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1、 单地址指2、 令中为了实现两个数的算术运算，3、 除地址码指4、 明的一个操作数外，5、 另一个常采用＿＿寻址方式。

6、 开发计算机系统并行性，7、 一般采用＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿这三种方法。

8、 设一个互连网有n个输入端和n个输出端（n=2n），9、 则其全混洗互连函数Shuffle(bn-1bn-2…b1b0)应为＿＿＿。

10、 由容量为C的cache和容量为M的主存储器构成的存储系统的总容量为＿＿＿。

11、 磁盘的存储器的访问时间主要包括_____时间＿＿时间和＿＿时间。

12、 对于ＣＰＵ的性能，13、 应主要衡量它的＿＿性能，14、 而15、 不16、 是峰值性能。

2、 名3、 词解释（１０分）

解释下列名词，从词意、用途、原理及特征待方面说明。

1、 ＳＰＥＣ

2、 冯、诺依曼结构

3、 ＭＩＭＤ

4? Tomasulo

5、 共享虚拟存储器

4、 简答题（１０分）

1、 在输入输出系统中，2、 ＤＭＡ方式是否可以替代中断方式？

3、 人们为什么要开发推理机等各种新型计算机系统结构？

4、 指5、 令流水线中为什么要调度指6、 令？怎样进行指7、 令调度？

8、 总线中为什么要采用消息传送方式传输数据（如ＰＣＩ）？

9、 浮点数的阶码为什么通常采用移码？

5、 计算题

1、 已知Ｘ和Ｙ的二进制为Ｘ＝-0011，2、 Ｙ＝0110,用布斯乘法计算[Ｘ＊Ｙ]补。（结果为８位，3、 本题６分）

4、 某计算机系统采用浮点运算部件后使浮点运算速度提高到原来的２０倍5、 ，6、 而7、 系统运行一程序一整体性能提高到原来的５倍8、 ，9、 试计算该程序中浮点操作所占的比例。（４分）

10? 一个组相联映象Ｃache由６４个存储块构成，11、 每组包含４个存储块，12、 主存包含４０９６个存储块，13、 每块由此１２８字组成，14、 访存地址为字地址。（８分）

（1） 求一个主存地址有多少位？一个cache地址有多少位？

（2） 计算主存地址格式中，（3） 区号、组号、块号和块内地址字段的位数。

15、 设cache的块长为１字（３２位），16、 存储器总线宽度为１字，17? cache的失效率为１５％，18、 每条指19、 令平均访存1.2次，20? cache命中时指21、 令执行时间为２个周期，22? cache的失效率时间为８个时钟周期。（１２分）

（1） 求指（2） 令平均执行时间。

（3） 如果将块长改为２字后，（4） 失效率降低到１０％，（5） 求指（6） 令平均执行时间。

（7） 在（２）的基础上，（8） 对存储器采用２路多体交叉技术，（9） 求指（10） 令平均执行时间。

（11） 在（２）的基础上，（12） 将总线宽度改为６４位，（13） 求指（14） 令平均执行时间

23、 假定硬盘传输数据以３２位的字为单位，24、 传输速度为１MB/S，25? CPU的时钟频率为５０MHZ.（３＋３＋４＝１０分）

（1） 采用程序查询的输入输出方式，（2） 一个查询操作需要１００个时钟周期，（3） 求ＣＰＵ为Ｉ／Ｏ查询所花费的时间比率，（4） 假定进行足够的查询以避免数据丢失。

（5） 采用中断方法进行控制，（6） 每次传输的开销（包括中断处理）为１００个时钟周期，（7） 求ＣＰＵ为传输硬盘数据花费的时间比重。

（8） 采用ＤＭＡ控制器进行输入输出操作，（9） 假定ＤＭＡ的启动操作需要１０００个时钟周期，（10） ＤＭＡ完成时处理中断需要５００个时钟周期，（11） 如果平均传输的数据长度为４ＫＢ，（12） 问在硬盘工作时处理器将用多少时间比率进行输入输出操作，（13） 忽略ＤＭＡ申请使用总线的影响。

6、 设计题

1、 设有一台简单计算机的指2、 令系统共用１０条指3、 令，4、 各指5、 令的使用频率如下：

Ｉ１ ２０％， Ｉ２ ２０％， Ｉ３２０％， Ｉ４ ２０％， Ｉ５２０％， Ｉ６２０％， Ｉ７２０％，Ｉ８２０％，Ｉ９ ２０％，Ｉ１０２０％，

（1） 用哈夫曼编码设计这１０条指（2） 令的操作码，（3） 并计算操作码的平均长度；

（4） 设计只有两种长度，（5） 且平均长度不（6） 大于3.20位的等长扩展操作码，（7） 并计算操作码平均长度。（５＋５＝１０分）

7、 分析题

1、 下列程序中存在哪些相关？将下列RISC循环程序展开２次，2、 并重新安排指3、 令以避免流水方式执行中的停顿现象，4、 数据访问指5、 令LW的执行部件是两级流水线，6、 定点加法部件有前向专用通道，7、 转移指8、 令后有一个延迟槽，9、 假定循环次数N为3的倍10、 数，11、 流水线每个时钟周期启动一条指12、 令，13、 并有寄存器＄12，14、 ＄14，15、 ＄16，16、 ＄18可供使用。（12分）

copy:lw$10,1000($20)

sw$10,2000($20)

addi $20,$20,-4

bne $20,$0,copy

17、 画出16个输入输出和16个输出端口的网络的结构。（8分）