试卷代号：1048 座位 中央广播电视大学2007一2008学年度第二学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构 试题 2008年7月 题 号 二 总 分 分 数 得分 评卷人 -、选择题（每题5分，50分） 1.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 2.在计算机系统层次结构图中，下列四个级别机器由下到上应按( )排列。 (1)汇编语言机器 (2)微程序控制机器 (3)传统机器语言机器 (4)操作系统机器 A.(2)(3)(4)(1) B.(2)(4)(3)(1) C.(3)(2)(1)(4) D.(1)(2)(3)(4) 3.SIMD是指()。 A.单指令流单数据流 B.单指令流多数据流 C.多指令流单数据流 D.多指令流多数据流 4.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 5.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.1,3,5 345
试卷代号:1048 座位号〔二口 中央广播电视大学2007-2008学年度第二学期“开放本科”期末考试 计算机系统结构 试题 2008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.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 2.在计算机系统层次结构图中，下列四个级别机器由下到上应按( )排列。 (1)汇编语言机器 (2)微程序控制机器 (3)传统机器语言机器 (4)操作系统机器 A.(2)(3)(4)(1) B.(2)(4)(3)(1) C. (3) (2)(1)(4) D.(1)(2)(3)(4) 3. SIMD是指( )。 A.单指令流单数据流 B.单指令流多数据流 c.多指令流单数据流 D.多指令流多数据流 4.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.输人输出设备 D.堆栈 5.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. 1，3，5 345
6.下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的？() A.随机页面替换算法 B.先进先出替换算法 C.最久没有使用算法 D.最优替换算法 7.下图所示的时空图对应的处理机为( )。 16 指 令 Is 时钟周期 A.标量处理机 B.超标量处理机 C.超流水处理机 D.超标量超流水处理机 8.一到多的通信情况，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 9.在指令优化编码方法，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 l0.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.1/0.84 346
，下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的?( ) A.随机页面替换算法 B.先进先出替换算法 C.最久没有使用算法 D.最优替换算法 .下图所示的时空图对应的处理机为( )。 指 令 1 2 3 4 时钟周期 A.标量处理 机 B.超标量处理机 C.超流水处理机 D.超标量超流水处理机 .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 .在指令优化编码方法，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 10.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. 84 346
得 分 评卷人 二、计算题(50分) 1.(15分)某计算机的Cache-一主存层次采用组相联映象方式，块大小为128字节，Cache 容量为64块，按4块分组，主存容量为4096块。哪么主存地址共需几位？ 2.(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=1ns) 输入 S1 S2 S3 S4 输出 t栏At te3△t te△t t=△t 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l0ns。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。 347
得 分 评卷人 二、计算题 (50分) 1. (15分)某计算机的Cache一主存层次采用组相联映象方式，块大小为128字节，Cache 容量为64块，按4块分组，主存容量为4096块。哪么主存地址共需几位? 2. (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=fns) 输入 输 出 t=△t t=3At t=△t !=△t 3. (20分)在下列不同类型的处理机上做向量运算:D=(A+B) -x 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。 347
试卷代号：1048 中央广播电视大学2007一2008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) 2008年7月 一、选择题（每题5分，50分）】 1.A 2.A 3.B 4.D 5.D 6.D 7.D 8.B 9.C 10.D 二、计算题(50分) 1.(15分)19（区号6+组号4十块号2+块内地址7） 2.(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T,=3×200+6一1=605ns 加速比S=To/T,=1200/605=1.98 空 间 2 3 3 g n 2 3 中0中 n 0000年 123 45 6 时间(ns) 348
试卷代号:1048 中央广播电视大学2007-2008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) 2008年 7月 一、选择题(每题 5分。50分) 1. A 6. D 2. A 3. B 4. D 5. D 7. D 8.B 9. C 10. D 二、计算题 (50分 ) (15分)19(区号 6+组号 4+块号 2十块 内地址 7) 2.(15分) 解:顺序执行的时间为Ta =6 X 200=1200ns 采用流水方式执行的时间为T,=3X200-1-6-1=605ns 加速比 S=T, /T, =1200/605=1. 98 空 间 0 1 2 3 4 5 6 时间(ns) 348
3.(20分) 解：(1)(5分)10ns×4×(3+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。 349
3. (20分) 解:(1)(5分)lOnsX4X (3+4)=280ns,4次加法和 4次乘法串行执行。 (2)(5分)lOnsX (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 (7十3) =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。 349
