1、共20頁，第 頁（僅供參考，不作為考試標準）,選擇題（30分，每題2分）計算機系統結構設計者所關心的是所看到的的計算機結構。A）硬件設計人員B）邏輯設計人員冬C）機器語言或匯編語言程序員D）高級語言程序員在計算機系統設計時，為了提高系統性能，應當注意A）加快經常性使用指令的執行速度E）要特別精心設計少量功能強大的指令C）要減少在數量上占很小比例的指令的條數D）要加快少量指令的速度重疊寄存器技術主要用于解決在RISC系統中因而導致的問題。A）JMP指令影響流水線B）CALL指令的現場保護C）只有LOAD和STORE指令帶來的訪問存儲器不便D）存儲器訪問速度為使流水計算機運行效率高A）各過程段時間

2、要不同B）連續處理的任務類型TOC o 1-5 h z應該不同、兔4C）連續處理的任務類型應該相同D）連續處理的任務數盡可能少不屬于堆棧型替換算法的是。A）近期最少使用法纟E）近期最久未用法C）先進先出法務D）頁面失效頻率法與全相聯映象相比，組相聯映象的優點是。A）目錄表小E）塊沖突概率低C）命中率高D）主存利用率高”一次重疊”中消除”指令相關”最好的方法是。A）不準修改指令E）設相關專用通路C）推后分析下條指令D）推后執行下條指令流水操作中，遇到數據相關時，采用的解決辦法有A）用優化編譯器檢測，通過指令重新排序的辦法E）數據重定向技術易務TOC o 1-5 h zc）延遲轉移技術/幷、D）加

3、快和提前形成條件碼/rS2-|S3S4&其中，段S1和S3的執行時間均為200ns,段S2和S4的執行時間均為100ns。若瓶頸段S1可使用細分方法改造，瓶頸段S3可使用并聯方法改造，對改造后的流水線，分別使用公式和時空圖求連續流入4條指令的實際吞吐率和效率解：(1)使用公式計算如下：TOC o 1-5 h zn41TP1=EAti+(n-1)Atj(200+100+200+100)+(4-1)X200300i=1nrAti4X(200+100+200+100)E1=0.5kkAti+(n-1)Afj4X(200+100+200+100)+(4-1)X200改造前時空圖匕TP1=4/(12At

4、)=4/(12X100)=1/300E1=(8At+4At+8At44At)/(4X12At)=0.5(僅供參考，不作為考試標準)共20頁，第 頁改造后的時空圖(公式計算略)：S41234S322244S311133S21234S121234S111234可得：TP2=4/(9At)=4/(9X100)=1/22.5E2=(6X4At)/(6X9At)=0.44(10分)設向量長度均為64,在Cray-1機上所用浮點功能部件的執行時間分別為：相加6拍，相乘7拍，求倒數近似值14拍；從存儲器讀數6拍，打入寄存器及啟動功能部件各1拍，問下列各指令組，組內的哪些指令可以鏈接？哪些指令不可鏈接？不能鏈

5、接的原因是什么P分別計算出各指令組全部完成所需要的拍數。(1)V0-存儲器V2-V0*V1(3)V0-存儲器(4)V0-存儲器VK-V2+V3V3-存儲器V2-V0*V1VK-1/V0V4-V5*V6V4-V2+V3V3-V2+V0V3-V1*V2V5-V3+V4V5-V3+V4解：(1)3條向量指令之間既沒有發生源Vi沖突，也沒有Vi的先寫后讀相關，又不存在功能部件的使用沖突，所以這3條向量指令可以同時并行流水。向量指令組全部完成需要max(l+6(訪存)+1+64-1),(1+6(浮加)+1+64-1),(1+7(浮乘)+1+641)=72拍。(2)3條向量指令之間沒有功能部件的使用沖突，

6、但是在第1、2兩條向量指令與第3條向量指令之間有V2及V3的先寫后讀相關。只要讓第1條向量指令較第2條向量指令提前1拍啟動，則第1,2兩條向量指令的第1個結果元素就可以被同時鏈接到第3條向量指令中。(1+7(浮乘)+1)+(1+6(浮加)+1+64-1)=80(拍)。第1條向量指令與第2條向量指令之間有V0的先寫后讀相關，兩者可以鏈接。第3條向量指令與第2條向量指令之間有源向量寄存器V0的沖突，它們之間只能串行。第3條向量指令與第4條向量指令之間有加法功能部件的使用沖突，它們之間也只能串行。(僅供參考，不作為考試標準)（僅供參考，不作為考試標準）共20頁，第 頁（1+6（訪存）+1+1+7（浮

7、乘）+1+641）+（1+6（訪存）+1+64-1）+（1+6（浮加）+1+641）=222（拍）。（4）4條向量指令均依次有Vi的先寫后讀相關，但無源Vi沖突，也無功能部件的使用沖突，所以，這4條向量指令可以全部鏈接在一起，進行流水。（1+6（訪存）+1）+（1+14（求倒數）+1）+（1+（7浮乘）+1）+（1+6（浮加）+1）+64-1=104拍總4、（10分）有一個5段流水線，各段執行時間均為At,其預約表如下表所示。？級/間t段St1t2t3t4t5t6t7S1XXS2XXS3XXS4XXS5XX列出禁止表F和沖突向量Co畫出流水線調度的狀態圖。分別求出允許不等時間間隔調度和等時間間

8、隔調度的兩種最優調度策略，以及這兩種調度策略的流水線最大呑吐率。Zz若連續輸入10個任務，求這兩種調度策略的流水線實際呑吐率和加速比。刃么7解：(1)禁止向量F=(l,3,6)(1分)沖突向量C=(100101)(1分)(2)流水線狀態圖（僅供參考，不作為考試標準）共20頁，第 頁當輸入10個任務時，最小啟動循環(2,2,5)輸入間隔0,22522,5,225淸空時間7實際吞吐率TP1=10/(2+2+5+2+2+5+2+2+5+7)At=l0/(34At)=5/(l7At)加速比=10*7At/(2+2+5+2+2+5+2+2+5+7)At=70/34=35/17最小恒定循環(4)輸入間隔0,4,4,4,4,4,4,4,4,4清空時間7實際呑吐率TP2=10/(9*4+7)At=10/(43At)加速比=10*7At/(9*4+7)At=70/43(4)(僅供參考，不作為考試標準)共20頁，第 頁(10分)陣列機有07共8個處理單元互連，要求