计算机体系结构1-6章习题答案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,4,通道（,CH,）,一、,CH,的基本工作原理,CH,执行,CH,程序的过程,CH,的任务,二、,CH,流量计算和时空图绘制,CH,的类型,CH,流量计算,字节多路,CH,响应处理时空图的绘制,1,）计算每个子,CH,提供一个字节时间（,1/f,）,2,）,画出一个完整申请周期时空图,3,）计算字节多路,CH,对每个字节响应的最长用时,第一章参考答案：,1,应用语言级,高级语言级,汇编语言级,操作系统级,机器语言级,微程序语言级。,2,从上而下,从下到上,专用机,通用机,3,软、硬件交界面,计算机系统的性能,/,价格比,4,1 TFLOPS,的计算能力,1,TByte,的主存容量,1,TByte,s,的,I,O,带宽,5,虚拟机,实际机器,6,统一高级语言,模拟,仿真,系列机,7,控制流,数据流,SISD SIMD MISD MIMD,8,汇编语言程序员,9,任务单一化,操作重叠化,吞吐匹配化,程序多道化,10.,D,11.C 12.D 13.A 14.B 15.A 16.B,17.L0,（微程序）级,L5,（应用语言）级,18.,非用户片（通用片）现场片 用户片（全用户片）,19.,答：,1),在现有器件的条件下，系统要有较高的性能价格比；,2),不要不合理地限制各种组成、实现技术的采用；,3),硬件的设计要考虑如何为软件提供更好的支持。,20.,答：,软件和硬件在逻辑功能上是等效的，但是，在性能、价格、实现的难易程度上却是各不相同的，硬件执行速度快，软件灵活性好。即软件和硬件在物理意义上是不等效的。,第二章参考答案：,1,标志符,描述符,2,基地址,向量长度,位移量,起始地址,有效向量长度,3,数的个数,数的范围,精度,稀密度,4,A 5.B 6.D,7,指尾数右移过程中丢掉的溢出位,8,查表舍入法、,舍入法,恒置,1,法,截断法,9,指令使用频度不同时,采用不等长编码,10,D 11.D,12,寄存器 堆栈 主存,13,程序员编程用的地址,物理,14,逻辑,物理,动态再定位,15,2FFF,16,A 17.D 18.D 19.A 20.C,1.,解：,1,）两级描述符：,或：,2,）三,级描述符,2.,解：,1,）规格化浮点数表：,r,m,=2,时，,P=3,，,m=3,正尾数、规格化、非负阶时,共有,32,个规格化浮点数,m,p,000,001,010,011,100,101,110,111,100,4/8,4/4,4/2,4,8,16,32,64,101,5/8,5/4,5/2,5,10,20,40,80,110,6/8,6/4,6/2,6,12,24,48,96,111,7/8,7/4,7/2,7,14,28,56,112,r,m,=8,时，共有,56,个规格化浮点数,m,p,000,001,010,011,100,101,110,111,001,1/8,1,8,1*8,2,1*8,3,1*8,4,1*8,5,1*8,6,010,2/8,2,16,2*8,2,2*8,3,2*8,4,2*8,5,2*8,6,011,3/8,3,24,3*8,2,3*8,3,3*8,4,3*8,5,3*8,6,100,4/8,4,32,4*8,2,4*8,3,4*8,4,4*8,5,4*8,6,101,5/8,5,40,5*8,2,5*8,3,5*8,4,5*8,5,5*8,6,110,6/8,6,48,6*8,2,6*8,3,6*8,4,6*8,5,6*8,6,111,7/8,7,56,7*8,2,7*8,3,7*8,4,7*8,5,7*8,6,2,）规格化浮点数表：,r,m,=2,时，规格化浮点数共有,4*8=32,个,r,m,=8,时，规格化浮点数共有,7*8=56,个，在,0.5,，,112,中，有数,19,个（上表中红的数字表示）。,r,m,规格化浮点数个数,数的表示范围,e,2,32,0.5,112,1,8,56,0.125,1835008,0.6,3,题,:,（,A+B,）*（,C-D,）,+,（,E/F,）,-,（,G+H)*I,解：,1,）,数学表达式的树结构,2,）,逆波兰表达式,AB+CD-*EF/+GH+I*-,4,题,解：,1,画,Huffman,A,方案的树结构,2,）分别写出等长法、,H-A,、,扩展法编码 方案：,Ii,Pi,等长法,H-A,扩展法,OP,li,OP,li,OP,li,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8,I9,I10,I11,I12,I13,I14,0.15,0.15,0.14,0.13,0.12,0.11,0.04,0.04,0.03,0.03,0.02,0.02,0.01,0.01,0000,0001,0010,0011,0100,0101,0110,0111,1000,1001,1010,1011,1100,1101,4,0,10,110,1110,1111 0,1111 10,1111 110,1111 1110,1111,1111,0,1111,1111,10,1111,1111,110,1111,1111,1110,1111,1111,1111,0,1111,1111,1111,1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,13,000,001,010,011,100,101,11000,11001,11010,11011,11100,11101,11110,11111,3,5,信息等效平均码长,4,4.54,3.4,L,3,）扩展码时,L,最小，即,L,扩展,=3.444.54,选用扩展法,0.15,0.15,0.14,0.13,0.120.11,0.04,0.04,0.03,0.03,0.02,0.02,0.01,0.01,110,111,101,100,011,001,0000,0001,01001,01010,01000,010111,0101100,0101111,L=.8*3+.08*4+.08*5+.02*6+.02*7=2.4+.72+.26=3.38,5.,解：,1,）,4 4 4 4,三地址指令,12,条,两地址指令,62,条,单地址指令,31,条,零地址指令,32,条,(2,4,-12,）,2,4,-62)2,4,-31)2,4,=1632,不能满足,32,条零地址指令的要求，为保证,32,条零地址指令可减少一条单地址指令。即,(2,4,-12,）,2,4,-62)2,4,-30)2,4,=32,2,）,12,条三地址指令,0 0 0 0,A1 A2 A3,1 0 1 1,OP,A1,A2,A3,OP,A1,A2,OP,OP,A1,62,条两地址指令,0 0 0 0,1,1,0 0 ,1 1 1 1,0 0 0 0,1,1,1 0 A1 A2,1 1 1 1,0 0 0 0,1,1,1 1 ,1 1 0 1,30,条单地址指令,0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 0 ,1 1 1 1,0 0 0 0 A1,1 1 1 1 1 1 1 1 ,1 1 0 1,32,条零地址指令,1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 0,0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 1,1 1 1 1,第三章参考答案：,1.,采用何种方法以获取总线的使用权,分布式,集中式,2.,串行链接,独立请求,定时查询,串行链接与独立请求相结合,独立请求,串行链接,3.,专用,非专用,4.B 5.D 6.A 7.A 8.D 9.B 10.C 11.D 12.C 13.A,14.,同一时钟周期,15.,中断级屏蔽,16.,响应,处理程序,17.,同级及更低级的其它,18.,片,总线 内总线 系统总线 外总线,19.,物理特性 功能特性 电气特性 时间特性,20.,低,单节字高,定长块 优先级高的中高,可变长块,1.,解,：,（,1,）,结构示意图,（,2,）,L=,log,2,64,=6,所需独立线数：,6+2=8,（,3,）有部件请求时，,请求信号送,C,；,C,收到请求后，将当前计数器的计数值，通过,6,条代码线同时送到各部件；,若与此计数值编号相同的部件已提出请求，则该部件建立忙电平，,C,收到忙电平后，停止向下计数，表示该部件接管总线。,若与此计数值相同编号的部件未提出请求，等待一个计数脉冲周期后，计数器将进行,+1,计数，此时,C,又将下一个计数值又同时发往各部件，余类推。,2.,解（,1,）处理顺序为,1-3-5-4-2,（,2,）中断响应处理时空图,主程序 中断处理程序,响,一 二 三 四 五,t,嵌套,中断请求,嵌套,返回主程序,3.,解：,1,）,(1)f,b,=100+40+40+10+10=200(KB/s),(2),10,6,/(20010,3,)=5,s,(3),T,bj,=1/f,j,第,j,个子,CH,提供一个字节的时间,计算完整申请周期：上述,5,个时间的最小公倍数是,100,s,。,子,CH,1 2 3 4 5,T,b,(,s),10 25,25,100,100,子,CH,5,4,3,2,1,0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t(,s,),2,）计算,CH,系统流量,f=200+680+620=1500KB/s,3),存储器流量,:1500,4=6000,KB/s,4,）,t,m,=10,6,/,（,6000,10,3,）,0.167,s,例,3.,若机器共有,5,级中断，要求其实际的中断处理次序为,1,-,4,-,5,-,2,-,3,。,(1),设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位,(,令,“,1,”,对应于屏蔽，,“,0,”,对应于开放,),；,(2),若在运行用户程序时，同时出现第,4,、,2,级中断请求，而在处理第,2,级中断未完成时，又同时出现第,1,、,3,、,5,级中断请求，请画出此程序运行过程示意图。,例,4,.,某机器,5,级中断的中断处理次序为,2,-,3,-,1,-,54,。,(1),设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位的状态，令,“,0,”,为开放，,“,1,”,为屏蔽。,(2),若在运行用户程序时，同时发生,1,、,3,级中断请求，而在,1,级中断服务未完成时，又发生,2,、,3,、,4,、,5,级中断，请画出处理机执行程序的全过程示意图。,中断处理程序级别,中断级屏蔽位,1,级,2,级,3,级,4,级,5,级,第,1,级,第,2,级,第,3,级,第,4,级,第,5,级,中断处理程序级别,中断级屏蔽位,1,级,2,级,3,级,4,级,5,级,第,1,级,1,1,1,1,1,第,2,级,0,1,1,0,0,第,3,级,0,0,1,0,0,第,4,级,01,1,1,1,第,5,级,0,1,1,0,1,例,3,解（,1,）处理顺序为,1-4-5-2-3,（,1,）处理顺序为,1-4-5-2-3,（,2,）中断响应处理时空图,主程序 中断处理程序,响,一 二 三 四 五,t,嵌套,中断请求,嵌套,返回主程序,主程序 中断处理程序,响,一 二 三 四 五,t,嵌套,中断请求,嵌套,返回主程序,例,4,解（,1,）处理顺序为,2,-,3,-,1,-,5,-,4,（,2,）中断响应处理时空图,1,分别利用两级描述符和三级描述符描述下列阵列数据。,a00 a01 a02 a03 b00 b01 b02 b03,a10 a11 a12 a13 b10 b11 b12 b13,A=a20 a21 a22 a23 B=b20 b21 b22 b23,a30 a31 a32 a33 b30 b31 b32 b33,2,分别用,r,m,=2,和,8,，在不包括符号位在内的,p=3,，,m=3,且非负阶、正尾数、规格化条件下,1,）先列出两种,r,m,的规格化浮点数表。,2,）分别计算,r,m,=2,和,8,条件下规格化数的个数，数的表示范围及表示比,e,。,3,有数学表达式,S=,（,A+B,）*（,C-D,）,+E/F-,（,G+H,）*,I,1,）,画出数学表达式的树结构；,2,）,利用,后序遍历法,写出其逆波兰表达式；,3,）,在堆栈机器上写出其各步的计算过程。,4,经统计，某机,14,条指令使用频度分别为,0.01,，,0.15,，,0.12,，,0.03,，,0.02,，,0.04,，,0.02,，,0.04,，,0.01,，,0.13,，,0.15,，,0.14,，,0.11,，,0.03,，,画,Huffman,A,方案的树结构，分别用等长法，,HA,方案，扩展法进行编码，同时说明所用扩展方案的理由，并分别计算各种方案编码的平均码长。,5.,某机指令字长,16,位，每个地址字段有,4,位，试设计,12,条三地址指令，,62,条两地址指令和,31,条单地址指令和,32,条零地址指令，能满足上述要求吗？为什么？如果在保证,32,条零地址指令条件下，且无剩余指令编码，将如何调整以满足要求？并将调整后各类指令编码示意图画出。,1.,在采用统一计数器的集中式定时查询方式中，已知,64,个部件，要求完成：,（,1,）画出结构示意图；,（,2,）计算所需独立线数；,（,3,）简述工作过程。,3.,系统有如下所示的通道及子通道流量（,KB/S,）：,1),对字节多路通道：,(1),计算通道流量；,(2),计算通道为满足流量要求对每个字节的申请从响应到处理完所需的最长时间；,(3),画出一个完整申请周期及响应处理时空图；,2),计算通道系统流量。,3),若通道系统为整个存储器系统流量的,1/4,求存储器流量。,4),若存储器为单体字节结构，求存储器的存取周期。,流量,子通道,1,2,3,4,5,字节多路,100,40,40,10,10,数组多路,460,520,680,390,130,选择,620,580,490,520,420,通道,例,4,某机器,5,级中断的中断处理次序为,2,-,3,-,1,-,5,-,4,。,(1),设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位的状态，令“,0,”,为开放，“,1,”,为屏蔽。,(2),若在运行用户程序时，同时发生,1,、,3,级中断请求，而在,1,级中断服务未完成时，又发生,2,、,3,、,4,、,5,级中断，请画出处理机执行程序的全过程示意图。,中断处理程序级别,中断级屏蔽位,1,级2,级,3,级,4,级,5,级,第,1,级,第,2,级,第,3,级,第,4,级,第,5,级,例,5,.,设有五级中断，中断级屏蔽位“,1,”,对应开放，“,0,”,对应屏蔽，已知各中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下表所示。,(1),中断处理次序是什么,?,(2),在执行用户程序时，如出现,4,、,5,级中断请求，在处理,5,级中断请求未完成时，又发生,1,、,2,、,3,级中断请求，请画出中断处理过程的示意图,(,包括将交换,PSW,的时间段也表,示出来,),。,中断处理程序级别,中断级屏蔽位,1,级,2,级,3,级,4,级,5,级,第,1,级,0,0,0,0,0,第,2,级,1,0,1,11,第,3,级,1,0,0,0,0,第,4,级,1,0,1,0,1,第,5,级,1,0,1,0,0,1,分别用两级描述符和三级描述符描述下列阵列数据。,a00 a01 b00 b01 c00 c01,A=a10 a11 B=b10 b11 C=c10 c11,2,将第二章中的第二题的,p=3,m=3,改为,p=2,，,m=4,后,重做该题。,3,设中断级屏蔽位“,1”,对应于开放，“,0”,对应于屏蔽，中断响应先后次序为,1-2-3-4,，若各级中断的处理次序为,1-3-4-2,。,1),设置各级中断的中断级屏蔽位。,2),如果所有的中断处理都各需要,3,个单位时间，当正在运行主程序时，同时发生,1,、,2,、,3,级中断请求，过,5,个单位时间后，又同时有,1,、,4,级中断请求，试画出中断响应处理时空图。,例,6,某机器,5,级中断的中断处理次序为,2,-,1,-,3,-,5,-,4,。,(1),设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位的状态，令“,0,”,为开放，“,1,”,为屏蔽。,(2),若在运行用户程序时，同时发生,1,、,3,级中断请求，而在,1,级中断服务未完成时，又发生,2,、,4,、,5,级中断，请画出处理机执行程序的全过程示意图。,中断处理程序级别,中断级屏蔽位,1,级,2,级,3,级,4,级,5,级,第,1,级,第,2,级,第,3,级,第,4,级,第,5,级,解1),各级中断处理程序的中断级屏蔽位,中断处理程序级别,中断级屏蔽位,1,级,2,级,3,级,4,级,5,级,第,1,级,1,0,1,1,1,第,2,级,1,1,1,1,1,第,3,级,1,0,0,1,1,第,4,级,0,0,0,1,0,第,5,级,0,0,0,1,1,2,）中断响应处理时空图,(,中断处理次序为,2,-,1,-,3,-,5,-,4,),主程序 中断处理程序,响,一 二 三 四 五,t,中断请求,嵌套,嵌套,返回主程序,例,5,.,设有五级中断，中断级屏蔽位“,1,”,对应开放，“,0,”,对应屏蔽，已知各中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下表所示。,(1),中断处理次序是什么,?,(2),在执行用户程序时，如出现,4,、,5,级中断请求，在处理,5,级中断请求未完成时，又发生,1,、,2,、,3,级中断请求，请画出中断处理过程的示意图,(,包括将交换,PSW,的时间段也表,示出来,),。,中断处理程序级别,中断级屏蔽位,1,级,2,级,3,级,4,级,5,级,第,1,级,0,0,0,0,0,第,2,级,1,0,1,1,1,第,3,级,1,0,0,0,0,第,4,级,1,0,1,0,1,第,5,级,1,0,1,0,0,1),中断处理次序为,1-3-5-4-2,2,）中断响应处理时空图,主程序 中断处理程序,响,一 二 三 四 五,t,嵌套,中断请求,嵌套,嵌套返回主程序,第四章参考答案：,1.,全相联,直接相联,组相联,段相联,2.,体内连续编址,体间连续编址,同步启动,异步启动,3.,虚拟存储器 命中率,H,存储空间利用率,Cache-,主存体系,命中率,H,和等效访问时间,tA,4.,LRU,堆栈法,比较对法,5.,虚拟存储器,Cache-,主存体系,6.D 7.C 8.B 9.D 10.C 11.A 12.A,13.D 14.B 15.A 16.D,17.,虚、实地址,虚地址找到实地址,18.,页面争用,19.,大容量,高速度,20.,命中,实现,软硬件,1,解：失效的虚页号：,2,、,3,、,5,、,7,。,命中的虚页号：,0,、,1,、4,、,6,。,查地址,Nv Nr nr,实地址 装入位 命中否,0 0 0 3 3072 1,命中,3728 3 656 3 3728 0,失效,1023 0 1023 3 4095 1,命中,1024 1 0 1 1024 1,命中,2055 2 7 2 2055 0,失效,7800 7 632 0 632 0,失效,4096 4 0 2 2048 1,命中,6800 6 656 0 656 1,命中,首址,尾址,0,1023,1024,2047,2048,3071,3072,4095,4096,5119,5120,6144,6143,7167,7168,8191,虚页,0,1,2,3,4,5,6,7,2,解：,1,）页面数为,:2,N,=2,20,页面容量,:2,P,=512=2,9,则页表层次数,:,N/P,=,20/9,=3(,层,),2,）经,3,次,(,层,),页表访问及,1,次操作数访问，需要,4,次访问主存；,3,）查表时间,=,（,3+1,）*,0.25=1(s),；,4,）,tm=0.25/(3+1)=0.0625(s),3,解：,1,）,2,）,t,A,=H*,t,c,+,（,1-H,）*,t,m,=5/12*0.02+,（,1-5/12,）*,.2,=0.125,（,s,）,时间,t:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15替换算法,地址流,A,H,2,3,2,1,4,2,4,2,3,1,5,2,5,2,3,FIFO,2,2,3,2#,3,3#,1,4,1#,4,2,1#,4,2,1#,4#,2,2#3,1,3#,1#,5,1#,5,2,1#,5,2,5#,2,5,15,LRU,2,2,3,2,3#,2#,1,2,4,1#,2,4,1#,2,4,1#,2,4#,2#,3,1,3#,5,1#,5,1#,2,5,1#,2,5#,2,6,15,OPT,2,2,3,2,3,#,2,3#,2,3#,4,2,3,4,#,2,3,4#,2,3,4#,2,3,#,2,3#,2,3#,5,2,3,5,#,2,3,5#,2,3,59,15,4,解：,（,1,），（,2,）,5,解：,地址流,A:,2,1,3,1,4,2,5,3,2,1,2,3,4,1,5,栈顶,n=3,栈底,n=4,栈底,n=5,栈底,2,12,3,12,1,3,2,41,3,2,41,524,35,2,235,1,23,213,32,1,43,2,14,3,5,14,2,3,1,4,4,5,5,5,1,2,3,3,1,1,4,4,4,5,5,2,命中率,H,命中页,n=3,1,2,2,3,4/15,n=4,1,2,2,2,3,1,6/15,n=5,1,2,3,2,1,2,3,4,1,5,10/15,t,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15,6,解：,1,）,主存,Nd,q,s,Nr,q,s,n,r,Cache,2,）,01234567,主存页号,1,位,1,位,1,位,1,位,1,位,3),可放入,Cache 0,组的主存块号,:0 1 4 5,可放入,Cache 1,组的主存块号,:2 3 6 7,t,块流,q s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,1,2,4,1,3,7,0,1,2,5,4,6,4,7,2,0,0,1,1,1,1,1,1#,1,1,1,4,4,4,4,4,1,4,4,4#,0,0,0,5,5,5,5#,5#,1,0,2,2,2#,7,7,7#,7#,7#,6,6,1,3,3,3#,2,2,2#,2#,7,失 失 失 中 失 失 失 中 失 争 争 失 中 失 争,4),块失效,:,凡是不命中都属于失效,;,块争用,:,换出了不该换出的页面,.,所以,:,即失效又争用的时刻是,:t10,t11,及,t15,5)tA=H*tc+(1-H)*tm=0.2*2+0.8*15=12.4(ns),块争用,:,失效且发生页面替换,时间,t,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,地址流,1,2,4,1,3,7,0,1,2,5,4,6,4,7,2,0,0,1,1,1,#,1,1,1,1,#,1,1,1,#,4,4,44,4,1,4,4,#,4,#,4,#,0,0#,0,#,5,5,#,5,#,5,#,5,#,5,#,1,0,2,2,2,2,#,7,7,7,7,#,7,#,7,#,6,6,6,#,2,1,3,3,#,3,#,3,#,2,2,2,2,#,2,#,7,7,#,命中,情况,失,失,失,H,失,争,争,H,争,争,争,争,H,争,争,第五章 参考答案：,1,推迟法,相关专用通路法,2,等待执行 等待译码,3,横向,纵向,纵横向,4,数相关,指令相关,5,猜测法,分支预测,短转移,(,短循环,),增加指令站容量,6,C 7.B 8.C 9.D 10.D,11.B 12.D 13.C 14.A 15.C,16.C 17.C 18.D 19.A 20.D,1.,解：,1,）顺序执行：,t=k,*,（,t,取,+t,译,+t,执,）,=,300(4+,5+6)=4500,（,t,）,2,）,两条重叠,：,t=t,取,+k,*,t,译,+(k-1),*(,t,取,t,执,)max+,t,执,=,4+3005+(300-1)6+6=3304,（,t,）,3,）,三条重叠：,t=,t,取,+,(,t,译,t,取,)max+(k-2)*(,t,取,t,译,t,执,),max+,(,t,执,t,译,)max+,t,执,=,4+5+(300,-,2)6+6+6=1809,（,t,）,2,解：,M=a0*a1*a2*a3*a4*a5*a6*a7,1,）,合理分解算式,M=a*a1 M1=a2*a3 M2=a4*a5,M3=a6*a7 M4=M0*M1 M5=M2*M3,M=M4*M5,2,）,时空图,3,）吞吐率：,TP=7/21=1/3,（,个,/,t,）,效率：,=,（,7*6,t,）,/,（,21,t*6,）,=1/3,3.,解 长度为,4,向量,A,和,B,的点积为,AB,a1*b1+a2*b2+a3*b3+a4*b4,共需做,4,乘法和,3,加法：,c1=a1*b1,c2=a2*b2,c3=a3*b3,c4=a4*b4,d1=c1+c2,d2=c3+c4,d3=d1+d2=AB,(1)乘法部件和加法部件不能同时工作，部件内也只能顺序方式工作如下图所示。,由向量点积,AB,运算的时空图可知，完成全部运算最少为,4 5,十,3 5,35(,拍,),部件,0 5 10 15 20 25 30 35,拍,c4,d1,d2,d3,c1,c2,c3,加,乘,(2),乘法部件和加法部件可并行的时空图,其中，,e1=d1+c3,e2=e1+c4=AB,d1,e1,e2,c1,c2,c3,c4,部件,加乘,0 5 10 15 20 25,拍,(3),处理器有一个乘、加双功能半动态流水线时的时空图,d1,d2,d3,d1,d2,d3,d1,d2,d3,d1,d2,d3,d1,d2,d3,c1c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,加,乘,部件,0 5 8 10 15 19,拍,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,(4),处理器有乘、加两条流水线，可同时工作时的时空图,d1,d2,d3,d1,d2,d3,d1,d2,d3,d1,d2,d3,d1,d2,d3,c1,c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,c1,c2,c3,c4,加,乘,部件,0 5 8 10 15 18,拍,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,4.,解,1,）串：,1+6+1+(N-1)+1+6+1+(N-1)+1+7+1+(N-1),=22+3N(),2,）,并,+,串,:1+6+1+(N-1)+1+7+1+(N-1)=15+2N(),3,）,链接：,1+6+1+1+7+1+,（,N-1)=16+N(),4,）,时空图：,5,有一个由,4,段组成的单功能非线性流水线，其非线性流水线的预约表如下：,（,1,）写出延迟禁止表、初始冲突向量，画出冲突向量的状态转移图。,（,2,）写出该非线性流水线的最佳调度方案及其最大吞吐率。,时钟,流水线,1,2,3,4,5,6,S1,S2,S3,S4,5.,解：,（,1,）延迟禁止表为：,F=1,，,5,初始冲突向量为：,C=,（,10001,）,状态转移图：,（,2,）显然，最佳调度方案为每隔,2,个节拍流入一个任务，此时最大吞吐率为：,TP=1/2,（任务,/t,）,第六章 参考答案：,1.,交换单元的功能、拓扑结构、控制方式,2.,立方体,PM2I,混洗交换互连网络,3.,级控制、单元控制、部分级控制,4.,时间重叠 资源重复 资源共享,5.,多处理机系统 多计算机系统,6.,直通、交换、下播、上播,7.,松耦合 紧耦合,8.B 9.C 10.B 11.D 12.D 13.C 14.B,15.C 16.D 17.A 18.B 19.B 20.A,1.,解（,1,）,（,2,）,（,3,）,1,）,0#,14#,：,A,直通B,交换,C,交换,D,交换,7#,10#,：,E,交换,F,直通,C,交换,G,交换,对每个交换单元的功能无矛盾要求，但第一、二级不可以用级控，可采用单元控制或部分级控。,2,）,10#,1#,：,H,交换,I,交换,J,直通,K,交换,15#,9#,：,L,直通,M,交换,J,交换,K,直通,对,J,、,K,交换单元的功能有矛盾要求，因此不能直接通信。,2.,解（,1,）三级立方体互联网络图、三级,PM2I,互联网络图及三级混洗互联网络图分别绘图如下：,（,2,）,2#,5#,通信分析,立方体：,B,交换,F,交换,J,交换,PM2I,：,上控（,2,6,）,平控（,6,6,）,下控（,6,5,）,混洗：,C,交换,F,交换,K,交换,3.,解（,1,）三级混洗互联网络图绘图如下：,（,2,）,4#,号部件广播式通信,第一级：,A,下播（,11,）,第二级：,E,、,F,上播（,10,）,第三级：,I,、,J,、,K,、,L,上播（,10,）,（,3,）,G2G1G0=11 10,10,4.,解,1,）,2,）,3,）,G2G1G0=10 11 11,