试卷代号：1048 座位号口 中央广播电视大学2008一2009学年度第二学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构试题 2009年7月 题 号 总分 分 数 得分 评卷人 一、选择题（每题5分，50分） 1.为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是()。 A.该程序不应含有过多的I/O操作 B。该程序的大小不应该超过实际的内存容量 C.该程序应具有较好的局部性 D.该程序的指令相关不应过多 2.软件和硬件在( )意义上是等效的。 A.系统结构 B.功能 C.性能 D.价格 3.对汇编语言程序员，下列( )不是透明的。 A.中断字寄存器 B.乘法器 C.移位器 D.指令缓冲器 4.设主存和辅存的平均访问时间分别为10~6秒和10-秒，若要使虚拟存储器的主存一辅 存层平均时间达到10秒，问至少应保证主存访问命中率为多少？() A.0.97 B.0.98 C.0.99 D.1 352
试卷代号:1048 座位号[二口 中央广播电视大学2008-2009学年度第二学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构 试题 2009年 7月 题 号 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、选择题(每题 5分，50分) 1.为使虚存系统有效地发挥其预期的作用 ，所运行的程序应具有的特性是( A.该程序不应含有过多的 1/O操作 B.该程序的大小不应该超过实际的内存容量 C.该程序应具有较好的局部性 D.该程序的指令相关不应过多 2.软件和硬件在( )意义上是等效的。 A。系统结构 B.功能 C。性能 D.价格 3.对汇编语言程序员，下列( )不是透明的。 A，中断字寄存器 C.移位器 B.乘法器 D.指令缓冲器 4.设主存和辅存的平均访问时间分别为 1。一‘秒和 10-“秒，若要使虚拟存储器的主存一辅 存层平均时间达到 10-4秒 ，问至少应保证主存访问命 中率为多少?( ) A. 0. 97 C. 0. 99 B. 0. 98 D. 1 352
5.下列哪种存储设备不需要编址？() A.通用寄存器 B.主存储器 C.输入输出设备 D.堆栈 6.对输入输出系统的组织产生决定性影响的是哪些基本要求？() (1)异步性 (2)同步性 (3)分时性 (4)实时性 (5)设备相关性 (6)设备无关性 A.2,3,5 B.1,4,6 C.2,4,6 D.1,3,5 7.一到多的通信情况，即一个源结点发送同一个消息到多个目的结点，叫做()。 A.单播 B.选播 C.广播 D.会议 8.指令优化编码方法，就编码的效率来讲，哪种方法最好？（) A.固定长度编码 B.扩展编码法 C.Huffman编码法 D.以上编码都不是 9.按照Amdahl定律，假设将某系统的某一部件的处理速度加快到原来的5倍，但该部件 的原处理时间仅为整个运行时间的20%，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高到原来 的( )倍。 A.1/0.36 B.1/0.24 C.1/0.45 D.1/0.84 10.假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一段的执行时 间分别为△t、2△t和3△t,顺序执行n条指令至少需要花费的时间为(). A.3n△t B.2n△t C.6n△t D.n△t 353
5.下列哪种存储设备不需要编址? 通用寄存器 主存储器 C.输人输出设备 D.堆栈 6.对输人输出系统的组织产生决定性影响的是哪些基本要求?( ) (1)异步性 (2)同步性 (3)分时性 (4)实时性 (5)设备相关性 (6)设备无关性 A. 2，3，5 B. 1，4，6 C. 2,4，6 D. 1，3，5 7一 到多的通信情况，即一个源结点发送同一个消息到多个 目的结点 ，叫做 ( )。 A.单播 B，选播 C.广播 D.会议 8.指令优化编码方法，就编码的效率来讲，哪种方法最好?( ) A.固定长度编码 B.扩展编码法 C. Huffman编码法 D.以上编码都不是 9.按照 Amdahl定律，假设将某系统的某一部件的处理速度加快到原来的5倍，但该部件 的原处理时间仅为整个运行时间的200o，则采用加快措施后能使整个系统的性能提高到原来 的( )倍。 A. 1/0.36 B. 1/0.24 C. 1/0. 45 D. 1/0. 84 10.假设一条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每一段的执行时 间分别为 △t,2At和 3Qt，顺序执行 n条指令至少需要花费的时间为( )。 A. 3 nAt B. 2 nAt C. 6nAt D. nAt 353
得分 评卷人 二、计算题(50分) 1.(15分)一条流水线连接图如下所示，画出200条指令连续通过该流水线的时空图，并 计算该流水线的加速比。（其中△t=lns) 输入一 S2 S 输出 te△t t=3At t=At t=△t 2.(15分)主频为400MHz的微处理机，平均每条指令的执行时间为两个机器周期，每个 机器周期由两个时钟脉冲组成，则当存储器为“零等待”时，机器运行速度为多少MIPS。 3.(20分)在下列不同类型的处理机上做向量运算：D=(A十B)￥C,向量长度均为4，每 个周期的时间为10s。分别计算所需的最短时间，写出简要计算过程。 (1)(5分)SISD单处理机，有一个通用运算部件，每3个周期做完一次加法，或每4个周 期做完一次乘法。 (2)(5分)流水线处理机，有一条两功能静态流水线，加法经过其中的3段，乘法经过其中 的4段，每段的延迟时间均为一个周期。 (3)(10分)向量处理机，有独立的加法器和乘法器，加法器采用3段流水线，乘法器采用4 段流水线，每段的延迟时间均为一个周期，采用向量链接方式工作。 354
得 分 评卷人 二、计算题 (50分 ) 1. (15分)一条流水线连接图如下所示，画出200条指令连续通过该流水线的时空图，并 计算该流水线的加速比。(其中△t=1 ns) 输入 S4 输 出 t=△t t= 3△t t= A t t=△t 2. (15分)主频为 400MHz的微处理机，平均每条指令的执行时间为两个机器周期 ，每个 机器周期由两个时钟脉冲组成，则当存储器为“零等待”时，机器运行速度为多少 MIPS. 3.(2。分)在下列不同类型的处理机上做向量运算:D= (A+B) * C，向量长度均为 4，每 个周期的时间为 lOns。分别计算所需的最短时间，写出简要计算过程 。 (1)(5分)SISD单处理机，有一个通用运算部件，每 3个周期做完一次加法，或每 4个周 期做完一次乘法。 (2)(5分)流水线处理机，有一条两功能静态流水线，加法经过其中的 3段，乘法经过其中 的 4段 ，每段的延迟时间均为一个周期。 (3)(10分)向量处理机，有独立的加法器和乘法器，加法器采用 3段流水线，乘法器采用 4 段流水线 ，每段 的延迟时间均为一个周期 ，采用向量链接方式工作 。 354
试卷代号：1048 中央广播电视大学2008一2009学年度第二学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构 试题答案及评分标准 (供参考) 2009年7月 一、选择题（每题5分，50分） 1.C 2.B 3.A 4.C 5.D 6.D 7.B 8.C 9.D 10.C 二、计算题(50分】 1.(15分) 解：顺序执行的时间为T。=6×200=1200ns 采用流水方式执行的时间为T1=3×200十6-1=605ns 加速比S=To/T1=1200/605=1.98 空 n 间 n 1 2 3 0123 456 时间(ns) 2.(15分) [答案]100 355
试卷代号:1048 中央广播电视大学2008-2009学年度第二学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构 试题答案及评分标准 (供参考) 2009年 7月 一、选择题 (每题 5分 ，50分) 1.C 2_ B 3‘A 4-C 5. D 6.D 7-B 8. C 9.D 10. C 二、计算题 (50分 ) 1.(15分) 解 :顺序执行的时间为 To = 6 X 200=1200ns 采用流水方式执行的时间为 T,=3X200十6-1=605ns 加速 比 S=Ta/T,=1200/605=1. 98 0 1 2 3 4 5 6 时间(ns) 2.05分) 仁答案〕100 355
3.(20分) 解：(1)(5分)10ns×4×(3十4)=280ns,4次加法和4次乘法串行执行。 2)(5分)10ns×(6+7)=130ns,流水线执行4次加法需要6个周期，流水线执行4次乘 法需要7个周期 (3)(10分)10ns×(7+3)=100ns,得到第1个结果需要7个周期，另外3个结果需要3个 周期。 356
3. (20分) 解:(1)(5分)IOnsX4X (3+4)=280ns,4次加法和 4次乘法串行执行。 (2)(5分)lOns X (6+7) =130ns，流水线执行 4次加法需要 6个周期，流水线执行 4次乘 法需要 7个周期。 (3)(10分)lOnsX (7-{-3)=100ns，得到第 1个结果需要 7个周期，另外 3个结果需要 3个 周期 。 356