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《计算机体系结构》期末考试A卷$ U1 ^- m u: Z6 \; w
姓名： : g- m# X$ f& F. ^7 v6 E, R% R# h
专业：
学号：
学习中心：. w7 _' \6 d( l) k. A
一、填空题（每空1分，共14分）
1.高速缓冲存储器的地址映象方式有三种，它们分别是： ， ， 。2 e4 F0 D& s6 Z2 D
2. 虚拟存储器的三种管理方式是 ， 和9 i0 l4 A5 Q1 L
5 a7 f: F% c4 m! p% E
3. 从主存的角度来看，“Cache—主存”层次的目的是为了 ， 而“主存—辅存”层次的目的是为了
4.根据指令间的对同一寄存器读和写操作的先后次序关系，数据相关冲突可分为 、 和 三种类型。
5.当代计算机体系结构的概念包括 、 和 三个方面的内容* c- x4 A% E7 f- O% j( U* [1 a
二、 更多答案下载：（每题2分，共16分）5 F" j: j% x7 J
计算机体系结构：$ q4 A" z1 b5 ~- u3 _1 N
: i% C- B/ t+ Z. s# O
" l6 j* R+ K. I# h2 j
兼容机：
( y; v, S, r, |$ H r% @, b4 o7 o7 e5 I
1 F q( h. U' ]
写直达法：# ]' l3 G( z% N9 D' M- Q! F
4 c4 w1 F/ d1 e; e2 Q
高速缓冲存储器:
) }0 l: A' m/ \( ^
延迟转移技术：* T( n" m& m+ m' p: d7 p
线性流水线：, n( f0 G }: A1 L8 F1 m
( j' m5 ^1 n7 l+ j! |
流水线的吞吐率：
& {( x% M) P# u' v6 s) ~- Q' j
并行性：
三、 更多答案下载：(每题5分，共30分）' Z n! T6 Q, s1 k) ?6 h2 X
1. 如有一个经解释实现的计算机，可以按功能划分成4级。每一级为了执行一条指令需要下一级的N条指令解释。若执行第一级的一条指令需K(ns)时间，那么执行第2、3、4级的一条指令各需要用多少时间(ns)?% D& Y$ a4 M6 ^4 N# i9 J/ R
$ z- @" T( G# a& _8 ^" ]
2. 根据Amdahl定律，系统加速比由哪两个因素决定？?; W8 D6 ~) p g2 w; c2 V9 ^0 ]
& y* J' C3 J6 X
3. 简述组相联映象规则。
* x) Q' u! b; K) K. Z
% |( _$ ]+ S0 ^% w) p
4. 引起Cache与主存内容不一致的原因是什么？为了保持Cache的一致性，在单计算机系统中一般采取哪些措施？& Q/ D# v5 G8 y/ V- |
5. 按照同一时间内各段之间的连接方式来分，流水线可分为哪两类？
6 s# t9 q" R( z" Q
6. Flynn分类法是根据什么对计算机进行分类的？将计算机分成哪几类？
( i6 ]+ A( N/ O: B$ @2 {
四、问答与计算题（第1题10分，第2、3题每题15分共40分）1 N3 _5 m4 r) Y+ W! A1 W
: o4 R* `0 K6 I' z, R
1. 一个有快表和慢表的页式虚拟存储器，最多有64个用户，每个用户最多要用1024个页面，每页4K字节，主存容量8M字节。: d: J9 P7 b* c
（1）写出多用户虚地址的格式，并标出各字段的长度。/ F( H/ S+ V/ y
（2）写出主存地址的格式，并标出各字段的长度。2 q! t7 r0 I) D2 r. c" v% a, \0 M
（3）快表的字长为多少位？分几个字段？各字段的长度为多少位？
（4）慢表的容量是多少个存储字？每个存储字的长度为多少位？- h* Z2 z- _1 a: k% U& N9 z
4 P1 S, a. d' s% ^5 z/ {
2. 在页式虚拟存储器中，一个程序由P1～P5共5个页面组成。在程序执行过程中依次访问的页面如下：P2，P3，P2，P1，P5，P2，P4，P5，P3，P2，P5，P2
假设系统分配给这个程序的主存有3个页面，分别采用FIFO、LFU和OPT三种页面替换算法对这3页主存进行调度。
（1）画出主存页面调入、替换和命中的情况表。
（2）统计三种页面替换算法的页命中率。
3.动态多功能流水线由6个功能段组成，如下图：
+ v8 C1 E7 ]5 B* o v2 }* I
t. k2 Q: g: y6 P8 k! s
其中，S1、S4、S5、S6组成乘法流水线，S1、S2、S3、S6组成加法流水线，各个功能段时间均为50ns，假设该流水线的输出结果可以直接返回输入端，而且设置有足够的缓冲寄存器，若以最快的方式用该流水计算：+ @& Q3 Q( `6 Y+ _1 U
（1） 画出时空图；
（2） 计算实际的吞吐率、加速比和效率。 |
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发表于 2021-11-15 16:46:09
