器的MIMD系统。
2.在一个四段的流水线处理机上需经6拍才能完成一个任务，其预约表如示，分别写出延迟禁止表F、冲突向量C，并确定最优调度方案，若按最优调度方案输入733个任务，求实际吞吐率、效率和加速比。
S1 S2 S3 S4
1 × 2 × 3 × 4 × × 5 × 6 × 考试过程中不得将试卷拆开 第 3 页（共3页）
系统结构试卷a11级
