河北大学计算机体系结构年考试题样本.doc

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一、 解释下列术语( 每题4分, 共20分)
1.计算机体系结构
2.软件兼容
3.Amdahl定律
4.流水线
5. 互连网络
二、 填空题( 每题1分, 共15分)
1.Flynn分类法把计算机分成、 、 和 四类。
2.计算机组成是计算机体系结构的 实现。
3.存储器的三个主要指标是、 和。
4. 计算机系统中提高并行性的技术途径有 、 和 三种。
5. 解决流水线结构相关的方法有: 、 和暂停流水线。
6. 实现Cache一致性协议有和两种方法。
三、 简答题( 每题5分, 共15分)
1. 计算机系统按功能划分成哪几个层次?
2.分布式共享多处理机
3. 简述采用容量小且结构简单的Cache所带来的好处。
四、 ( 10分) 设主存每个分体的存储周期为2μs, 存储字长为4B, 采用m个分体低位交叉编址。由于各种原因, 主存实际频宽只能达到最大频宽的0.6倍, 现要求主存实际频宽为4MB/s, 问主存分体数应取多少?
五、 ( 10分) 将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍, 但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%, 则采用此增强功能方法后, 能使整个系统的性能提高多少?
六、 ( 15分) 假设我们考虑条件分支指令的两种不同设计方法如下:
　　(1) CPUA: 经过比较指令设置条件码, 然后测试条件码进行分支;
　　(2) CPUB: 在分支指令中包括比较过程。
　　在两种CPU中, 条件分支指令都占用2个时钟周期而所有其它指令占用1个时钟周期, 对于CPUA, 执行的指令中分支指令占30%; 由于每个分支指令之前都需要有比较指令, 因此比较指令也占30%。由于CPUA在分支时不需要比较, 因此假设它的时钟周期时间是CPUB的1.4倍。哪一个CPU更快? 如果CPUA的时钟周期时间仅仅是CPUB的1.15倍, 哪一个CPU更快呢?
七、 ( 15分) 如果流水线有m段, 各段的处理时间分别是ti( i=1, 2, …, m) , 现在有n个任务需要完成, 且每个任务均需流水线各段实现, 请计算:
　　(1) 流水线完成这n个任务所需要的时间:
　　(2) 和非流水线实现相比, 这n个任务流水实现的加速比是多少? 加速比的峰值是多少?