您的位置:考研教育网> >历年试题>考研专业课> 正文

清华大学1999年研究生考试计算机体系结构和组成原理专业试题

   2007-01-22 09:22 【 】【我要纠错

  一、(10分)

  有三个Cache存储器,每个由4个Block组成,每个Block只有一个字,第一个Cache存储器采用全相连映象,第二个Cache存储器采用2-way组相连映象,第三个Cache存储器采用直接相连映象。下面是程序执行过程中的Block地址流。

  0,8,0,6,8

  请计算三种结构的缺失次数各为多少?

  二、(10分)

  假设我们有一个需要运行100秒的标准程序,其中有90秒是CPU时间而剩下的是I/O占用的时间。

  如果在以后的5年中,CPU速度每年可以提高50%且I/O时间保持不变,那么5年后我们的程序要耗费多少时间。

  三、(10分)

  某台计算机只有Load/Store指令能对存储器进行读/写操作,其他指令只对寄存器进行操作。

  根据程序跟踪实验结果,已知每种指令所占的比例及CPI数如下:

  表1

  指令类型指令所占比例CPI

  算逻指令43% 1

  Load指令21% 2

  Store指令12% 2

  转移指令24% 2

  求上述情况下的平均CPI.

  假设程序由M条指令组成。算逻运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中,

  另一个必须在算逻指令执行前用Load指令从存储器中取到寄存器中。

  因此有人建议增加另一种算逻指令,其特点是一个操作数取字寄存器,

  另一个操作数取自存储器,即寄存器——存储器类型,假设这种指令的CPI等于2.

  同时,转移指令的CPI变为3.求新指令系统的平均CPI.

  四、(10分)

  假定我们有一台计算机,如果所有的cache访问都命中的话,它的CPI是2.0.

  唯一的数据访问指令是store和load,它们占指令总数的40%,不命中损失是25个时钟周期,不命中率是2%.

  如果所有的指令访问cache都命中的话,那么机器的速度是存在cache不命中的多少倍?

  五、(10分)

  假定在1000次内存访问中,在第一级Cache中有40次缺失,在第二级Cache中有20次缺失。

  两种缺失率分别为多少?

  六、(10分)

  运行Solaris 2.3系统的两台SPARC 10计算机可由两种不同的互连网络连接起来,

  通过TCP/IP通信。它们的测试结果如下(表2):

  表2

  以太网ATM

  Bandwidth from node to network 1.125MB/S 10MB/S

  Interconnect latency 15us 50us

  HW ltency to/from network 6us 6us

  SW overhead sending to network 200us 207us

  SW overhead receiving from network 251us 360us

  从一个接点传送一个250字节的信息包到另一个接点的总时延各为多少?

  七、(15分)

  一动态多功能流水线由6个功能段组成,如下图(图4):

  图4

  其中:S1、S4、S5、S6组成乘法流水线,S1、S2、S3、S6组成加法流水线,每个功能段时间均为50ns.

  假定该流水线的输出结果可以直接返回流水线输入端,而且设置有足够的缓冲寄存器。若按照最快的方式用该流水线计算。

  ①请画出其处理过程的时空图。

  ②计算其实际吞吐率,加速比和效率。

  八、(10分)

  假定我们正在考虑两种条件转移指令的设计方法,这两种方法如下:

  CPU A:先通过一条比较指令设置条件码A,再用一条分支指令检测条件码。

  CPU B:比较操作包含在分支指令中。

  在两种CPU中,条件转移指令都需要两个时钟周期,所有其它指令都需要一个时钟周期。

  在CPU A中,全部指令的20%是条件转移指令,因为每次条件转移都需要一次比较,所以比较指令约占所有指令的20%,

  因为CPU A不需要在转移中包含分支,所以它的时钟频率是CPU B的1.25倍。

  哪一种CPU更快?如果CPU A的时钟频率只是CPU B的1.1倍,结果又是多少?

  九、(15分)

  一个由高速缓冲存储器与主存储器组成的二级存储系统。已知主存容量为1MB,缓存容量为32KB,

  采用组相联方式进行地址映象与变换,主存与缓存的每一块为64B,缓存共分8组。

  (1)写出主存与缓存的地址格式。(地址码长度及各字段名称与位数)。(5分)

  (2)假定Cache的存取周期为20ns,命中率为0.95,希望采用Cache后的加速比大于10,

  那么要求主存储器的存取速度应大于多少?(10分)

◇ 编辑推荐
·2015年考研复习:政治 英语 数学  专业课 · 2014年考研真题及答案汇总   历年考研真题
· 考研网上辅导热招!  ·2015年考研报考指南   ·历年考研国家分数线汇总   复试信息
考研网上辅导课程 特色班 精品班 实验班
学费 购买 学费 购买 学费 购买
公共课 政 治 800元 购买 1500元 购买 3500元 购买
英 语 800元 购买 1500元 购买 3500元 购买
数 学 800元 购买 1500元 购买 3500元 购买

专业课

视频

《管理类联考综合》、《会计学》、《中医综合》、《西医综合》、《法硕联考综合(法学)》、
《法硕联考综合(法学)》、《法硕联考专业基础(法学)》、《法硕联考专业基础(非法学)》

专业课

资料

952所考研院校、57300个招生专业、245000份考研辅导课件、核心纲要、考研笔记、内部题库现正热卖!

说明 专业课请到考研开放平台上注册及缴费----帮助