四川大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2023年試題B

本文格式為Word版，下載可任意編輯——四川大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2023年試題B四川大學(xué)期末考試試題（閉卷）

（2023-2023學(xué)年第2學(xué)期）

課程號(hào)：30403430課程名稱：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（B卷）任課教師：黃彥輝、熊勇、倪云竹適用專業(yè)年級(jí)：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)2023級(jí)

學(xué)號(hào)：

姓名：

考試須知四川大學(xué)學(xué)生參與由學(xué)校組織或由學(xué)校承辦的各級(jí)各類考試，必需嚴(yán)格執(zhí)行《四川大學(xué)考試工作管理方法》和《四川大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則》。有考試違紀(jì)作弊行為的，一律依照《四川大學(xué)學(xué)生考試違紀(jì)作弊處罰條例》進(jìn)行處理。四川大學(xué)各級(jí)各類考試的監(jiān)考人員，必需嚴(yán)格執(zhí)行《四川大學(xué)考試工作管理方法》、《四川大學(xué)考場(chǎng)規(guī)則》和《四川大學(xué)監(jiān)考人員職責(zé)》。有違反學(xué)校有關(guān)規(guī)定的，嚴(yán)格依照《四川大學(xué)教學(xué)事故認(rèn)定及處理方法》進(jìn)行處理。題號(hào)得分閱卷教師閱卷時(shí)間一二三四五六卷面成績(jī)一、、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每題2分，共20分）提醒：在每題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符

合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。

1．在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高軟件功能實(shí)現(xiàn)的比例會(huì)（）。A.提高解題速度B.減少需要的存儲(chǔ)器容量

C.提高系統(tǒng)的靈活性D.提高系統(tǒng)的性能價(jià)格比

2．不同系列的機(jī)器之間，實(shí)現(xiàn)軟件移植的途徑不包括（）。

A.采用統(tǒng)一的高級(jí)語(yǔ)言B.采用統(tǒng)一的匯編語(yǔ)言C.模擬D.仿真

3．RISC執(zhí)行程序的速度比CISC要快的原因是（）。

A.RISC的指令系統(tǒng)的指令數(shù)較少B.程序在RISC上編譯生成的目標(biāo)程序較短C.RISC的指令平均周期數(shù)較少D.RISC只允許Load指令和Store指令訪存

4．指令流水線屬于（）。

A.操作流水線B.部件級(jí)流水線

C.處理機(jī)級(jí)流水線D.系統(tǒng)級(jí)流水線

5．異步滾動(dòng)的指令流水線的特征是（）。

A.指令流水線各段的執(zhí)行時(shí)間不等B.指令流水線各段之間除有串行連接之外，還有反饋回路C.指令流水線各段可以實(shí)現(xiàn)不同的連接D.指令流出流水線的次序與流入流水線的次序可以不同

注：試題字跡務(wù)必明了，書寫工整。此題3頁(yè)，本頁(yè)為第1頁(yè)教務(wù)處試題編號(hào)：

課程名稱：任課教師：學(xué)號(hào)：6．與全相聯(lián)映像相比，組相聯(lián)映像的優(yōu)點(diǎn)是（）。

A.目錄表小B.塊沖突概率低C.命中率高D.主存利用率高

7．64個(gè)結(jié)點(diǎn)的方體置換連接的互聯(lián)函數(shù)的個(gè)數(shù)是（）。

A.3B.4C.5D.6

8.結(jié)構(gòu)對(duì)稱的靜態(tài)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是（）

A.二叉樹B.星形C.二維網(wǎng)格D.超立方體

9．以下關(guān)于標(biāo)量流水機(jī)的說法不正確的是()

A.沒有向量數(shù)據(jù)表示B.不能對(duì)向量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算C.可對(duì)標(biāo)量數(shù)據(jù)進(jìn)行流水處理D.可以對(duì)向量、數(shù)組進(jìn)行運(yùn)算

10．BSP計(jì)算機(jī)屬于（）。

A.SISD計(jì)算機(jī)B.SIMD計(jì)算機(jī)C.MISD計(jì)算機(jī)D.MIMD計(jì)算機(jī)

姓名：

二、名詞解釋題（本大題共5小題，每題4分，共20分）解釋每題所給名詞的含義，若解釋正確則給分，若

解釋錯(cuò)誤則無分，若解釋不確鑿或不全面，則酌情扣分。1．仿真2．超長(zhǎng)指令字3.時(shí)間局部性4.半性能向量長(zhǎng)度5.網(wǎng)絡(luò)直徑

三、簡(jiǎn)答題（本大題共4小題，共25分）

1.（6分）指令流水線的中斷處理有哪2種方法？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？2．（6分）虛擬存儲(chǔ)器中如何實(shí)現(xiàn)虛擬地址快速變換？3．（7分）RISC機(jī)器的優(yōu)缺點(diǎn)。

4．（6分）有哪幾種向量處理方式？它們對(duì)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)要求有何不同？

四、綜合題（本大題共4小題，共35分）

此題3頁(yè)，本頁(yè)為第2頁(yè)教務(wù)處試題編號(hào)：

課程名稱：任課教師：學(xué)號(hào)：姓名：

1.在一個(gè)時(shí)鐘頻率f為40MHz的處理機(jī)上執(zhí)行一個(gè)典型測(cè)試程序，該程序有4種類型指令，每種類型指令在程序中出現(xiàn)的條數(shù)和每種指令的CPI如下表所示。指令類型整數(shù)運(yùn)算數(shù)據(jù)傳送浮點(diǎn)運(yùn)算控制傳送指令條數(shù)4500032000150008000CPI1222計(jì)算這個(gè)測(cè)試程序在該處理機(jī)上的CPI、MIPS和執(zhí)行時(shí)間。（6分）

2．設(shè)計(jì)指令存儲(chǔ)器有2種不同方案，方案1是采用價(jià)格較貴的高速存儲(chǔ)器芯片，每1個(gè)時(shí)鐘周期可從中取出1條指令；方案2是采用價(jià)格較低廉的低速存儲(chǔ)器芯片，若用與方案1同樣的經(jīng)費(fèi)則可使存儲(chǔ)器的總線的帶寬加倍，一次訪存需要2個(gè)時(shí)鐘周期，但可從中取出2條指令。由于程序的空間局部性，一次同時(shí)取出的2條指令同時(shí)有用的概率為75%。

試問這2種方案哪種較好，為什么？（7分）

3．(7分)有一個(gè)Cache存儲(chǔ)器，主存有8塊(0-7)，Cache有4塊(0-3)，采用組相聯(lián)映像，組內(nèi)塊數(shù)為2塊。采用LRU（近期最久未使用）替換算法。

（1）指出主存各塊與Cache各塊之間的映像關(guān)系。

（2）某程序運(yùn)行過程中，訪存的主存塊地址流為：1，2，4，1，3，7，0，1，2，5，4，6，4，7，2說明該程序訪存對(duì)Cache的塊位置的使用狀況，指出發(fā)生塊失效且塊爭(zhēng)用的時(shí)刻，計(jì)算Cache命中率。

4．（15分）在一個(gè)4段的流水線處理機(jī)上需經(jīng)7拍才能完成一個(gè)任務(wù)，其預(yù)約表如表所示。節(jié)拍段1段21√2√345√6√7段3√√段4